芬頓試劑歷史
過氧化氫 (H2O2)與二價鐵離子 Fe2+的混合溶液具有強氧化性，可以將很多有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態(tài) ，氧化效果十分明顯。但是它的氧化性極強 一般的有機物可完全被氧化為無機態(tài)，所以作為有機合成所需的選擇性氧化劑 ，芬頓試劑有點氧化性太強了，難以有所作為。水環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，持久性有機污染物(指難降解的有機物)的降解問題 ，是污染控制化學(xué)中的研究重點。然而芬頓試劑在氧化降解持久性有機污染物方面有獨特的優(yōu)勢，不久芬頓氧化成為廢水深度氧化方法中一主流方法，其運用范圍也不斷擴大。
芬頓氧化機理
Fenton 氧化工藝是由 H2O2和 Fe2+組成的組合體系，實質(zhì)是在酸性條件下，H2O2在 Fe2+的催化作用下產(chǎn)生具有高反應(yīng)活性的羥基自由基（·OH），其氧化裂解有機大分子，使其分解為容易處理的有機物。Fenton 氧化技術(shù)處理有機污染物的實質(zhì)是·OH 與有機污染物作用，其反應(yīng)機理如下：
Fe2++ H2O2→Fe3++OH-+·OH
Fe3++ H2O2→Fe2++HO2·+ H+
Fe2++·OH→Fe3++OH-
H2O2+·OH→HO2·+ H2O·
H2O2+ HO2·→O2+ H2O+·OH
Fe2++ HO2·→Fe3++ HO2·
HO2·→O2-+ H+
O2-+ H2O2→O2+ OH-+·OH
自由基氧化降解有機物的實質(zhì)是·OH 通過電子轉(zhuǎn)移等途徑傳播自由基鏈反應(yīng)，部分進攻有機物 RH 奪取氫，生成游離基 R·，R·進一步降解為小分子有機物或者礦化為 CO2和 H2O等無機物，部分與有機物反應(yīng)是 C—C 鍵或 C—H 鍵發(fā)生裂變，最終降解為無害物。
芬頓試劑的類型
標(biāo)準(zhǔn)芬頓試劑
標(biāo)準(zhǔn)芬頓試劑是由H2O2和Fe2+組成的混合體系，它通過催化分解H2O2產(chǎn)生的·OH 進攻有機物分子奪取氫，將大分子有機物降解為小分子有機物或礦化為二氧化碳和水等無機物。該系統(tǒng)的優(yōu)點是：在黑暗中就能降解有機物，節(jié)省了設(shè)備投資。主要缺點為：反應(yīng)速率較慢，H0的利用率低，有機物礦化不充分，處理后的水可能帶有顏色，較難應(yīng)用于飲用水的處理。
光一芬頓試劑
針對標(biāo)準(zhǔn)芬頓法過氧化氫的利用率低、有機物礦化不充分等缺點，人們把光照(紫外光或可見光)引入標(biāo)準(zhǔn)芬頓體系，形成了光 一芬頓試劑。反應(yīng)體系在光的照射下，可以提高其處理效率和對有機物的降解程度，降低Fe2+的用量，保持H2O2較高的利用率。光一芬頓試劑具有很強的氧化能力，對有機物礦化程度較好，但其缺點是處理費用較高。隨著對芬頓法的進一步研究，人們把草酸鹽引人光一芬頓體系中，發(fā)現(xiàn)草酸鹽的加入可有效提高體系對紫外線和可見光的利用效果。
電一芬頓試劑
電一芬頓試劑就是在電解槽中通過電解反應(yīng)生成H2O2或Fe2+，從而形成芬頓試劑并讓廢水流入電解槽，由于電化學(xué)作用，使反應(yīng)機制得到改善，從而提高了試劑的處理效果。該法綜合了電化學(xué)反應(yīng)和芬頓氧化 ，充分利用了二者的氧化能力它與光一芬頓法相比自動產(chǎn)生H2O2的機制較完善。導(dǎo)致有機物降解的因素較多，除·OH的氧化作用外，還有陽極氧化、電吸附等。
芬頓氧化在廢水處理中應(yīng)用
芬頓方法與其他方法聯(lián)合用于處理印染廢水、農(nóng)藥廢水、垃圾滲濾液、采油廢水、焦化廢水、二苯胺廢水、水中酚類物質(zhì)、硝基苯類物質(zhì)等有毒有害有機污染物，其去除效果明顯。
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