羟自由基

时间: 2025-05-16 15:44:29

羟自由基（·OH）特性与作用机制

1. 基本特性‌

化学性质‌：由氢氧根（OH¯）失去一个电子形成，氧化电位高达2.8V，是自然界氧化能力仅次于氟的活性氧物种。

反应特性‌：

极强的亲电性（电子亲和能569.3 kJ/mol），可无差别攻击有机物。

半衰期极短（约10⁻⁹秒），需原位生成。

2. 生成方法‌

Fenton反应‌：

Fe²⁺催化H₂O₂分解生成·OH，反应式：

Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH⁻ + ·OH

需酸性环境（pH 2-4）以维持Fe²⁺活性。

电Fenton法‌：

通过电解持续产生Fe²⁺和H₂O₂，提升·OH生成效率（脱色率>90%）。

3. 应用领域‌

废水处理‌：

降解酚类、染料等难降解有机物，矿化终产物为CO₂和H₂O。

医学抗菌‌：

破坏微生物细胞膜（如大肠杆菌），需通过螯合剂或光催化实现·OH持续释放。

4. 技术局限‌

pH依赖性强‌：中性条件下Fe²⁺易沉淀。

副产物问题‌：产生铁污泥，需后续处理。

羟自由基的高反应活性使其在环境与生物领域具有不可替代性，但需通过技术优化（如光/电催化）克服其稳定性缺陷。