高级氧化技术在水处理中的应用
高级氧化技术在水处理的
广泛应用于水处理、废水处理、空气 净化等领域。
原理
通过电、光、催化剂等作用产生羟基 自由基，该自由基具有极强的氧化能 力，能够将有机污染物迅速氧化为无 害物质。
水处理现状与挑战
现状
随着工业发展和人口增长，水污 染问题日益严重，常规的水处理 技术难以满足日益严格的环保要 求。
பைடு நூலகம்挑战
需要开发高效、环保、经济的水 处理技术，以满足不断增长的水 处理需求。
高级氧化技术在水处理的
汇报人： 2023-12-16
目录
• 引言 • 高级氧化技术原理与分类 • 高级氧化技术在污水处理中的
应用 • 高级氧化技术在饮用水处理中
的应用
目录
• 高级氧化技术在水处理中的优 势与挑战
• 未来发展趋势与展望
01
引言
高级氧化技术概述
定义
应用领域
高级氧化技术是一种通过产生强氧化 剂（如羟基自由基）来氧化降解有机 污染物的技术。
改善口感
高级氧化技术还可以改善饮用水的口感，提高供水质量。
05
高级氧化技术在水处理中的优 势与挑战
优势分析
高效去除有机污染物
高级氧化技术能够通过产生强氧化剂（如羟基自由基）快速、有 效地降解有机污染物，去除率高。
适用范围广
高级氧化技术适用于多种类型的有机污染物，包括难降解有机物 、有毒有害物质等。
政策支持
政府加大对水处理领域的政策支 持力度，推动高级氧化技术的发
展和应用。
法规完善
完善相关法规和标准，规范水处理 行业的发展，确保出水水质达标。
产业协同发展
加强产业链上下游企业间的合作， 形成产业协同发展的良好格局，推 动高级氧化技术的广泛应用。
高级氧化技术在水处理中的应用
高级氧化技术在水处理中的应用
随着工业和人类活动的不断扩大，环境问题越来越严峻。
水污染成为一个越来越普遍的问题，它不仅影响到人类的健康和生存，也影响到生态系统的平衡和可持续发展。
针对这一问题，高级氧化技术已经成为一种有效的水处理方法。
高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes，AOPs）是指在大气压下，采用化学氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）产生大量的强氧化剂（如羟基自由基、超氧阴离子等），能够有效地分解有机物质和氧化有害物质的技术。
它的特点是能够在较短的时间内将大量的污染物质直接氧化分解掉。
1. 生活污水处理
高级氧化技术在生活污水处理中被广泛应用。
生活污水中含有大量的有机物质、氮和磷，如果不经过适当处理直接排放到自然水体中会造成严重污染。
高级氧化技术能够通过氧化作用将有机物质氧化分解为水和二氧化碳等无害物质，同时也能够有效地去除氮和磷等污染物质。
2. 工业废水处理
高级氧化技术也可以用于水处理厂中的水质净化。
水处理厂处理的原水中可能存在大量的难以处理的有机物质和微生物等污染物质，高级氧化技术能够有效地去除这些污染物质，使水质得到改善。
总之，高级氧化技术已经成为一种非常有效的水处理方法，在生活污水处理、工业废水处理、水处理厂和污水处理厂等领域都得到了广泛应用。
它能够有效地去除有机物质和氧化有害物质，达到净化和回收水资源的目的。
未来，随着技术的不断发展和进步，高级氧化技术在水处理领域的应用将会得到更加广泛的推广和应用。
高级氧化技术在水处理中的应用
高级氧化技术在水处理中的应用高级氧化技术（Advanced Oxidation Processes，AOPs）是一种利用活性氧化剂来分解和去除有机物的方法。
它是一种物理化学性质的技术，在水处理中起到重要的作用。
下面将介绍高级氧化技术在水处理中的应用。
高级氧化技术可以用于水中有机物的去除。
水中存在着各种有害有机物，如农药、工业废水、医疗废水等。
而高级氧化技术可以通过氧化有机物的方式将有机物分解成无害物质，从而降低水中有机物的浓度和毒性。
常见的高级氧化技术包括高级氧化反应（Advanced Oxidation Reactions，AORs），如Fenton反应和高级光催化氧化（Advanced Photocatalytic Oxidation，APO）等。
这些方法通过产生强氧化剂（如羟基自由基、过氧化物、臭氧等）来分解有机物，从而达到净化水体的目的。
高级氧化技术可以用于重金属离子的去除。
重金属离子是水中的一种常见污染物，如铜、铅、镉等。
这些重金属离子对人体和生态环境都有一定的危害。
而高级氧化技术可以通过氧化重金属离子的方式将其转化为不溶于溶液中的沉淀物，从而实现重金属离子的去除。
常见的高级氧化技术包括高级光催化氧化（APO）、臭氧氧化、Fenton反应等。
这些方法通过产生强氧化剂、过氧化物和羟基自由基等物质来氧化重金属离子，从而将其转化为沉淀物形式。
高级氧化技术还可以用于水中有机污染物的降解和消毒。
水中存在着各种有机污染物，如苯、氯仿、四氯化碳等。
而高级氧化技术可以通过氧化有机污染物的方式将其分解为无害物质，从而降低水中有机污染物的浓度和毒性。
高级氧化技术还可以起到杀菌消毒的作用，通过产生强氧化剂和羟基自由基等物质来破坏微生物的膜结构，从而实现水的消毒。
高级氧化技术在水处理中具有广泛的应用。
它可以用于水中有机物和重金属离子的去除，有机污染物的降解和水的消毒。
通过使用高级氧化技术，可以有效地提高水的质量，减少水中有害物质的浓度，保护环境和人类健康。
浅析水处理中高级氧化技术的应用
浅析水处理中高级氧化技术的应用【摘要】水处理是一项重要的环保工作，而高级氧化技术作为其中的一种先进技术，在水处理中发挥着重要作用。
本文首先介绍了高级氧化技术的基本概念和原理，包括光催化氧化技术、臭氧氧化技术和超声波氧化技术在水处理中的应用。
接着分析了高级氧化技术的优势和局限性，以及未来的发展方向。
最后强调了高级氧化技术对水处理的重要性，并提出了推广其在水处理中的应用的建议。
通过对高级氧化技术的深入探讨，可以更好地认识其在水处理领域的意义和价值，为环境保护和可持续发展做出积极贡献。
【关键词】水处理技术、高级氧化技术、光催化氧化技术、臭氧氧化技术、超声波氧化技术、优势、局限性、未来发展方向、重要性、推广应用.1. 引言1.1 水处理技术的重要性水是生命之源，是地球上最重要的资源之一。
随着人口的增长和工业化的发展，水污染问题日益严重，给人们的生活和环境带来了巨大的威胁。
水处理技术的重要性日益凸显，成为保护水资源、维护生态平衡的关键手段。
水处理技术的发展，可以有效地净化水质，提高水资源的利用率，保障人们的健康和生活质量。
通过水处理技术，可以去除水中的有毒物质、细菌、重金属等有害物质，确保饮用水和环境水的安全。
水处理技术还可以实现水资源的循环利用，减少水资源的浪费，促进水资源的可持续利用。
水处理技术的重要性不言而喻。
只有通过不断创新和发展水处理技术，才能更好地保护水资源、维护生态环境，实现可持续发展的目标。
对于人类的生存和发展都至关重要，我们应该重视并不断完善水处理技术，为水资源的可持续利用和生态环境的保护做出贡献。
1.2 高级氧化技术介绍高级氧化技术是一种利用高级氧化剂将水中的有机物质降解为无毒无害产物的先进水处理技术。
与传统的物理化学处理技术相比，高级氧化技术具有处理效率高、无二次污染、操作简便等优点。
常见的高级氧化技术包括光催化氧化技术、臭氧氧化技术和超声波氧化技术。
光催化氧化技术是利用可见光或紫外光照射下产生活性自由基，从而将有机物质降解为无害物质的技术。
高级氧化技术在水处理中的应用
高级氧化技术在水处理中的应用高级氧化技术是指利用具有较高氧化还原电位的氧化剂和/或光催化剂通过氧化反应来分解水中的有机污染物和重金属离子的一种先进水处理技术。
常见的高级氧化剂包括臭氧、过氧化氢、过氧硫酸盐等，而光催化剂则包括二氧化钛、铁酸化钛等。
这些氧化剂和光催化剂能够与水中的有机物发生氧化反应，将其降解为无害的物质，从而达到净化水质的目的。
高级氧化技术在水处理中的应用主要体现在以下几个方面：1. 处理有机污染物水体中的有机污染物是造成水质污染的主要原因之一。
一些有机污染物具有较强的毒性和生物降解性，传统的水处理方法往往难以完全去除这些有机物。
而高级氧化技术可以通过氧化反应将有机物分解为无害的小分子物质，从而有效地降解有机污染物，提高水质的安全性和稳定性。
2. 消除臭氧和色度臭氧和色度是水体中常见的污染物，它们不仅影响了水的透明度和观感，还可能对水生物和环境造成危害。
有研究表明，高级氧化技术可以有效地去除水中的臭氧和色度，使水质得到有效改善。
3. 去除重金属离子水体中的重金属离子是另一个导致水质污染的主要因素。
这些重金属离子对人体健康和水生态环境都有着严重的危害。
传统的方法往往难以完全去除水中的重金属离子，而高级氧化技术则可以将其氧化沉淀，从而有效地净化水质。
4. 应用于污水处理厂高级氧化技术在污水处理厂得到了广泛的应用。
传统的污水处理方法往往只能去除污水中的悬浮物和可溶解性有机物，而对于难降解的有机污染物和重金属离子则显得力不从心。
高级氧化技术通过氧化反应，能够有效地降解污水中的有机物和重金属离子，从而提高了污水处理效率和水质净化效果。
5. 应用于饮用水处理随着城市化进程的不断加快，饮用水安全成为了人们越来越关注的问题。
高级氧化技术通过氧化反应，能够有效地去除水中的有机物、臭氧和重金属离子，提高了饮用水的安全性和卫生性。
当前，高级氧化技术在水处理领域的应用还存在一些问题和挑战。
高级氧化技术在实际应用中往往需要较高的氧化剂和光催化剂的投入，从而增加了成本；高级氧化技术对水质和水温的要求都较高，这使得其在不同水体和水温条件下的适用性受到限制；高级氧化技术在工程应用中的稳定性和连续性还需要进一步提高。
高级氧化技术在水处理中的应用 张利国
高级氧化技术在水处理中的应用张利国摘要：随着我国工业化及社会化进程的快速稳步发展，工业及生活废水的有机成分变的愈来愈复杂，水质呈现出难降解、高浓度和高毒性的特点。
针对于此种污水水质特性，传统的生化处理方法己经很难使水质达到相应指标。
高级氧化技术是对传统水处理技术中的经典化学氧化法的改革，主要指通过化学或者物理化学的方法，使水中的污染物直接矿化为二氧化碳和水以及其他无机物，或者将污染物转化为低毒、易生物降解的小分子物质。
本文就当前常见的几种高级氧化技术及其应用进行了简单介绍，希望对高级氧化技术的进一步发展有一定的推动作用。
关键词：氧化技术；水处理；应用；研究1高级氧化法概述1.1定义深度氧化法就是指高级氧化法，在利用氧化剂、催化剂、光、电超声波等技术的基础上可促使大量的氧化活性物质产生，例如OH等，氧化性较强是其显著优势与特征。
在氧化活性物质与污染物之间会发生一定的化学反应，其中主要包括加合、取代、电子转移与断键等，污染物会在这一过程中分解成为小分子物质或者二氧化碳以及水等无机物，这种污水处理技术就是高级氧化法。
在不断实践与研究高级氧化法的过程中我们发现该种方法在污水处理领域具有广阔的发展领域与空间，尤其是在生物难降解污染物处理领域已经引起广泛关注。
分子量较大、化学结构稳定并含有对微生物生长不利的毒性物质是生物难降解污染物的显著特征。
因此在实际处理过程中如果使用一般生物处理技术难以满足处理要求，此种情况下我们必须在结合实际的基础上实现对高级氧化法的合理使用。
在实际对高级氧化法进行分类时我们可将其自由基以及反应条件作为主要依据，主要分为Fenton法、O 3氧化法、光化学氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法及超声波氧化法几种。
1.2高级氧化技术的特点电、磁、声、光等方面的物理原理以及化学过程来产生的相应羟基自由基•OH物质是高级氧化技术在实际使用过程中必不可少的物质支撑，在反应过程中，高级氧化物一直作为中间性产物存在，其链反应需要在诱发的基础上出现，OH物质是其中一个必然存在的物质，其与废水之间的污染物反应为直接发生，污染物的快速反应也是在这一过程中发生，上述条件得到满足后物质的可生化性可在原有的基础上实现最大限度的提升。
试论高级氧化技术在废水处理中的应用
试论高级氧化技术在废水处理中的应用【摘要】高级氧化技术作为废水处理领域的一种先进技术，具有独特的优势和应用前景。
本文首先介绍了高级氧化技术的发展背景，分析了废水处理的重要性，并指出本文研究的目的。
接着详细解释了高级氧化技术的原理及分类，列举了在废水处理中的应用案例，并探讨了其优势和局限性。
未来发展方向方面，本文提出了一些建议，同时对其经济效益进行了分析。
结论部分总结了高级氧化技术在废水处理中的应用前景，并对未来研究方向提出了建议。
通过对高级氧化技术在废水处理中的应用的综合探讨，可以更好地认识和应用这一技术，促进废水处理行业的发展。
【关键词】高级氧化技术、废水处理、应用案例、优势、局限性、发展方向、经济效益、应用前景、总结、展望、研究方向、建议。
1. 引言1.1 高级氧化技术的发展背景随着工业化和城市化进程的加快，废水排放问题日益严重，对环境造成了严重污染。
传统的废水处理技术在处理高浓度、难降解有机废水时存在效率低、处理周期长、化学物质残留等问题。
为了解决这些问题，高级氧化技术开始被研究和应用。
高级氧化技术是一种利用活性氧体系氧化有机物的新型废水处理技术，其主要包括臭氧氧化、紫外光氧化、高温氧化等方法。
这些方法在氧化速率、效率和选择性上具有独特优势，能够将有害的有机物转化为无害的物质，实现废水的净化和资源化利用。
随着高级氧化技术的不断发展和完善，应用领域也逐渐扩大，包括工业废水处理、生活废水处理、水体污染修复等方面。
高级氧化技术的应用，为废水处理提供了新的思路和解决方案，有望在未来成为废水处理的主流技术之一。
.1.2 废水处理的重要性废水处理是环境保护和生态建设中至关重要的一环。
随着工业化和城市化进程的加快，废水排放量的增加对水资源和生态环境造成了严重的污染和破坏。
废水中含有各种有害物质，如重金属、有机物、氮氧化物等，如果不经过处理直接排放到水体中，会导致水质恶化，危害水生态系统的平衡，影响水资源的可持续利用。
高级氧化技术在水处理中的应用
高级氧化技术——臭氧氧化技术在水处理中的应用摘要：高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,简称AOP)：运用电、光辐射、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基(·OH) ，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解为低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成为CO2 和H2O，接近完全矿化。
关键词：水污染高级氧化技术臭氧氧化随着现代化学工业的不断发展,通过各种途径进入水体中的化学合成有机物的数量和种类急剧增加,对水环境造成了严重污染。
在水处理工程中,含此类物质的废水通常难以采用生物法处理,而常规的物理、化学方法也难以在技术和经济上满足净化处理的要求。
近年来,高级氧化技术用于处理小流量、高浊度、难降解的有机废水取得了较好的应用实例和应用前景,已成为业界的研究热点。
1）反应过程中产生大量氢氧自由基·OH。
2）反应速度快,多数有机物在此过程中的氧化速率常数可达106 ～109 L/(mol.s)。
3）适用范围广,较高的氧化电位使得·OH几乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二次污染。
4）可诱发链反应,由于·OH的电子亲和能为569. 3 kJ ,可将饱和烃中的H原子拉出来,形成有机物的自身氧化,从而使有机物得以降解,这是各类氧化剂单独使用时所不能做到的5）可与其他处理技术连用,特别是可作为生物处理过程的预处理手段,对于难以通过生物降解的有机物,在经过高级氧化过程处理后,其可生化性大多可以提高,从而有利于生物法的进一步降解;6）该技术采用物理—化学处理方法,其操作简单,易于控制和管理。
臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基·OH，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点，不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。
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文卓琼 等． 高级氧化技术在水 处理 中的应用
３ ５
高级 氧化 技 术 在 水 处 理 中 的应 用
文卓琼 王九思 郭立新 何兆照
（ 兰州 交通大学化学与生物工程学 院， 兰州 ７ ０３ ） ３ ００
摘
要
介绍 了高级氧 化技 术 的原理 ， ｅｔ Ｆ ｎ ｎ法 与类 Ｆｎｏ 、 ｏ ｅｔ ｎ法 光催化 氧化 法 、 臭氧 氧化法 、
湿式氧化法 、 超临界水氧化法等几种常用 的高级氧化技术在 废水处理 中的应用 。指 出高级氧化技 术研究热点及今后 的研究发展方 向。
关键 词 高级 氧化技术
废 水处理
应用
随着现代工业 的不断发展 ， 有限的水资源受
到 日益严 重 的污染 。水 体 中含有 大量 的有 害 化学
研 究 发现 ， 紫 外 光 和 氧气 引 人 Ｆｎｏ 剂 将 ｅｔｎ试 可 以显著 提 高 Ｆｎｏ 剂 的氧 化 能力 ， 能减 少 ｅｔｎ试 且
极上光催化分解水 的现象 ， 标志着光催化研究 的
开始 ， 并将 此技术 用 于处 理废水 ， 研究 最多 的 目前
是半导体光催化 剂二 氧化钛 （ 锐钛矿 型 ＴＯ ） ｉ 。 与金属相比， 半导体能带是不连续的， 在填满电子 的低能价带和空 的高能导带之间存在一个禁 带。 当催化剂受到紫外光照射时， 光催化剂表面产生
Ｆｎｏ 、 ｅｔ ｎ法 光催 化 氧 化 法 、 氧 氧化 法 、 式 氧 化 臭 湿 法 、 临界 水 氧化 法等 。 超
１ 高级 氧化 技术
１ １ Ｆ ｎｏ ． ｅ ｔｎ法与 类 Ｆ ｎ ｏ ｅ ｔｎ法
到充分利用， 废水 的处理效果也得到显著提高。 Ｆｎ ｎ ｅｔ 类氧化技术具有氧化 能力强、 ｏ 设备简 单、 反应条件温和、 操作方便 、 适用范围广等优点， 既可作为单独处理技术应用 ， 也可与其他处理技 术相结合 。但该法处 理费用高 ， ： Ｈ Ｏ 利用率低 ，
表 明， 可见光与 Ｆ 对 Ｈ Ｏ 的催化作用存在协 ｅ ：：
同效应 。另 有 研究 发 现 ］在 紫 外 光 和可 见 光 ， 照射下 ，ｅｔ Ｆｎｏ ｎ反应 速率 大 大加 快 ，ｅｔ Ｆ ｎｏ 剂 得 ｎ试
续参加 ・ Ｈ Ｏ 的链式反应 ， 或通过生成有机过氧化 自由基 ， 再进一步发生氧化分解反应直 至降解为 最终产物 Ｃ Ｈ Ｏ， Ｏ 和 ： 从而达到氧化分解有机物 的目的。高级氧化技术通常分 为 Ｆｎ ｎ法与类 ｅｔ ｏ
剂如 Ｏ ， ） ，Ｈ Ｏ 等 氧化 水 中溶解 态 、 浮 态 的有 悬
Ｒ ＋Ｏ２ ＲＯＯ
Ｃ Ｏ２＋Ｈ２ Ｏ
３ ６
Ａ Ｖ ＤＡ
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细
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Ｒ Ｈ Ｅ ＣＡ ＭＩ ＯＣ
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第 ｌ 卷第 ７期 ’ ｌ…
电子 一空穴对 ， 当存在 合 适 的俘 获 剂或 表 面 缺 陷 时， 电子 一空 穴 的复 合会 受 到抑 制 ， 复合 前 ， 而 在 光催化剂 表 面发生 氧化 一 原反应 。空穴 具有很 还 强 的氧 化能力 ， 水在 半 导 体表 面 形成 氧 化 能力 使 极 强 的羟基 自由基 （・ Ｈ） 羟基 自由基 再 与水 Ｏ ， 中有机污 染物发 生 氧化 反应 ， 终生 成 Ｃ Ｈ Ｏ 最 Ｏ ， 及 无机盐 等物 质 。
１７ ９２年 ，ｕｉ ｉａ和 Ｈ ｎａ 发 现 了 ＴＯ Ｆｊｈｍ ｓ ｏｄ ｉ２电
Ｆ 催化 Ｈ Ｏ 分解产生 ・ Ｈ， ｅ ： Ｏ 从而引发有机物 的氧化 降解反应。其原理如下 ：
Ｆ ＋Ｈ２ Ｆｅ ’＋ ・ ｅ Ｏ２ 。 ＯＨ ＋ＯＨ — Ｆ ＋Ｈ２ Ｆｅ ＋ＨＯ２・＋ Ｈ ｅ Ｏ２
剂量 Ｆｎｏ ｅｔｎ一混凝 法 对 印染 废 水 的处 理 ， 现 该 发 法适用 于处 理成 分 复 杂 的染 料废 水 ， 有 操 作 方 具 便、 成本 低 的优点 。 Ｋ ｎ 【利用 ｂｎｏ ａｇ等 ４ ｅｔ ｎ试剂 对 染 料废水 的色度 和 Ｃ Ｄ的去 除进行 了研究 ， Ｏ 研究
收稿 日期 ：００— ４—２ 。 ２１ ０ ３ 作者介绍 ： 文卓琼， 兰州交通大学化学与生物工程学院在读硕 士研究生 ， 研究方向为高级氧化技术 在废水处理中的应用 。
ＨＯ２ ＋Ｈ２ ２ ÷ ・ Ｏ － Ｏ２＋Ｈ２ ＋ ・ Ｈ Ｏ Ｏ
ＲＨ ＋ ・ ＯＨ＿ Ｒ ・＋ Ｈ２ Ｏ
Ｒ．＋Ｆｅ ¨ Ｆｅ ＋Ｒ
化法可将其直接矿化或氧化 ， 以提高污染物了高级氧化法是一 ９７ ａ ｅ 种处理 难 降 解 有 机 物 的新 技 术 ¨ 。 高 级 氧 化 法 Ｊ
最显 著 的特点是 以羟基 自由基为 主要 氧化 剂 与有 机 物发 生反应 ， 应 中生 成 的 有 机 自由基 可 以继 反
物质 ， 如卤代烃 、 农药、 表面活性剂等 ， 清除这些物 质已为环保领域的一项重要工作。 目前 ， 废水 处 理 常 用 的生 物法 对 相 对 分 子 质
量较 大 、 可生化 性 差 的物 质处 理较 困难 ， 而化 学氧
Ｈ Ｏ 的用量。因其反应机理与 Ｆ ｎ ｎ ｅｔ 试剂相似 ｏ 而称为类 Ｆｎ ｎ试剂 。陈文松等 研究 了低 ｅｔ ｏ 】
且 过量 的 Ｆ 将 增 大 处理 后 废 水 中 的 Ｃ Ｄ并 产 ｅ Ｏ
生二次泻染 ， 限制 了其发展和应用。因此 ， 铁离子 的 固化 技 术 是 Ｆｎｏ 氧 化 技 术 的重 点研 究 发 ｅｔ ｎ类
展方向。 １ ２ 光 催 化氧化 法 ．
１９ ８４年 ，ｅｔ Ｆｎｏ ｎ试剂 由法 国科学 家 Ｆｎｏ ｅｔ Ｈ Ｊ ｎ 发现 ， 酸性 水溶 液 中 Ｆ 和 Ｈ Ｏ ｅ 共 存 时 ， 以有 可 效 地 将 酒 石 酸 氧 化 。典 型 的 Ｆｎｏ ｅｔｎ试 剂 是 由