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Fenton试剂最早是在1894年被法国科学家H. Fenton发现，它是Fe2+和H2O2形成的组合试剂。H. Fenton在研究中发现，在Fe2+和H2O2共同存在的酸性水溶液中可以有效地氧化分解酒石酸：
HOOCC(OH)COOH + Fe2+ + H2O2→CO2+H2O
后人为了纪念这一研究发现，将反应试剂Fe2+/H2O2命名为Fenton试剂，将应用Fenton试剂的反应称为Fenton反应，这一发现为难降解有机污染物的去除提供了一种新的方法。Fenton反应主要是依靠Fe2+催化H2O2分解产生具有强氧化性的羟基自由基（•OH），它能够无选择性的氧化处理难降解有机物。羟基自由基的性质有：较高的氧化电极电位；亲电性很高，具有很强的加成反应特点；能快速且无选择性的降解有机物分子，将其氧化成二氧化碳和水，而不会引入新的污染物；催化氧化条件较温和。
目前，关于Fenton反应的机理，人们普遍接受的是哈伯-韦斯机制，即Fenton试剂通过催化分解产生•OH攻击有机物分子，使其氧化为二氧化碳、水等无机物质或小分子的有机物质
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