二甲基二硫（DMDS）是一种具有低嗅阈值和高挥发性的恶臭化合物，广泛存在于农药生产和有机合成工业废气中。利用双氧水（H₂O₂）氧化DMDS是将其转化为低毒或高附加值产物的有效方法，其最终氧化产物可包括二甲基亚砜（DMSO）、二甲基砜（DMSO₂）乃至甲磺酸。

反应机理

DMDS与H₂O₂的氧化反应遵循亲电取代机理，其核心过程可分为两个阶段。下图以二甲基二硫为目标分子，展示了其被过氧化氢逐步氧化的完整路径：

反应动力学与影响因素

该反应为二级反应，速率对DMDS和H₂O₂均为一级。关键影响因素包括：

• 催化剂：铁改性酸活化膨润土可将比表面积从60.371 m²/g增至314.539 m²/g，显著提高催化效率。

• pH条件：酸性条件（pH≈3）最有利于反应进行。

• 温度：适宜温度为40~85℃，较高温度有利于深度氧化。

• 配比：制备甲磺酸时，DMDS与H₂O₂质量比1:1.81下收率可达95.1%。

应用前景

该氧化体系为农药厂和化工园区DMDS废气处理提供了高效方案，在优化条件下DMDS去除率可达98.9%。同时，通过调控反应条件可实现从DMDS到DMSO、DMSO₂及甲磺酸的定向转化，具有环保与资源化双重价值。