Fenton试剂氧化降解甲烷的动力学规律

【摘要】：为研究Fenton试剂产生的羟基自由基·OH对甲烷的降解与动力学规律,利用自制的鼓泡反应装置,系统研究反应时间、H2O2浓度(c(H2O2))、Fe2+浓度(c(Fe2+))、初始pH值、反应温度等因素对煤矿瓦斯(甲烷)降解率的影响。实验结果表明,Fenton试剂对甲烷有较好的降解效果,对于浓度为4.9%的甲烷气体,当c(H2O2)=100 mmol/L、c(Fe2+)=2.0 mmol/L、初始pH=2.5、T=25℃时,反应30 min后,甲烷的最高降解率达0.25。通过对甲烷降解率与时间的变化关系进行非线性拟合,结果表明其反应动力学规律符合Boltzmann方程,而且方程中的参数d x即为影响Fenton试剂氧化降解甲烷效果的浓度经验校正系数,并最终得出甲烷降解率的定量计算公式。 【作者单位】： 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地;河南理工大学安全科学与工程学院;
【关键词】： 甲烷 Fenton试剂 羟基自由基 反应动力学 Boltzmann方程
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51074067) 河南省基础与前沿研究资助项目(102300413220) 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室开放基金资助项目(WS2012A08)
【分类号】：TD712.1
【正文快照】： 瓦斯是威胁煤矿安全生产和矿工生命的最大灾害源,它主要以物理吸附的形式吸附在煤基质的内表面,只要开采煤炭就会有瓦斯涌出,可以说瓦斯在矿井内无孔不入[1-2]。瓦斯的主要成分是甲烷,其含量一般大于80%,其他烃类气体成分极少。作为一种温室气体,甲烷引起的温室效应是同等质量

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