Catalytic Decomposition of Hydrogen Peroxide on Iron Oxide: Kinetics, Mechanism, and Implications

针铁矿 催化作用 化学 氧化铁 过氧化氢 无机化学 分解 反应速率 活化能 氧化物 表面反应 反应速率常数 化学分解 反应机理 动力学 水溶液 反应级数 化学反应 物理化学 有机化学 吸附 物理 量子力学
作者
Shu-Sung Lin,Mirat D. Gurol
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:32 (10): 1417-1423 被引量:935
标识
DOI:10.1021/es970648k
摘要

This research describes the heterogeneous catalytic reactions of H2O2 with granular size goethite (α-FeOOH) particles in aqueous solution under various experimental conditions. This is an important reaction for the environment since both H2O2 and iron oxides are common constituents of natural and atmospheric waters. Furthermore, iron oxides function as catalysts in chemical oxidation processes used for treatment of contaminated waters with H2O2. The results of this study demonstrated that the decomposition rate of H2O2 over goethite surface can be described by the second-order kinetic expression −d[H2O2]/dt = k[FeOOH][H2O2], where k = 0.031 M-1 s-1, at pH 7 in the absence of any inorganic or organic chemical species. The apparent reaction rate was dominated by the intrinsic reaction rates on the oxide surfaces rather than the mass transfer rate of H2O2 to the surface. The activation energy of the reaction of H2O2 with the iron oxide surface was determined to be 32.8 kJ/M. The reaction mechanism for the decomposition of H2O2 on goethite surface was proposed on the basis of the fundamental reactions describing the surface complexation chemistry for iron oxide and the interaction of H2O2 with the surface sites. The kinetic model, which was developed according to the proposed mechanism, was found to be similar to the classical Langmuir−Hinshelwood rate model. The model was calibrated and verified successfully. For low concentrations of H2O2, the Langmuir−Hinshelwood model is reduced to the observed second-order kinetic expression.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
华仔应助李濯梦采纳,获得10
刚刚
华仔应助青林采纳,获得10
1秒前
呋喃发布了新的文献求助10
2秒前
Babyblue发布了新的文献求助10
2秒前
小马甲应助一二采纳,获得10
2秒前
curtain完成签到,获得积分10
3秒前
Gg完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
周运来完成签到,获得积分10
10秒前
无花果应助兰兰爱学习采纳,获得10
15秒前
16秒前
呋喃完成签到,获得积分10
17秒前
2025顺顺利利完成签到 ,获得积分10
17秒前
火星上的穆完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
21秒前
21秒前
请叫我风吹麦浪应助渐渐采纳,获得10
21秒前
Gin完成签到,获得积分10
22秒前
ADC发布了新的文献求助10
24秒前
可靠的碧凡完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
25秒前
晴晴发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
26秒前
26秒前
Su发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
曾经小伙完成签到 ,获得积分10
29秒前
共享精神应助怕黑送终采纳,获得10
29秒前
文艺的明杰完成签到,获得积分10
29秒前
瘦瘦依秋发布了新的文献求助10
29秒前
追寻的怜容完成签到,获得积分10
30秒前
内向茉莉发布了新的文献求助10
31秒前
青林发布了新的文献求助10
31秒前
ceeray23应助liuhll采纳,获得10
33秒前
34秒前
畅快的鱼发布了新的文献求助10
34秒前
wakeeeeeee发布了新的文献求助10
36秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
Relativism, Conceptual Schemes, and Categorical Frameworks 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3462739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3056247
关于积分的说明 9051296
捐赠科研通 2745940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506688
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696194
邀请新用户注册赠送积分活动 695720