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Mn(ll) Oxidation in Fenton and Fenton Type Systems: Identification of Reaction Efficiency and Reaction Products

机译：Fenton和Fenton型体系中的Mn（ll）氧化：反应效率和反应产物的鉴定

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摘要

Efficient and low-cost methods of removing aqueous Mn(Ⅱ) are required to improve the quality of impacted groundwater supplies. In this work, we show that Fe(0) electrocoagulation (EC) permits the oxidative removal of Mn(Ⅱ) from solution by reaction with the reactive oxidant species produced through Fe(Ⅱ) oxidation. Manganese(Ⅱ) removal was enhanced when the accumulation of aqueous Fe(Ⅱ) was minimized, which was achieved at low Fe(Ⅱ) production rates, high pH, the presence of H_2O_2 instead of O_2 as the initial Fe(n) oxidant, or a combination of all three. In addition, in the EC-H_2O_2 system, Mn(Ⅱ) removal efficiency increased as pH decreased from 6.5 to 4.5 and as pH increased from 6.5 to 8.5, which implicates different reactive oxidants in acidic and alkaline solutions. Chemical analyses and X-ray absorption spectroscopy revealed that Mn(Ⅱ) removal during Fe(0) EC leads to the formation of Mn(Ⅲ) (0.02 to >0.26 Mn-Fe~(-1) molar ratios) and its incorporation into the resulting Fe(Ⅲ) coprecipitates (lepidocrocite and hydrous ferric oxide for EC-O_2 and EC-H_2O_2, respectively), regardless of pH and Fe(Ⅱ) production rate. The Mn(Ⅱ) oxidation pathways elucidated in this study set the framework to develop kinetic models on the impact of Mn(Ⅱ) during EC treatment and in other Fenton type systems.
机译：需要一种高效低成本的去除Mn（Ⅱ）水溶液的方法来提高受影响的地下水供应的质量。在这项工作中，我们表明，Fe（0）电凝（EC）可以通过与通过Fe（Ⅱ）氧化产生的活性氧化剂发生反应而从溶液中氧化去除Mn（Ⅱ）。当Fe（Ⅱ）的生成量最小，pH高，以H_2O_2代替O_2作为初始Fe（n）氧化剂时，Fe（Ⅱ）的积累最小化时，锰（Ⅱ）的去除得以增强。或这三者的结合。另外，在EC-H_2O_2体系中，随着pH从6.5降低至4.5和pH从6.5升高至8.5，Mn（Ⅱ）的去除效率增加，这暗示了酸性和碱性溶液中不同的反应性氧化剂。化学分析和X射线吸收光谱显示，在Fe（0）EC期间去除Mn（Ⅱ）导致Mn（Ⅲ）的形成（Mn-Fe〜（-1）摩尔比为0.02至> 0.26），并且将其掺入不论pH和Fe（Ⅱ）的生成速度如何，生成的Fe（Ⅲ）都会共沉淀（分别为EC-O_2和EC-H_2O_2的铁云母和水合氧化铁）。这项研究中阐明的Mn（Ⅱ）氧化途径为开发在EC处理和其他Fenton型系统中Mn（Ⅱ）的影响动力学模型建立了框架。

著录项

  • 来源
    《Environmental Science & Technology》 |2017年第5期|2982-2991|共10页
  • 作者

    Case M. van Genuchten; Jasquelin Peña;

  • 作者单位

    Institute of Earth Surface Dynamics, University of Lausanne, Lausanne CH-1015, Switzerland ,Department of Earth Sciences, Geochemistry, Faculty of Geosciences, Utrecht University, Utrecht 3508TA, The Netherlands;

    Institute of Earth Surface Dynamics, University of Lausanne, Lausanne CH-1015, Switzerland;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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