过硫酸盐碱活化机制

碱是用于原位化学氧化（ISCO）处理受污染地下水的过硫酸盐最常用的活化剂。提出了一种过硫酸盐碱活化的机制，涉及过硫酸盐在碱催化下水解为氢过氧化物阴离子和硫酸盐，随后另一个过硫酸盐分子被氢过氧化物还原。氢过氧化物的还原使过硫酸盐分解为硫酸自由基和硫酸根离子，同时氢过氧化物被氧化为超氧化物。通过对不同碱:过硫酸盐摩尔比下过硫酸盐分解的动力学分析，以及在D(2)O与H(2)O中的过硫酸盐分解速率增加，支持了过硫酸盐的碱催化水解。化学计量分析确认氢过氧化物与过硫酸盐以1:1的摩尔比反应。向碱性过硫酸盐体系中添加氢过氧化物，导致氢过氧化物和过硫酸盐迅速分解，以及超氧化物探针六氯乙烷的分解。通过Cu(II)的清除实验确认了超氧化物的存在。电子自旋共振光谱法确认了硫酸自由基、羟基自由基和超氧化物的生成。本研究的结果与报告的碱活化过硫酸盐在ISCO中使用时的广泛反应性一致。