Fenton试剂氧化降解甲烷的动力学规律

魏建平^1,2，戴俊^1,2，王政锦^1,2，王睿^1,2

1. 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2. 河南理工大学安全科学与工程学院

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。

关键词：甲烷;Fenton试剂;羟基自由基;反应动力学;Boltzmann方程;