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1、高铁氧化技术研究及应用,一、概述,1702年，德国化学和物理学家Georg Stahl首次将硝石和铁屑混合加热后的产物溶于水中得到了一种不稳定的紫红色物质，这是有关高铁酸盐最早的报道。1841年才由Fremy首次在实验室成功合成高铁酸钾，标志在实验室研究高铁酸钾的开始。1897年Moeser对高铁酸盐的性质进行了系统的描述。高铁酸盐通常是指铁的6价化合物Fe(VI)，其化学式为MFeO4(M代表碱金属或碱土金属)，主要有K2FeO4、Na2FeO4，还有Li2FeO4、Ag2FeO4、CaFeO4、MgFeO4、BaFeO4、ZnFeO4等。,一、概述,高铁酸盐(K2FeO4)是20世纪70年
2、代以来研发的新型多功能绿色水处理剂。具有杀菌、消毒、氧化、絮凝、助凝、吸附、脱色等多种功能。高铁酸钾消毒后的水无嗅、无味、口感好，有望成为新一代绿色的饮用水处理剂。由于高铁酸盐具有较高的电位电势和比容量等优点，也被作为环保型电池材料而受到广泛的关注。氧化能力强于高锰酸盐、臭氧和氯气。整个pH范围内，都可以去除有机物和无机污染物。分解产物Fe(OH)3还具有较好的絮凝作用，且对水体无二次污染。因此,针对于高铁酸钾为主的研究和应用得到了较为广泛的关注，具有广阔的应用前景。,一、概述,目前，在实验室已经成功合成了多种高铁酸盐，但普遍存在的问题是稳定性差、制备工艺复杂、合成产物杂质多、操作条件苛刻、成
3、本高等。因此，研究高铁酸盐的制备方法和工艺条件，提高高铁酸盐的稳定性及在水处理中的应用是目前研究的热点。由于次氯酸盐氧化法在实验室易于实现，而且合成的高铁酸钾纯度高、产率高，被实验人员广泛应用。目前，国内外有关高铁酸盐的合成方法主要有，次氯酸盐氧化法、电解法和高温氧化法等。,一、概述,高铁酸盐水溶液极易分解及固态高铁酸盐制备成本高，从而限制了它的实际应用。高铁酸盐稳定性与溶液浓度、pH、温度、高铁酸盐纯度和离子掺杂等因素有关。鉴于高铁酸钾在水处理中的优越性，关于它与其它技术联用的研究也得到了显著的进展，研究表明，高铁酸钾与铝盐、臭氧、光催化等的联用技术均能得到良好的处理效果。特别是高铁酸钾光催
4、化具有明显的协同作用，可以有效提高光催化效率及污染物去除率。,二、高铁酸盐的理化性质,1高铁酸钾的物理性质高铁酸钾(K2FeO4)，相对分子质量为198，熔点为198。高铁酸钾是铁的正六价化合物，是一种紫黑色的晶体粉末，水溶液呈紫红色。干燥的高铁酸钾在常温下很稳定，198以上则开始分解。但含水的高铁酸钾在80时，迅速分解为Fe(OH)3。FeO42-是构成高铁酸钾晶胞的基本结构单元，高铁酸钾晶体中FeO42-呈畸变扭曲的四面体结构，4个FeO键，为共价性。每个晶胞中含有4个K2FeO4分子。K2FeO4属于正交晶系，与K2SO4、K2CrO4和K2MnO4为异质同晶。,2高铁酸钾的氧化性高铁酸
5、钾是一种氧化能力极强的六价铁化合物，在水溶液中，高铁酸钾以高铁酸根FeO42-(Fe(VI)形式存在，具有极强的氧化性，在酸性和碱性条件下的标准电极电势分别为+2.20V和+0.72V。高铁酸钾在酸性条件下的氧化能力很高，因此pH是影响高铁酸钾氧化基础。酸性介质：E=2.20V Fe3 +4H2OFeO2-4+8H+3e碱性介质：E=0.72V Fe(OH)3+5OH-FeO2-4+4H2O+5e,K2FeO4与现有消毒剂相比氧化能力最强，能快速杀灭水中的细菌和病毒，且不生成三卤甲烷、氯酚等有害人体健康的副产物，自身的还原产物Fe3+或Fe(OH)3为传统的无机絮凝剂。高铁酸钾不仅氧化能力强，
6、而且还具有选择性。E.Martinez-Tamayo发现，在相转移催化剂(PTC)作用下，高铁酸钾可以选择氧化烯丙醇、苄醇、仲醇。,三、高铁酸盐在水溶液中的稳定性,高铁酸钾具有其他水处理剂无法比拟优势，但是其不稳定性极大的限制了它广泛普及和应用。是现今水处理领域研究的重要课题。高纯的高铁酸钾在常温和干燥空气中具有良好的稳定性。但在水溶液或潮湿环境中很不稳定，极易分解，释放出氧气，并伴随有氢氧化铁沉淀生成。在酸性条件下很快放出氧气，在中性或弱碱性溶液中也缓慢分解，但随着溶液碱性的增强其分解速率变慢。,三、高铁酸盐在水溶液中的稳定性,高铁酸盐在水溶液中的分解反应为：4FeO42-+2OH-4Fe3
7、+10H2O+3O24FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2该分解反应在任何温度下都有G0，因此FeO42-在热力学上是不稳定的。常温下，高铁酸盐分解的自发反应在动力学上很缓慢，实验证明高纯K2FeO4在干燥空气中可长期稳定存在。影响溶液中高铁酸钾稳定性的因素较多，如高铁酸钾浓度、溶液的pH、温度、存放条件、光照、高铁酸钾纯度、掺杂等，这也使得对高铁酸盐在溶液中的稳定性研究变得较为复杂。,1浓度对稳定性的影响Schreyer等采用定量分析方法考察高纯度高铁酸盐在水溶液中的稳定性及其影响因素发现，高铁酸盐的初始浓度对高铁酸根的分解有明显影响，溶液越稀高铁酸根越稳定。王立立等分
8、析高铁酸钾溶液分解时溶液pH随时间的变化趋势发现，浓度大于0.03mol/L时，高铁酸钾迅速分解，很快(10min内)达到最大的pH；而浓度小于0.03mol/L时，高铁酸钾在前60min内分解缓慢，到达某一临界点后分解速度突然加快，迅速达到最大pH。该实验同样表明了高铁酸钾在水溶液中的浓度对FeO42-稳定性具有显著的影响。,杨卫华等考察了浓度小于2mmol/L的高铁酸钾溶液的稳定性。溶液初始pH为9.0的情况下，随着高铁酸钾浓度的增加，高铁酸钾的稳定性相应增加。他们认为此与前人不同的实验结果是由于以往的实验中使用的高铁酸盐浓度都比较大所致。另外，刘臣在pH为9.2时比较了6.82mmol/
9、L和3.41mmol/L高铁酸钾溶液的自解速率，发现6.82mmol/L的高铁酸钾溶液自分解速率在前10 min 内反而小于浓度为3.41mmol /L 的高铁酸钾溶液；而10min后，6. 82mmol /L 的高铁酸钾溶液自分解率明显高于浓度为3. 41mmol /L 的高铁酸钾溶液。,上述的研究结果同样说明，高铁酸钾在溶液中的稳定性规律较为复杂。高铁酸盐稳定性研究，由于实验条件的不同往往导致结果有很大的差异，说明了高铁酸盐溶液稳定性研究的复杂性，有待于对高铁酸盐溶液中的形态、反应机理进行更深入的研究。今后在研究中应着重寻找出各种因素和添加剂对高铁酸盐稳定性的影响机制，真正改善高铁酸盐的稳
10、定性，同时加大对现场制备应用高铁酸盐技术的研究。高铁酸盐的担载和包裹将是促进其今后实现商业应用的最具潜力技术。,2溶液的pH 和碱度对稳定性的影响一般情况下，溶液高铁酸盐的稳定性随着pH的增大而增强。在强碱性溶液中，高铁酸钾能稳定存在，特别是溶液在pH为11.513.5时几乎不分解。宋亚瑞等通过对pH分别为6、7、9.5和11.5，碱度值分别为1、2和3mol/L的高铁酸钾溶液稳定性研究发现，高铁酸钾在碱性和强碱性溶液中的稳定性较好，并且碱性越强稳定性越好，中性和酸性溶液中的稳定性较差。高铁酸盐的分解主要是因为它发生了水解所致，高铁酸盐稳定性随着溶液碱度的增加而增加。,Licht等发现K2Fe
11、O4在10mol/L的KOH溶液中的稳定性远高于在5mol/L的KOH溶液中的稳定性，并认为在饱和KOH溶液中稳定性应更高。Wronska认为FeO42-的自解是由于其分子相互碰撞造成，在一定的碱度范围内，随OH-的增加，使FeO42-在阴离子中的比例下降，降低了FeO42-之间碰撞几率，因而随着溶液pH的增大，K2FeO4的分解速率降低。王立立等研究表明，溶液pH对K2FeO4稳定性有很大影响。当pH在1011时，K2FeO4表现非常稳定，pH810时，稳定性也较好，pH7.5时，稳定性急剧下降；pH在45时，高铁酸钾瞬间分解，但在它的某个中间态产物消失之前，迅速把溶液调回碱性(pH在101
12、1)，高铁酸钾即刻重新生成。,Schreyer等研究了高铁酸钾溶液的pH与浓度的关系，发现随着高铁酸钾在水中静止时间的延长，高铁酸钾浓度持续下降；而溶液pH随着时间的延长而逐渐升高，并且同高铁酸钾浓度变化速率相似。贾汉东等实验后得出，FeO42-在碱性溶液中不稳定的原因是Fe(OH)3存在对FeO42-稳定极为不利，Fe(OH)3的催化作用是造成FeO42-不稳定的首要因素，并且温度越高，FeO42-分解越快，稳定性越差；FeO42-的浓度越高，其分解越快，稳定性越低。,3温度对稳定性的影响一般情况下，温度越低高铁酸盐越稳定。固态高铁酸盐的稳定性主要受阳离子极化作用的强弱、环境温度和其纯度的影
13、响。Wagner等认为，温度和碱度是影响高铁酸盐溶液稳定性的主要因素，且溶液越稀越稳定。他们将0.01mol/L的K2FeO4在25下放置2h后，高铁酸钾分解了10%；而在0.5放置相同的时间，高铁酸钾浓度几乎未变。Jezowska研究K2FeO4在浓KOH溶液中的分解发现，30时高铁酸钾在7mol/L的KOH溶液中的分解反应为一级反应，其反应速率常数k为0.0980.103；而20时高铁酸钾在7mol/L的KOH溶液中的反应常数k为0.0570.061。,张铁锴等研究了不同温度下K2FeO4在NaOH溶液中的稳定性发现，高铁酸钾溶液在16放置1h后，高铁酸钾残存40%左右，5h后还剩17%左
14、右；而于40放置，不到15min高铁酸钾就完全分解，表明升高温度将加速碱液中高铁酸钾的分解。因此，要提高K2FeO4的产量和纯度就必须使反应控制在较低的温度。从19世纪50年代起，人们就对K2FeO4的热分解进行了研究，但研究得到的机理各不相同，分解的起始温度也相差甚远，可能是由于高铁酸钾纯度不同及升温速率不一致等因素造成的。,蒋凤生等用热重、Mossbauer谱、X射线电子能谱和X射线衍射等方法对K2FeO4的热解过程进行分析后指出，K2FeO4的热解过程不经过铁的中间价态，而是由Fe()直接变为Fe()，大约310开始分解，固溶体可能为KFeO2，并且当温度达到680以上时将进一步分解，分
15、解机理可能为：2K2FeO4K2O22KFeO2+O2(310)K2O22KFeO2K2O2KFeO2+12O2(680),Tsapin等则认为高铁酸钾的热分解要经历中间过渡价态，先分解成Fe5+和Fe4+中间产物，最后才生成Fe2O3。而且，当环境中有水存在时，热稳定性将进一步降低。2005年，Licht等由K2FeO4合成了Ag2FeO4，发现Ag2FeO4的热稳定性比K2FeO4更差。何伟春等合成了高纯度固态K3Na(FeO4)2，发现在浓NaOH溶液中K3Na(FeO4)2的溶解度与K2FeO4基本一致，但热稳定性要低于K2FeO4。杨卫华等研究了K2FeO4、BaFeO4、SrFeO
16、4、CaFeO4的结构和热稳定性，结果表明，除K2FeO4以外，其余几种高铁酸盐均不稳定，干燥环境中放置时均会发生分解，他们认为其原因是高铁酸盐的热稳定性和阳离子对高铁酸根的极化作用有很大的关系，极化作用越强，高铁酸盐的热稳定性越差。,徐志花等考察了不同纯度的高铁酸钙在不同温度下的稳定性，其结果显示，高铁酸钙的分解速率随着温度的上升而增大，而纯度较高的高铁酸钙具有较好的稳定性。他们推测，高铁酸钙较差的稳定性可能与其样品中含有较多的三价铁化合物杂质、结晶水和吸附水及Ca2+对FeO42-的强极化作用等因素有关。裴慧霞等通过热重差热分析和扫描电镜对以铁黄和硝酸铁为铁源制备的高铁酸钾的失重温度和晶体
17、结构进行比较，发现以铁黄为铁源制备的高铁酸钾稳定性高于由硝酸铁为原料制备的高铁酸钾。,4光照和储存容器材质对溶液稳定性的影响Wagner等认为，光对高铁酸钾溶液分解速率至少在最初的2h内没有影响。高玉梅等比较了不同强度的光对高铁酸钾溶液分解的影响，结果表明，高铁酸钾溶液受紫外光照射分解最快，避光后分解最慢，红外光介于可见光与避光之间，说明紫外光和可见光均有加速分解高铁酸盐的作用，而红外光对其没有明显影响。Wroska的研究结果表明，玻璃容器内壁的面积对K2FeO4的分解速率亦有一定的影响，玻璃容器内壁的面积越大，K2FeO4的分解速率相应增大，他认为这是由于K2FeO4分解产生的FeOOH吸附
18、到容器内壁上，而容器内壁上的FeOOH具有较强的活性，能够有效催化K2FeO4的分解。,高玉梅等还以玻璃瓶、棕色玻璃瓶、聚乙烯塑料瓶、玻璃瓶(避光)、聚乙烯塑料瓶(避光)和聚酯塑料瓶作为储存容器，研究容器材质对高铁酸盐稳定性的影响发现，采用聚乙烯塑料瓶及避光存放的高铁酸盐稳定性都是最好的，而用聚酯塑料瓶存放的分解最快，玻璃瓶避光存放的高铁酸盐稳定性仅次于聚乙烯塑料瓶避光存放。他们认为其原因是，玻璃中含有的微量重金属离子可催化FeO42-分解为三价铁，而三价铁的存在又催化加速了FeO42-的分解；聚酯材质容器因含有不饱和键，具有还原性，很容易与具有强氧化性的高铁酸盐反应，使得FeO42-很快地分
19、解。,5纯度对溶液稳定性的影响纯度对高铁酸钾溶液的稳定性影响很大。宋亚瑞用纯度分别为95.2%和92.7%的高铁酸钾在10mol/L的碱溶液中配成1mmol/L的高铁酸钾溶液，放置0.5h后，溶液纯度分别降低了60%和15%。裴慧霞将0.5g纯度为97.8%、92.4%、86.3%的高铁酸钾溶于100g的4mol/L KOH溶液中，放置8h后，分别分解了27.2%、56.8%和80%。这些结果与Ettel等和Licht等提出的在浓碱溶液中高铁酸盐分解速率随其纯度的提高而减缓的观点一致，纯度越高，高铁酸钾分解越慢，其溶液稳定性也就越好。,6溶液中掺杂对稳定性的影响高铁酸盐中共存的离子和杂质对高铁
20、酸盐的稳定性有着显著的影响。Moser等研究表明，高铁酸钾溶液中加入KCl、KBrO3、KNO3、K2CO3、KClO3、NaClO3会增加高铁酸钾的稳定性；而钙、锶、镁等金属盐、金属氧化物、过氧化物及有机物的加入却会加速高铁酸钾的分解。国内外学者研究一致认为，硅酸钠、碘化钾和碘酸钾等物质可以提高高铁酸盐溶液的稳定性。贾汉东等研究表明，Ni2+、Co2+对高铁酸钾溶液的稳定性不利，还发现Fe3+、MnO2、PbO2以及活性炭也会加速高铁酸钾的分解，而Zn2+和石墨则可使高铁酸钾溶液稳定。,贾汉东等还发现，Zn2+、ZnO对溶液中的FeO24有稳定作用，可能因为它们在碱性介质中形成Zn(OH)4
21、2-或ZnO22-等阴离子所致。他们还发现，石墨可能因片层上大键的存在而呈高电子密度，易被在碱性条件下生成的Fe(OH)3吸附，一定程度上降低了FeO42-自分解；然而活性炭因其具有大量的微孔和极大的表面积，表面碳原子具有准原子特性，其剩余的价键力易于吸附溶液中的FeO42-，使其催化分解，稳定性下降。张铁锴等研究表明，KI对低浓度NaOH溶液中的K2FeO4有稳定作用；在2.57mol/L的NaOH溶液中，最佳投加比例为m(K2FeO4)m(KI)=140；低温有利于K2FeO4的稳定；在K2FeO4合成过程中添加KI可以提高高铁酸钾的纯度和产量。张彦平等研究表明，复合高铁酸盐溶液具有较高的
22、稳定性，室温存放15d后，其分解率为21.8%。在复合高铁酸盐溶液的制备过程中，可以加入少量的K2S2O8，KI，NaClO3和NaSiO3来提高高铁酸盐的产率和稳定性，但要避免掺入KMnO4。,王善扬等在制备过程中加入少量Na2SiO39H2O、CuCl22H2O等稳定剂，可防止制备液中高铁酸钾的分解。在高铁酸钾保存方面，Deininger研究了KI对于高铁酸钾的稳定作用。他发现在产品中加入KI，可减少产品中的泡沫并抑制气体的产生，较大地提高高铁酸钾的稳定性。朱启安等做了6组K2FeO4稳定性对比实验，结果表明，加入CuCl2，Na2SiO3，Na3H2IO6复配药剂，K2FeO4产率最高，
23、达到88.23%。曲久辉等发现高铁酸盐的分解产物Fe3+会催化加速FeO42-的进一步分解。Fe()在碱性溶液中存在形态有固态Fe(OH)3、Zeta电位为正值的Fe(OH)3胶粒和极微量的Fe3+，这种催化作用可能是通过它们吸附或结合溶液中的FeO42-，而使它分解。溶液中的外加阴离子若优先被吸附或结合，则可保护FeO42-免于这种吸附或结合，使之不致分解；同时，它们对Fe(OH)3颗粒具有包裹作用，降低了Fe(OH)3对高铁的催化分解作用，使高铁溶液的稳定性增加。溶液加入还原性物质(Co2+、Ni2+、Ag+)则促进FeO42-的分解，故在制备FeO42-时应防止这些物质的混入。,庄玉贵等
24、考察了KIO4和Na2SiO3对K2FeO4稳定性的影响。结果表明，KIO4对K2FeO4的碱性稀溶液有明显的稳定作用，且这种作用随KIO4浓度的增大而增强，而随溶液温度的升高而减弱；但Na2SiO3对K2FeO4的碱性稀溶液虽有一定的稳定作用，但比KIO4差。张彦平等发现Al3+在浓度较低时对FeO42-的稳定性影响不大，浓度升高时表现出一定的催化分解作用，而K+对FeO42-有稳定作用。此外他们还发现Zn2+、Mg2+、Fe3+、Ca2+、Cu2+均对FeO42-起一定的催化分解作用，并且浓度升高，催化分解作用加剧；而Zn2+、Al3+、Fe3+的硫酸盐对FeO42-的催化分解作用大于各自
25、的氯化物，但Mg2+的氯化物对FeO42-的催化分解作用大于硫酸盐。,7负载和包覆对固态高铁酸钾稳定性的影响由于高铁酸钾固体会与空气中的水、气以及一些还原性物质作用，使其在空气中的稳定性下降；在水溶液中由于分解速率快，也导致其利用率降低。为了提高高铁酸钾的稳定性和利用率，可以通过隔绝高铁酸钾活性组分与空气中水、气和一些还原性物质的接触，来提高高铁酸钾的稳定性并降低高铁酸盐在水溶液中的分解速率。苑宝玲等通过对硅藻土、氧化铝、分子筛3 种吸附剂对高铁酸钾担载缓释的研究发现，硅藻土担载的高铁酸钾最高溶出浓度比氧化铝、分子筛的高出约30%50%。,陈一萍利用高铁酸盐与-环糊精制得包合物，发现包合后的高
26、铁酸盐仍然保持较好的氧化性能，并减少了活性物质的挥发、流失、分解等损失，不仅改善了高铁酸盐的物化稳定性，且易于贮存及运输；释放到环境中的药物浓度比较稳定，不产生锯齿状波动，能最有效地利用药物。兰华春等用聚乙烯醇、聚乙烯、三硬脂酸甘油酯、松脂和石蜡作为包覆材料，并用红外光谱、X射线衍射、差热、扫描电镜分析手段研究高铁酸钾包覆前后理化性能变化的结果表明，聚乙烯醇的水相包覆会使高铁酸钾发生分解；三硬脂酸甘油酯和松脂包覆产品的缓释效果较差；聚乙烯包覆产品不能实现高铁酸钾组分的有目的传输；只有切片石蜡表现出良好的包覆和缓释性能。刘永春等在活性白土中加入20%高岭土作为固化剂、30%活性碳为扩孔剂，在通入
27、空气条件下1000高温锻烧3h，制得多孔性吸附剂。将此吸附剂放入高铁酸盐溶液中静置24h，经抽滤、热风干燥获得担载型高铁酸盐，这样处理后的高铁酸盐30d 后只分解了17.5%。,四、产品分析,1定性分析R.J.Audette等通过定性分析得到高铁酸钾的特征波峰分别为：1560cm-1，1425cm-1，1100cm-1，800cm-1，778cm-1，330cm-1。罗志勇等用岛津IR-450红外光谱仪测得的特征波峰与这研究结果一致。顾国亮等指出高铁酸钾的定性检测一般用红外光谱法，高铁酸钾的红外光谱在800cm-1处有强吸收峰，在778cm-1处有一肩峰。2定量分析罗志勇等用亚砷酸盐滴定法测高
28、铁酸钾纯度。顾国亮等用氧化还原滴定法测定高铁酸钾浓度。,四、产品分析,董娟等用亚铬酸盐氧化还原滴定法定量分析固体高铁酸钾产物，在强碱性溶液中，高铁酸钾能将亚铬酸盐氧化为铬酸盐，生成的铬酸盐溶液酸化后，得到的重铬酸钾用Fe()的标准溶液滴定，以二苯胺磺酸钠为指示剂。到达滴定终点时，溶液由紫色变为淡绿色。张军等在碱性溶液中氧化过量的亚砷酸钠还原K2FeO4，过量的亚砷酸钠再用碘液返滴，用淀粉溶液作指标剂，就能准确测定K2FeO4纯度。对比实验表明，这种纯度分析法要比目视比色法准确，而且易于操作和判断终点。,五、高铁酸盐的制备方法,高铁酸盐是一种氧化性极强的氧化剂，在水处理、选择氧化、有机合成和超铁
29、电池等方面具有重要的潜在应用价值，其以独特的绿色、环境友好特性受到人们越来越多的关注。高铁酸盐能否大规模工业化生产和应用主要取决于其合成技术是否成熟。高铁酸盐合成技术的进步主要体现Na2FeO4或者K2FeO4的合成，而其他高铁酸盐则是通过其与相应金属离子的碱或盐在碱溶液中发生复分解反应制得。,高铁酸盐制备方法可分为3类：熔融法、次氯酸盐氧化法和电化学氧化法。虽然人们在对高铁酸盐的性质进行研究时常采用次氯酸盐氧化法来制备，但是近10年电化学氧化法的研究最为活跃，该工艺所表现出来的综合优势已经明显超过前者。各种方法有缺点见下表：,六、优缺点及展望,1优点高铁酸钾作为一种高效的净水剂，和现有的净水
30、材料相比，高铁酸盐具有很强的氧化性，广泛pH值范围，是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭、脱色为一体的新型高效多功能水处理剂，它对工业废水的处理效果明显优于使用单一的絮凝剂或氧化剂，对水质处理无疑具有较好效果，前景良好。,2缺点（1）高铁酸盐对氧化污染物具有很强选择性，对不同化合物的氧化速率和效率不同。对于某些难降解有机物，单独高铁氧化去除率不高，并且高铁酸钾自身在pH较低条件下容易分解，影响氧化效率。（2）目前，高铁酸盐制备、应用的研究工作已取得了一些成果，但距实际应用尚存在一定距离，目前尚未有一种成熟的工业化合成的方法，仍有其稳定性和生成成本等问题尚未解决。高铁酸盐稳定性较差，在水溶
31、液中极易分解成Fe(III)，导致高铁酸盐制备工艺性复杂严格。同时高铁酸盐的不稳定性也不便于贮存和运输，从而限制了其实际应用。因而其广泛应用受到了明显制约。,（3）价格也一直是制约高铁酸盐应用的主要原因。初步估计，采用次氯酸盐氧化法生产高铁酸盐的最低成本约为13万元/t，市场销售价格将更高。（4）虽然有关高铁酸盐合成的工艺参数和反应机理已基本成熟，但高铁酸盐的制备还局限在实验室规模，缺少吨级大规模合成的经验和数据，距离工业化合成还有较大差距。针对上述问题，,七、高铁酸盐在水处理中的应用,虽然高铁酸钾在水处理中有着比较明显的优势，但是还存在一些缺点。如，Fe(VI)具有很强的选择性，对不同化合物
32、的氧化速率和效率不同。对于某些难降解有机物，单独高铁酸钾氧化去除率不高。在pH较低情况下，高铁酸钾自身降解速率快，氧化作用时间短，对有机物去除不完全。因此，为了弥补这些不足发展了高铁酸钾联用技术，达到相互协同，促进并提高有机物的去除效果。,现有的高铁酸钾联用技术主要有：高铁酸钾铝盐、高铁酸钾臭氧以及高铁酸钾光催化联用等。高铁酸钾联用技术是近年来有关高铁酸钾研究的热点与应用方向。高铁酸钾光催化联用技术协同作用明显，其中高铁酸钾不仅可以部分降解包括BPA、藻毒素等有机污染物，同时在水溶液中自身还原降解生成氧自由基和Fe(V)、Fe(IV)、Fe(III)等电子受体，防止了电子与空穴的复合，有效地提高光催化效率，加速并提高了污染物的去除率。因此，高铁酸钾光催化联合氧化技术在环境治理领域有着广阔的应用前景。,
