活性炭催化(hua)分解過氧化(hua)氫(qing)

　　動力(li)(li)學研(yan)究(jiu)活性炭催化(hua)分(fen)(fen)(fen)解過(guo)氧化(hua)氫(qing)。實驗研(yan)究(jiu)了(le)反應(ying)(ying)物濃度和(he)(he)(he)溫度的(de)(de)影響(xiang)。動力(li)(li)學數(shu)據通過(guo)初(chu)始反應(ying)(ying)速率的(de)(de)差異方法進(jin)行評(ping)估。過(guo)氧化(hua)氫(qing)由于(yu)(yu)分(fen)(fen)(fen)子的(de)(de)高反應(ying)(ying)性和(he)(he)(he)反應(ying)(ying)中(zhong)間體的(de)(de)氧化(hua)能力(li)(li)(DCPH)催化(hua)分(fen)(fen)(fen)解研(yan)究(jiu)廣泛應(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)均(jun)相(xiang)和(he)(he)(he)非均(jun)相(xiang)。在固體表面(mian)，不同的(de)(de)氧化(hua)態和(he)(he)(he)/或(huo)形成絡合物可(ke)能發生在堿性或(huo)還原(yuan)性活性位(wei)點或(huo)與金屬離(li)子有關的(de)(de)位(wei)置，如鐵、錳、銅、鈷和(he)(he)(he)釩。

　　過(guo)氧化(hua)氫(qing)實驗部分活性炭(tan)催化(hua)分解(jie)

　　實驗采用過氧化氫30%、活性炭碘(dian)值1000、亞甲藍21、35、表征(zheng)官能團(tuan)。x10 -1m當量克-1，內酯2，44×10 -1 meq g -1，苯酚1,51×10 -1 meq g -1.基化合物1，24×10 -2meq g -1.總堿性基團(tuan)1.12meqg-1。

　　方法

　　過氧(yang)化氫反應在溫度控制的(de)雙壁(bi)玻(bo)璃(li)池中(zhong)進行(xing)。然后用差壓(ya)傳感(gan)器測(ce)量氣(qi)壓(ya)。為了計算時間函數產生的(de)分(fen)子氧(yang)量，校正壓(ya)力數據，考慮氣(qi)體的(de)水蒸氣(qi)壓(ya)力、氧(yang)溶解度和亨利常數作為溫度函數。

　　反應混(hun)(hun)合物始終保(bao)持在50歲mL。過(guo)氧(yang)化氫(qing)的反應始于加入與活性(xing)碳水混(hun)(hun)合物相同的過(guo)氧(yang)化氫(qing)溶液。

　　為了獲得(de)更多(duo)關于(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)性(xing)(xing)質的(de)(de)信息，研究了其酸(suan)性(xing)(xing)、堿性(xing)(xing)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)還原性(xing)(xing)質的(de)(de)溶液pH影(ying)響(xiang)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)中活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)修飾。 。反(fan)應混(hun)合(he)物(wu)和(he)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)濃(nong)度(du)為0.100mol L固定組合(he)物(wu)-1和(he)CAT等于(yu)2,00x10 -3克·毫升-1 在(zai)298K在(zai)2-10個(ge)溫(wen)度(du)下發現pH初始反(fan)應速率在(zai)單(dan)位溶液范圍(wei)內沒有顯著變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。該結(jie)果(guo)與Bohem滴定法(fa)(fa)給出的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中官能(neng)團的(de)(de)組成(cheng)是一致(zhi)的(de)(de)，其中活(huo)(huo)性(xing)(xing)酸(suan)基(ji)(ji)團與堿基(ji)(ji)團的(de)(de)比例很(hen)低(di)。高錳酸(suan)鉀、過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)等強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑會(hui)極大地改變影(ying)響(xiang)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)表(biao)面（圖1），從而推(tui)斷活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面還原基(ji)(ji)團作(zuo)為過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)點。以下方(fang)法(fa)(fa)對活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)表(biao)面進行(xing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)處(chu)理(li)：HNO3濃(nong)度(du)5mol L-1 6個(ge)小(xiao)時，用KMnO 4濃(nong)度(du)0.08mol L-1在(zai)酸(suan)H 2 SO 4 濃(nong)度(du)為0.5mol L-1 4小(xiao)時用H 2 ? 2 的(de)(de)30r小(xiao)時。在(zai)每次處(chu)理(li)結(jie)束時，將活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)放入索氏提取器一周，直到保證恒定pH值(zhi)。*后，110活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)℃干燥至(zhi)重量不再減輕，然后儲存在(zai)干燥器中。

　　討論實驗結果

　　質量比活性炭體積的變化

　　在中，過氧化(hua)物的初(chu)始濃(nong)度(du)被化(hua)時，過氧化(hua)物的初(chu)始濃(nong)度(du)被認為是，(a)中1,60x10 -1 mol L-1和(he)(he)(he)( b)在298K的溫度(du)下為7.92×10 -2 mol L -1。相對于活(huo)性炭的質量-體積獲得反應順序是一(yi)個和(he)(he)(he)表觀速(su)率常數，? VEL，是約0.11毫升克(ke)-1小(xiao)(xiao)號-198 K(0.12毫升克(ke)-1 小(xiao)(xiao)號-1時[H 2 ? 2 ] 0 = 1,60x10 -1 mol-1和(he)(he)(he)0.10毫升克(ke)-1小(xiao)(xiao)號-1小(xiao)(xiao)時[H 2 ? 2 ] 0 = 7,92x10 -2molL -1)。

　　當活性炭(CAT)質量-體積比:(1)1.0×10 -3克毫升- 1，(b)2.0×10 -3 g mL -1和(he)(c)4.0×10 -3 g mL -1，溫(wen)度為298 K.

　　溫度的影響

　　中溫度的作用取決于(yu)活性炭在過氧化氫初(chu)始濃度時的質(zhi)量-體積比為(wei)200x10 -3克·毫升-1。

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭實驗給出的(de)(de)證據(ju)表明，過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫在(zai)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭表面分(fen)解過(guo)(guo)程(cheng)中的(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)反應也表明，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)點(dian)對(dui)應于(yu)減少堿(jian)性(xing)(xing)(xing)(xing)官能(neng)團或，因為(wei)當活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭和強氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑(ji)像(xiang)高錳酸鉀和過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫一樣處(chu)理時，過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫的(de)(de)分(fen)解率顯著下降（圖1）。通過(guo)(guo)研究(jiu)過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫的(de)(de)初(chu)(chu)始(shi)速度(du)，在(zai)初(chu)(chu)始(shi)濃度(du)過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物和初(chu)(chu)始(shi)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭的(de)(de)數(shu)量和溫度(du)的(de)(de)廣泛(fan)影響下獲(huo)得(de)的(de)(de)大量實驗數(shu)據(ju)通過(guo)(guo)平均典型反應速率得(de)到(dao)反應，使每個(ge)試劑(ji)為(wei)1.0，用(yong)約27千焦mol的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)能(neng)-1。雖(sui)然(ran)這些結果(guo)證明了過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫的(de)(de)偽一階定律是正確的(de)(de)，但他們不知道所研究(jiu)的(de)(de)系統的(de)(de)異質性(xing)(xing)(xing)(xing)。*后，實驗數(shu)據(ju)可以通過(guo)(guo)考慮系統性(xing)(xing)(xing)(xing)質的(de)(de)動力學(xue)方程(cheng)來證明，例(li)如Langmuir-Hinshelwood方程(cheng)令人滿(man)意地處(chu)理。在(zai)這些條件下，活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)能(neng)力約為(wei)40千焦mol -1。這項工作表明，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭分(fen)解過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫作為(wei)一種表示(shi)改性(xing)(xing)(xing)(xing)固體催化(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)技(ji)術。