综述：高级氧化工艺降解偶氮染料的操作参数影响研究

这篇综述系统阐述了（AOPs）在降解偶氮染料中的应用价值，重点解析了芬顿（Fe2+/H2O2）、类芬顿（Fe2+/S2O82?）及光辅助工艺的机理，指出羟基自由基（·OH）和硫酸根自由基（SO4·?）的生成受pH（～3）、温度（25–30°C）等参数调控，为工业废水处理提供技术优化方向。

　　

高级氧化工艺的机理突破

偶氮染料作为纺织、造纸工业的主要污染物，其苯环和偶氮键（?N=N?）构成的稳定结构难以被传统方法降解。高级氧化工艺（AOPs）通过产生高活性自由基实现分子链断裂，其中芬顿工艺（Fe²⁺/H₂O₂）在pH～3时生成氧化电位达2.8 V的·OH，而类芬顿体系（Fe²⁺/S₂O₈^2?）产生的SO₄^·?更具优势（2.5–3.1 V）。

光化学协同效应

UV照射显著加速自由基生成：光芬顿工艺利用紫外光促进Fe³⁺还原为Fe²⁺，使催化剂循环效率提升40%以上，同时减少铁污泥副产物。实验数据显示，254 nm紫外光源下甲基橙的降解速率常数较暗反应提高2.3倍。

关键参数博弈战

氧化剂浓度存在阈值效应——H₂O₂过量会引发·OH自猝灭（k=7×10⁹ M^?1s^?1）；无机阴离子如Cl^?、HCO₃^?通过捕获自由基使降解率下降15–60%。温度每升高10°C，反应速率提升1.5倍，但超过30°C会导致H₂O₂热分解。

工业化应用挑战

尽管AOPs降解率可达95%以上，但实际应用中需平衡成本与效率。例如，电芬顿工艺虽能减少铁试剂用量，但能耗增加20%。未来研究将聚焦于磁性纳米催化剂开发（如Fe₃O₄@C）和太阳能驱动系统的优化，以实现绿色水处理产业化。