芬頓試劑是過氧化氫 (H2O2) 與亞鐵（通常是硫酸亞鐵 (II)，FeSO4）作為催化劑的溶液，作為高級氧化過程的一部分，用于氧化污染物或廢水。 芬頓試劑可用于破壞三氯乙烯（TCE）和四氯乙烯（perchloroethylene，PCE）等有機化合物。

鐵 (II) 被過氧化氫氧化為鐵 (III)，在此過程中形成羥基自由基和氫氧根離子。 然后，鐵 (III) 被另一分子過氧化氫還原為鐵 (II)，形成氫過氧自由基和質子。 凈效應是過氧化氫歧化產生兩種不同的氧自由基物種，水 (H+ + OH?) 作為副產品。

這個過程產生的自由基會參與二次反應。 例如，羥基是一種強大的非選擇性氧化劑。 芬頓試劑對有機化合物的氧化是快速且放熱的，導致污染物主要氧化為二氧化碳和水。

硫酸亞鐵 (II) 通常用作鐵催化劑。 氧化還原循環的確切機制尚不確定，也有人提出有機化合物的非 OH? 氧化機制。 因此，廣泛討論芬頓化學而不是具體的芬頓反應可能是合適的。

在電芬頓工藝中，過氧化氫是通過氧氣的電化學還原原位產生的。

芬頓試劑也用于有機合成中芳烴在自由基取代反應中的羥基化，例如經典的苯轉化為苯酚。

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一個示例性羥基化反應涉及將巴比妥酸氧化成四氧嘧啶。 該試劑在有機合成中的另一個應用是烷烴的偶聯反應。 例如，叔丁醇與芬頓試劑和硫酸二聚生成 2,5-二甲基-2,5-己二醇。 芬頓試劑還廣泛應用于環境科學領域的水凈化和土壤修復。 據報道，芬頓試劑可有效降解各種有害廢水。

由于多種原因，pH 會影響反應速率。 在低 pH 值下，還會發生 Fe2+ 的絡合，導致 Fe2+ 的可用性降低以形成活性氧化物質 (OH?)。 較低的 pH 值還會導致過量的 H+ 清除?OH，從而降低其反應速率。 而在高 pH 值下，反應因 Fe(OH)3 沉淀而減慢，從而降低溶液中 Fe3+ 物質的濃度。 鐵物質的溶解度直接受溶液 pH 值的影響。 在接近中性 pH 值的天然水中，Fe3+ 的溶解度比 Fe2+ 低約 100 倍，三價鐵離子濃度是反應速率的限制因素。 在高pH條件下，H2O2的穩定性也受到影響，導致其自分解。 較高的 pH 值還會降低 ?OH 的氧化還原電位，從而降低其有效性。 pH 在自由基的形成和反應性能中起著至關重要的作用。 因此，正在進行的研究已經完成，以優化 pH 值和其他參數以獲得更高的反應速率。

芬頓反應在生物學中具有不同的含義，因為它涉及在體內條件下細胞中天然存在的化學物質形成自由基。 鐵和銅等過渡金屬離子可以通過細胞內反應提供或接受自由電子，因此有助于自由基的形成，或者與自由基的清除相反。 超氧離子和過渡金屬以協同方式作用于自由基損傷的出現。 因此，盡管臨床意義尚不明確，但這是避免活動性感染患者補鐵的可行原因之一，而其他原因包括鐵介導的感染。

芬頓試劑用作污水處理劑。

芬頓試劑可用于提供氫氧根離子或氧化某些化合物的不同化學過程：

• Fenton 反應的xxx階段（用過氧化氫氧化 Fe3+）用于 Haber–Weiss 反應
• 芬頓試劑可用于有機合成反應：如 通過自由基取代芳烴羥基化
• 芬頓試劑將苯轉化為苯酚
• 將巴比妥酸氧化成四氧嘧啶。
• 烷烴的偶聯反應