1.高級氧化技術的定義：利用(yong)強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)的(de)(de)自由基(ji)來(lai)降解有(you)機(ji)污染(ran)(ran)物的(de)(de)技(ji)術，泛指(zhi)反(fan)應過(guo)程(cheng)有(you)大量羥(qian)基(ji)自由基(ji)參(can)與的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術。其基(ji)礎(chu)在于運用(yong)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)、輻(fu)射，有(you)時還與氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)結合，在反(fan)應中產生(sheng)活性(xing)極強的(de)(de)自由基(ji)(一般為羥(qian)基(ji)自由基(ji)，· OH)，再通過(guo)自由基(ji)與污染(ran)(ran)物之間的(de)(de)加(jia)合、取代、電(dian)子(zi)轉移等使污染(ran)(ran)物全部或(huo)接近(jin)全部礦質化(hua)(hua)(hua)。· OH反(fan)應是高級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應的(de)(de)根(gen)本特點。

2. 高級(ji)氧化方法(fa)及其作用(yong)機理是通過(guo)不同途徑產生· OH自由(you)(you)基的過(guo)程。· OH自由(you)(you)基一旦形(xing)成，會誘發(fa)一系列的自由(you)(you)基鏈反應，攻擊水體中(zhong)的各種有機污染物，直至降(jiang)解為二氧化碳、水和其它礦物鹽(yan)。可以說高級氧化技術是以產生· OH自由(you)(you)基為標(biao)志。

3. 高級(ji)氧化技術有什么特點？

①反(fan)應(ying)過(guo)程中(zhong)產生大量氫氧自由(you)基· OH；

②反應速度快；

③適(shi)用(yong)范圍廣，· OH幾乎可將所有(you)有(you)機物氧化直至礦化,不會產生二次污染(ran)；

④可誘發鏈反應；

⑤可作(zuo)為生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理過程的(de)預處(chu)(chu)理手段,使難以通過生(sheng)物(wu)降解(jie)的(de)有(you)機物(wu)可生(sheng)化性提高,從而(er)有(you)利(li)于生(sheng)物(wu)法的(de)進一步降解(jie);

⑥操作簡單,易于控制和管理。

4.· OH自由基的優點：①選擇性小，反應速度快；②氧化能(neng)力(li)強；③處理效(xiao)率高；④氧化徹(che)底。

5.高級氧化技術分為哪幾類？①化學氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)：臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化/Fenton氧(yang)(yang)(yang)(yang)化/高鐵氧(yang)(yang)(yang)(yang)化②電(dian)化學氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)③濕式氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)：濕式空氣(qi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)/濕式空氣(qi)催化氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)④超(chao)臨界水氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)⑤光(guang)催化氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)⑥超(chao)聲波(bo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)⑦過硫酸鹽氧(yang)(yang)(yang)(yang)化法(fa)(fa)

6.自由基與污染物反應的四種主要(yao)方(fang)式:氫(qing)抽(chou)提(ti)反應(ying)、加成反應(ying)、電(dian)子轉移、（氧化分解）。

自由基反(fan)應(ying)的(de)三個(ge)階段：鏈的(de)引(yin)發、鏈的(de)傳(chuan)遞、鏈的(de)終止(zhi)自由基反(fan)應(ying)具有無選擇性，反(fan)應(ying)迅速(su)的(de)特(te)點。

7.產生羥基自由基的途徑：Fe2+/H2O2 、 UV/H2O2 、 H2O2/O3 、 UV/O3 、 UV/H2O2/O3 、光催化(hua)氧化(hua)（TiO2光催化(hua)氧化(hua)反(fan)應機理:產生空穴和電子(zi)對），對有機物降解速率由快(kuai)到(dao)慢依次為UV-Fenton、 Fenton、 O3/US、O3、O3/UV、UV/H2O2、UV。

8.Fenton試劑：亞鐵(tie)離子（Fe2+）和過氧化氫（H2O2）的組合。

Fenton反應：Fenton反應是以亞鐵(tie)離(li)子(zi)(zi)作(zuo)(zuo)為催(cui)化劑來催(cui)化過氧化氫(H2O2)，使其產生羥基自(zi)由基（·OH），進行有機物的(de)(de)氧化，羥基自(zi)由基具有強的(de)(de)氧化能(neng)力，可與大部分的(de)(de)芳香族有機物進行反應，同(tong)時亞鐵(tie)離(li)子(zi)(zi)氧化成鐵(tie)離(li)子(zi)(zi)(Fe3+)，（鐵(tie)離(li)子(zi)(zi)有混(hun)凝作(zuo)(zuo)用也(ye)可去除部分有機物）鐵(tie)離(li)子(zi)(zi)又會(hui)與雙氧水反應，并還原成亞鐵(tie)離(li)子(zi)(zi)(Fe2+)。

反(fan)應機(ji)理：H2O2與Fe2+反(fan)應分解生成羥基(ji)自(zi)由(you)基(ji)(·OH)和氫(qing)氧根離子(OH-)，并引(yin)發連(lian)鎖反(fan)應從而產生更多的其(qi)它自(zi)由(you)基(ji)，然后利用這些自(zi)由(you)基(ji)進攻有機(ji)質(zhi)(zhi)分子，從而破壞有機(ji)質(zhi)(zhi)分子并使(shi)其(qi)礦化直(zhi)至轉化為CO2、H2O等(deng)無機(ji)質(zhi)(zhi)（Fenton試(shi)劑在廢水處(chu)理中主要用于去除COD、色度和泡沫(mo)等(deng)）。

Fe2++ H2O2→ · OH + OH－+ Fe3+

Fe3++ H2O2→ Fe2++ ·HO2+ H+

9.影響(xiang)Fenton試劑氧(yang)化能力的因素(su)：

①催化劑種類及投加(jia)方式，Fe2+（Fe3+、鐵粉、鐵屑(xie)）、 Fe2+/TiO2/Cu2+/Mn2+/Ag+、活性炭(tan)等均有一定的催化能力，FeS04·7H20最常用。

②過氧化氫濃度及投加方式，均(jun)勻分批(pi)投加。

③反應(ying)溫度（芬頓試劑的反應(ying)速率隨溫度上升(sheng)而(er)增加，但是溫度高于40℃~50℃之后，會加速分解為O2和H2O，因此(ci)多控(kong)制在(zai)20℃~40℃中發生）。

④溶液的(de)(de)pH值， pH 2-4為Fenton反應的(de)(de)最(zui)佳范圍(wei)。

⑤反應時間。

10.類Fenton試劑：改性-Fenton試(shi)劑(ji)(ji)、光-Fenton試(shi)劑(ji)(ji)、電-Fenton試(shi)劑(ji)(ji)、配體-Fenton試(shi)劑(ji)(ji)等。Fe(Ⅲ)鹽(yan)溶液、可溶性鐵(tie)以及鐵(tie)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)礦物（如赤鐵(tie)礦、針鐵(tie)礦等）同樣可使H2O2催化(hua)(hua)分解(jie)產生·OH，達到降解(jie)有機物的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，以這類催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)組成的(de)(de)(de)Fenton試(shi)劑(ji)(ji)，稱為類Fenton試(shi)劑(ji)(ji)（改性Fenton試(shi)劑(ji)(ji)，因其鐵(tie)的(de)(de)(de)來(lai)源較為廣(guang)泛）。

由于Fenton法處(chu)理(li)廢水所需(xu)時間長，使用的(de)(de)(de)試(shi)劑量(liang)多，而且過量(liang)的(de)(de)(de)Fe2+將增大處(chu)理(li)后廢水中的(de)(de)(de)COD并產生二次(ci)污染(ran)。近年來，人(ren)們(men)將紫外(wai)光(guang)(guang)、可見光(guang)(guang)等引入Fenton體系并研(yan)究(jiu)采(cai)用其它過渡金屬替代Fe2+,這些方法可顯著增Fenton試(shi)劑對有機物的(de)(de)(de)氧化降(jiang)解(jie)能力，并可減(jian)少Fenton試(shi)劑的(de)(de)(de)用量(liang)，降(jiang)低處(chu)理(li)成(cheng)本被統(tong)稱為類Fenton反(fan)應。

11.增(zeng)強(qiang)fenton反(fan)應活(huo)性的方法：

①加(jia)入(ru)草酸(suan)鹽(yan)和檸檬酸(suan)；

②與其他處理方法(fa)聯(lian)用(yong)，如生(sheng)物法(fa)、混凝法(fa)；

③加入(ru)絡合(he)劑，如(ru)EDTA等(deng)；

④Mn2+、Co3+。（混凝沉降法(fa)、活性炭法(fa)、生物法(fa)、UV）

Fenton試劑在廢(fei)水(shui)處理中的應用：處理染料廢(fei)水(shui)；處理含(han)氯酚廢(fei)水(shui)；處理垃圾填埋滲濾(lv)液；處理制藥廢(fei)水(shui)。

12.氧化(hua)電位

13.臭氧(yang)氧(yang)化(hua)的定(ding)義(yi)：臭(chou)氧(yang)具(ju)(ju)有(you)極強(qiang)(qiang)的(de)氧(yang)化性能，臭(chou)氧(yang)分子中的(de)氧(yang)原(yuan)子具(ju)(ju)有(you)強(qiang)(qiang)烈的(de)親(qin)(qin)電(dian)子或親(qin)(qin)質子性，臭(chou)氧(yang)分解會(hui)產生的(de)新生態(tai)氧(yang)原(yuan)子和在水中形成具(ju)(ju)有(you)強(qiang)(qiang)氧(yang)化作用的(de)羥基(ji)自由基(ji)·OH來氧(yang)化分解水中的(de)污(wu)染(ran)物。

14.臭(chou)氧與有機(ji)(ji)物的反應途徑(jing)（或機(ji)(ji)理(li)）

◆直接反應：污染物(wu)+ O3→產物(wu)或中間物(wu)(有(you)選擇(ze)性，速度(du)慢)；

◆間接(jie)反應：污染物(wu)+ HO·→產物(wu)或(huo)中(zhong)間物(wu)(無(wu)選擇性，HO·（E0=2.8V）電位高，反應能力強，速度快(kuai)，可(ke)引發鏈反應，使許多有(you)機(ji)物(wu)徹底降解)

15.臭氧(yang)氧(yang)化性能的(de)影響因素：臭氧(yang)化(hua)混合(he)氣進氣量、攪拌(ban)速度(du)溶液pH、有(you)機物濃度(du)、溶液溫(wen)度(du)、催化(hua)劑(ji)、投加方式

16.增強(qiang)臭氧氧化的措施(shi)方法：

①改(gai)變臭氧(yang)(yang)化混合氣的(de)(de)進氣量，就是(shi)(shi)改(gai)變單位時間內(nei)的(de)(de)臭氧(yang)(yang)投加量，在(zai)有(you)(you)機(ji)(ji)負荷一(yi)(yi)定的(de)(de)條件(jian)下，就是(shi)(shi)改(gai)變反應過(guo)程中臭氧(yang)(yang)和有(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)投加比，在(zai)有(you)(you)機(ji)(ji)物濃度一(yi)(yi)定、連續(xu)地通入(ru)臭氧(yang)(yang)化混合氣的(de)(de)半連續(xu)半間歇(xie)操作(zuo)中，隨單位時間內(nei)臭氧(yang)(yang)通入(ru)量的(de)(de)增加，有(you)(you)機(ji)(ji)物氧(yang)(yang)化反應速(su)率(lv)相應提高。

②超聲強化(hua)臭氧氧化(hua)技術。

③金屬(shu)催化臭氧(yang)化技術、在臭氧(yang)水處理體系中，加(jia)入一定量(liang)的Fe2＋、Mn2＋、Co2＋、Ni2＋或Co2＋的硫酸(suan)鹽。

④臭氧與(yu)其他(ta)常規水(shui)處理單(dan)元結合比如O3－活(huo)性污泥(ni)、O3－活(huo)性炭吸附、O3－絮凝－膜(mo)處理、O3－絮凝－O3、O3－氣浮（吹脫）、O3－生物活(huo)性炭、O3－膜(mo)處理。

幾種臭(chou)氧處理單元自(zi)身的(de)改進：

(1) O3/U V高級氧化技術

(2) O3/H2O2高級氧化技術

(3) O3/H2O2/UV

(4)臭(chou)氧/活性炭協同降解有機物處理技術

(5)超聲強(qiang)化臭氧(yang)氧(yang)化技術

17.臭氧(yang)在(zai)水處理中的應用——飲用水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)/廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理(li)/去除染料和(he)印染廢(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)色度和(he)難降解(jie)有機物(wu)/處(chu)理(li)含(han)金(jin)屬離子廢(fei)水(shui)(shui)(shui)/循環冷卻水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)處(chu)理(li)。

在飲用水處理中，臭氧主要用于三個(ge)方面:

1）臭(chou)氧預(yu)處理，在(zai)常規凈水工藝(yi)前增設臭(chou)氧工藝(yi);

2）臭氧-生物活(huo)性炭(tan)處理(li)，O3與顆粒活(huo)性炭(tan)結合，在常規凈水(shui)工藝后(hou)，對水(shui)作深度(du)處理(li)，以除去(qu)各種有機物和色、嗅、味等(deng);

3）臭(chou)氧消(xiao)(xiao)毒(du)，用以代替氯對水進行消(xiao)(xiao)毒(du)

18.與化學(xue)藥劑處理法(fa)相(xiang)比，臭氧法(fa)具(ju)有以下(xia)特(te)點：能有效地控(kong)制(zhi)有機微生物，使循環水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)COD和AOX的(de)數量都被(bei)(bei)抑制(zhi)在很低的(de)水(shui)(shui)(shui)平，從而得到優良(liang)的(de)水(shui)(shui)(shui)質(zhi)；系(xi)統(tong)能在高濃縮(suo)倍(bei)數下運(yun)(yun)行，可實現零排污，節(jie)約水(shui)(shui)(shui)量，比化(hua)學(xue)藥(yao)劑法(fa)節(jie)約1/2－2/3；系(xi)統(tong)內不會產生結垢(gou)(gou)現象，同時，系(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)原來形(xing)成的(de)垢(gou)(gou)也(ye)能被(bei)(bei)有效去除；臭(chou)氧對系(xi)統(tong)具(ju)有良(liang)好的(de)緩蝕作用；適應(ying)pH值范圍寬；運(yun)(yun)行費(fei)用大(da)大(da)低于化(hua)學(xue)藥(yao)劑。

19.硫酸根自由基定義(yi)：硫酸根(gen)自由(you)(you)基(ji)（SO4-·）是具有(you)較高(gao)氧化還(huan)原(yuan)電位的自由(you)(you)基(ji)（E0=2.5v-3.1v），因(yin)此硫酸根(gen)自由(you)(you)基(ji)被認為在理想的條件下可(ke)以氧化絕大多數的有(you)機物。通常是利(li)用分解Oxone或(huo)過硫酸鹽的方(fang)式(shi)產生硫酸根(gen)自由(you)(you)基(ji)。

20．硫酸根(gen)自由(you)基的活化生成：加熱(re)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法；過(guo)(guo)渡(du)金屬離子活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法；UV活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法；FeO活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法；活(huo)(huo)(huo)性炭活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法；納米Fe3O4活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法；氫(qing)氧化(hua)(hua)亞(ya)鐵溶膠(jiao)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)；（單過(guo)(guo)硫(liu)酸氫(qing)鹽可經光、熱(re)、催化(hua)(hua)等方式激發后，雙氧鍵斷裂，產生硫(liu)酸根自(zi)由基(SO4-?)。活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)原理(li)如式：

SO52-+heat/UV/其他 → SO4-?+【O】）

21.硫酸根與有機物的一般作(zuo)用方(fang)式：奪(duo)氫作(zuo)用(yong)、電子轉(zhuan)移作(zuo)用(yong)、加成(cheng)作(zuo)用(yong)、（氧(yang)化作(zuo)用(yong)）

22.濕式氧化法：在高(gao)溫（150-350℃）和(he)高(gao)壓(ya)（5-20MPa）下，用氧(yang)(yang)氣(qi)或(huo)空氣(qi)作為氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑，氧(yang)(yang)化(hua)(hua)水(shui)中(zhong)溶解(jie)態或(huo)懸(xuan)浮態的(de)有(you)機(ji)物(wu)或(huo)還原態的(de)無機(ji)物(wu)，生成二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)和(he)水(shui)等小分(fen)子物(wu)質(zhi)的(de)技(ji)術(shu)。

23.催化(hua)濕(shi)式氧化(hua)技術：在傳(chuan)統(tong)的(de)(de)濕式氧(yang)(yang)化(hua)處(chu)(chu)理體系中加入催化(hua)劑(ji)降低反應的(de)(de)活化(hua)能，從而在不降低處(chu)(chu)理效果的(de)(de)情況(kuang)下，降低反應溫度和壓力,用(yong)氧(yang)(yang)氣或(huo)(huo)空氣作為氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)，氧(yang)(yang)化(hua)水(shui)中溶解態或(huo)(huo)懸浮態的(de)(de)有機物或(huo)(huo)還原態的(de)(de)無機物，生成二氧(yang)(yang)化(hua)碳和水(shui)等小分子物質(zhi)的(de)(de)技術(shu).

24.典型的濕法氧化工藝流(liu)程圖：

25.光催化的定義：就是光催化劑在光的作用下發生催化作用概括說來。半導體材料在光的照射下，將光能轉化為化學能，并促進有機物的分解，這一過程稱為光催化。
◎光(guang)催化(hua)(hua)劑：一種(zhong)在光(guang)的照射下，自(zi)身不起變化(hua)(hua)，卻可以促進化(hua)(hua)學反(fan)應的物質(zhi)。利用光(guang)能轉換成(cheng)為化(hua)(hua)學反(fan)應所需的能量，產生催化(hua)(hua)作(zuo)用，使周圍(wei)的氧氣及(ji)水分子(zi)激發成(cheng)極具(ju)氧化(hua)(hua)力的自(zi)由基(ji)或負離子(zi)。

◎光催化(hua)(hua)劑在(zai)光照(zhao)條件（可(ke)以是不(bu)同波(bo)長(chang)的光照(zhao)）下所(suo)起到催化(hua)(hua)作用的化(hua)(hua)學(xue)反應，統稱(cheng)為光催化(hua)(hua)反應。

◎光催化(hua)一般是多種相態(tai)之間(jian)的催化(hua)反(fan)應。

26. 為什么(me)要(yao)求TiO2光催(cui)化對很多有機物有較(jiao)強的吸附作(zuo)用？

答：TiO2光催化(hua)分解水中(zhong)污染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),表(biao)(biao)面(mian)產(chan)生的(de)(de)(de)OH?基團起(qi)著決定性的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),因而參加(jia)反應的(de)(de)(de)物(wu)(wu)質以吸(xi)(xi)附(fu)在表(biao)(biao)面(mian)上的(de)(de)(de)為主。有機物(wu)(wu)在催化(hua)劑表(biao)(biao)面(mian)被氧化(hua)要(yao)經過(guo)擴散、吸(xi)(xi)附(fu)、表(biao)(biao)面(mian)反應以及脫附(fu)等步(bu)驟。

27.光催化技術的技術特(te)征：①低溫深度(du)反(fan)應；②綠色(se)能源；③氧化性強(qiang)；④壽命長；⑤廣譜(pu)性。

光(guang)觸媒（光(guang)催化）的作用：①抗(kang)菌性；②空氣凈(jing)化；③除(chu)臭；④防(fang)(fang)霉防(fang)(fang)藻；⑤防(fang)(fang)污自潔。

28.TiO2光催化材料的(de)特性(xing):

①合適的(de)半(ban)導體禁帶(dai)寬度;②具(ju)有(you)良好的(de)抗(kang)光(guang)腐(fu)蝕性和(he)(he)化學穩定性；③廉(lian)價，原(yuan)料(liao)來(lai)源豐富，成本低；④光(guang)催化活性高(gao)（吸(xi)收紫外光(guang)性能(neng)強；禁帶(dai)和(he)(he)導帶(dai)之間的(de)能(neng)隙(xi)大(da)，光(guang)生電子(zi)的(de)還原(yuan)性和(he)(he)空穴的(de)氧化性強）；⑤對(dui)很多(duo)有(you)機(ji)污染物有(you)較強的(de)吸(xi)附(fu)作用(yong)。

29.TiO2光催化(hua)劑的改良：（促(cu)成(cheng)·OH的生成(cheng)與(yu)提高電子(zi)-空穴對分(fen)離效(xiao)率是提高光催(cui)化氧化反(fan)應(ying)速率和效(xiao)率的重要途徑）。

①TiO2表面貴(gui)金屬(shu)沉積；

②金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)摻雜(za)，金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)摻雜(za)把金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)引入到TiO2的(de)(de)晶格缺陷(xian)位置(zhi)，金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)是(shi)電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)良好接受體，可以捕(bu)獲(huo)電(dian)(dian)子(zi)，由于金(jin)(jin)屬(shu)離(li)(li)子(zi)對(dui)電(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)爭奪(duo)，減少了(le)TiO2中光生電(dian)(dian)子(zi)和空穴的(de)(de)復合(he)幾率，而產生更(geng)多的(de)(de)·OH，提高光催化效(xiao)率；

③加入(ru)氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)，向體系中加入(ru)氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)，使得(de)催化(hua)劑(ji)(ji)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)電子被(bei)氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)捕獲，可以有(you)效地抑(yi)制(zhi)電子和空穴復合(he)，提高光催化(hua)的(de)(de)(de)效率；常用的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)(ji)有(you)O3，O2，H2O2，Fe3+等；

④復合光催化劑；

⑤添加光(guang)敏化劑(ji)，光(guang)敏化劑(ji)作用是將光(guang)活性化合物(wu)化學吸附或物(wu)理吸附于光(guang)催(cui)化劑(ji)表面，從而(er)擴大激發波長(chang)范圍(wei)，增加光(guang)催(cui)化反應的(de)效率。

30.TiO2在實際應用中的(de)缺陷(xian)：

①光生載(zai)流(liu)子容(rong)易重(zhong)新復合，導致光量(liang)子效率很低(di)。

②帶隙能較(jiao)寬，只能被波長較(jiao)短的紫外線(xian)激發，這些紫外線(xian)占太陽(yang)能射(she)線(xian)的4%~5%，太陽(yang)能利用(yong)率較(jiao)低

31.

32.硫酸根自由(you)基用在水處(chu)理中的優(you)點：
①具有極強的氧化性；

②更(geng)易溶(rong)(rong)于(yu)水溶(rong)(rong)液中，便(bian)于(yu)產生(sheng)的硫酸根(gen)自由(you)基快速(su)與水中的有機(ji)接(jie)觸并產生(sheng)氧化作(zuo)用，混溶(rong)(rong)性良好，使分解(jie)速(su)率更(geng)高；

③性質穩(wen)定，便于(yu)存(cun)放；

④可(ke)(ke)適應的pH范圍(wei)較廣(pH=2-10)，這增大可(ke)(ke)以處理(li)廢水的范圍(wei)，不論(lun)酸性、堿性廢水，都(dou)對硫酸根自(zi)由基的反(fan)應活性影響(xiang)不大；

⑤不揮(hui)(hui)發或(huo)不產(chan)生氣(qi)體，不會(hui)導致濃度因為(wei)揮(hui)(hui)發降低硫酸(suan)根自由基的產(chan)量；

⑥在水溶(rong)液(ye)中(zhong)存在更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)(jian)，一般情況存活時(shi)間(jian)(jian)可達到約4s左右的半衰期(qi)，較長(chang)的持續時(shi)長(chang)為其更(geng)多的降解有機污(wu)染物贏(ying)得了時(shi)間(jian)(jian)。

33.例題：TiO2在紫外光的(de)作用下，可以降解活性染料X3B。實(shi)驗發現，當在溶(rong)液中加(jia)入少量的(de)Fe3+后，X3B的(de)降解速(su)率大大增加(jia)。試解釋(shi)原因。

答(da)：Fe3+奪取光生(sheng)電(dian)子(zi)的(de)能力要大于(yu)分子(zi)氧。Fe3+通過(guo)快速轉(zhuan)移光生(sheng)電(dian)子(zi)，抑(yi)制了載流子(zi)的(de)復合，增加了空穴濃度。因此，X3B的(de)降解速率大大加快。

34.什么是高級氧化(hua)技術(shu)(shu)？環境(jing)光催化(hua)技術(shu)(shu)的共性？答：高級氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術是(shi)指以羥基自由基為(wei)主要氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)種(zhong)的(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)過程。常(chang)用的(de)高級氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術有(you)(you)TiO2光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)、雜多(duo)酸(suan)光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)、Photo-fenton反應、Fe3+光(guang)(guang)解和(he)酞菁光(guang)(guang)敏化(hua)(hua)(hua)等。這些光(guang)(guang)催化(hua)(hua)(hua)技(ji)術的(de)共性(xing)是(shi)產生(sheng)具有(you)(you)強氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)能力的(de)活(huo)性(xing)氧(yang)(yang)(yang)物(wu)(wu)種(zhong)，如空穴（h+）、羥基自由基（?OH）、單(dan)線(xian)態氧(yang)(yang)(yang)（O21）和(he)超氧(yang)(yang)(yang)自由基（O2?-）等。在這些活(huo)性(xing)物(wu)(wu)種(zhong)的(de)作用下，有(you)(you)機污染物(wu)(wu)不停地發生(sheng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)降解，直至(zhi)徹底礦化(hua)(hua)(hua)。

35.Photo-fenton反(fan)應降解有機(ji)污(wu)染(ran)物的原理？

Fenton反應原(yuan)理：

Fe2+離子能促進(jin)H2O2的(de)(de)分解(jie)，產生羥(qian)基(ji)自(zi)(zi)由(you)基(ji)，自(zi)(zi)身被(bei)(bei)氧(yang)(yang)化(hua)為Fe3+。Fe3+也可(ke)以被(bei)(bei)H2O2還(huan)原，實現自(zi)(zi)身的(de)(de)循環，而H2O2被(bei)(bei)氧(yang)(yang)化(hua)為超氧(yang)(yang)自(zi)(zi)由(you)基(ji)。羥(qian)基(ji)自(zi)(zi)由(you)基(ji)和超氧(yang)(yang)自(zi)(zi)由(you)基(ji)具有很強的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)能力，使(shi)水中(zhong)的(de)(de)有機污染物發生降(jiang)解(jie)和礦化(hua)。

在光的作(zuo)用下(xia)，Fenton反(fan)應(ying)的速率大大加快。因而，有光參與的Fenton反(fan)應(ying)，又被(bei)稱為Photo-fenton反(fan)應(ying)。

36.貴金屬表(biao)面沉積(ji)對TiO2光活性(xing)有什么影響？答：貴金屬通過改變電(dian)子(zi)的分布而修飾(shi)了半導體的性(xing)質。當(dang)兩種物質接(jie)觸時，電(dian)子(zi)就會不斷地從(cong)TiO2向沉積金屬遷移。貴金屬負(fu)載，可(ke)以電(dian)子(zi)和空穴分別(bie)定域在貴金屬和半導體上。抑制復合，高光催化(hua)活性(xing)。

37.半導體TiO2受光激(ji)發后，電子(zi)和空穴的命運有哪幾種(zhong) ?答：（a）受光(guang)激發，電(dian)(dian)(dian)子(zi)-空(kong)穴(xue)對分(fen)離；（b）空(kong)穴(xue)擴散到催化(hua)(hua)劑(ji)表面，氧(yang)化(hua)(hua)有(you)機物(wu)；（c）電(dian)(dian)(dian)子(zi)擴散到催化(hua)(hua)劑(ji)表面，還原分(fen)子(zi)氧(yang)；（d）電(dian)(dian)(dian)子(zi)-空(kong)穴(xue)的(de)表面復(fu)合；（e）電(dian)(dian)(dian)子(zi)-空(kong)穴(xue)的(de)體相復(fu)合

38.簡(jian)述TiO2溶液中(zhong)，可見光照(zhao)射下的(de)染料自敏化降解的(de)原理

答(da)：在可見光的(de)照射下(xia)，TiO2通常不(bu)能被激發(fa)，但染料(liao)分(fen)子(zi)可以被激發(fa)。

（1）激發態的(de)分(fen)子(zi)可以向二氧(yang)化鈦(tai)導帶(dai)注入(ru)電(dian)子(zi)，該電(dian)子(zi)被吸(xi)附在TiO2表面的(de)分(fen)子(zi)氧(yang)俘(fu)獲，生存超氧(yang)負離子(zi)自(zi)由基。

（2）超氧負(fu)離(li)子自由基(ji)可以氧化染(ran)(ran)料(liao)陽離(li)子，使它發生氧化降(jiang)解。超氧負(fu)離(li)子自由基(ji)也可以逐漸(jian)轉(zhuan)化為(wei)羥基(ji)自由基(ji)，再(zai)去(qu)氧化染(ran)(ran)料(liao)分(fen)子而發生降(jiang)解。

39.非金屬（如氮）摻雜TiO2有什么意義？其(qi)原理？摻雜TiO2方法的缺陷？

答(da)：非金(jin)屬摻雜(za)通過在TiO2的(de)禁(jin)帶(dai)中(zhong)間引入摻雜(za)能級，效縮小TiO2的(de)禁(jin)帶(dai)寬度，使(shi)TiO2的(de)激發波長從紫外區拓展(zhan)到(dao)可(ke)見光區，提高了可(ke)見光的(de)催化活性(xing)。

缺點：

①催化劑的穩定性下(xia)降；

②空穴(xue)的氧化能力減弱；

③可能犧(xi)牲催化劑(ji)的紫外光催化活性。

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