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芬顿氧化水中甲基叔丁基醚影响因素及机理
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  • 英文篇名:Influencing Factors and Mechanism of Methyl Tert-Butyl Ether Oxidation by Fenton Method
  • 作者:戴竹青 ; 戴巍 ; 杜尔登 ; 王明新
  • 英文作者:DAI Zhuqing;DAI Wei;DU Erdeng;WANG Mingxin;School of Environmental & Safety Engineering,Changzhou University;Viva Biotech (Shanghai) Ltd.;
  • 关键词:甲基叔丁基醚 ; 芬顿氧化 ; 响应面分析 ; 降解机理
  • 英文关键词:methyl tert-butyl ether;;Fenton oxidation;;response surface analysis;;degradation mechanism
  • 中文刊名:常州大学学报(自然科学版)
  • 英文刊名:Journal of Changzhou University(Natural Science Edition)
  • 机构:常州大学环境与安全工程学院;维亚生物科技(上海)有限公司;
  • 出版日期:2019-05-28
  • 出版单位:常州大学学报(自然科学版)
  • 年:2019
  • 期:03
  • 基金:国家自然科学基金资助项目(41641032)
  • 语种:中文;
  • 页:75-83
  • 页数:9
  • CN:32-1822/N
  • ISSN:2095-0411
  • 分类号:X703
摘要
采用芬顿氧化工艺降解水中污染物甲基叔丁基醚(MTBE),使用Box-Behnken设计方法进行实验设计,基于响应面分析考察了MTBE初始浓度、H_2O_2浓度、Fe~(2+)浓度、反应时间和pH等条件对MTBE降解率的影响,对反应条件进行了优化。结果表明,在MTBE初始浓度1.1 mmol·L~(-1)、H_2O_2浓度18.0 mmol·L~(-1)、Fe~(2+)浓度3.0 mmol·L~(-1)、反应时间20 min、溶液pH=3.0时,MTBE降解率高达99.3%,与模型预测结果较接近,表明模型具有较好的模拟和预测能力。MTBE芬顿氧化过程检出了乙酸甲酯、叔丁醇和丙酮等中间产物,推测其主要降解过程有两种途径:一是在甲氧基上发生反应,生成甲酸叔丁酯、叔丁醇和丙酮;二是在甲基上发生反应,生成乙酸甲酯和丙酮。
        Fenton oxidation process is applied for methyl tert-butyl ether(MTBE) degradation. The experimental design is established by Box-Behnken design method(BBD) of response surface methodology(RSM), where influencing factors, namely MTBE initial concentration, H_2O_2 concentration, Fe~(2+) concentration, reaction time and solution pH are fitted. Optimized results show that at initial concentration 1.1 mmol·L~(-1), H_2O_2 concentration 18.0 mmol·L~(-1), Fe~(2+) concentration 3.0 mmol·L~(-1) reaction time 20 min and pH of 3.0, the degradation rate of MTBE reaches 99.3%, which is consistent with prediction, indicating good simulation and a forecasting model. Intermediates, namely methyl acetate, tert-butanol and acetone are detected during degradation. Thus it is speculated that there are two main pathways. One occurs on the methoxy group producing tert-butyl formate, tert-butyl alcohol and acetone; the other is on the methyl group, producing methyl acetate and acetone.
引文
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