含碳纳米C-TiO_2薄膜光催化降解气相甲苯研究

对以工业丙烷为燃料、空气为氧化剂、TiCl4为先驱物的火焰CVD法制备的含碳纳米C-TiO2光催化剂,用沉降法在石英玻璃管内壁制备C-TiO2纳米薄膜,以管式反应器为光催化氧化装置,实验研究了含碳纳米C-TiO2的纳米薄膜对甲苯气体的光催化降解规律。探讨了甲苯初始浓度和相对湿度等因素对降解率的影响。实验结果表明,相对湿度约为60%时,对甲苯有最佳的光催化降解效果。在催化剂负载量约为4.9mg、主波长为254nm和365nm的8W紫外灯各一盏、甲苯初始浓度约为60mg/m3、气体流量为400mL/min(甲苯在光催化器中停留时间约为3.45s)的条件下,甲苯的降解率可达45%。     

负载化纳米TiO_2光催化降解气相甲苯

使用高比表面积的玻璃弹簧为载体,水热合成法制备了TiO2膜光催化剂,并在密闭循环式反应系统中进行甲苯的气相光催化降解实验。考察了气体流速、空气相对湿度、污染物初始浓度和催化剂用量对甲苯降解效率的影响,并采用GC/MS测定光催化降解过程中的气体组分及其含量,没有发现除甲苯以外的其它气相组分,最后测试了催化剂在高污染物浓度时的使用寿命。     

生物法净化废气中低浓度挥发性有机物的过程机理研究

 针对生物法净化低浓度挥发性有机废气的过程机理研究表明，生物膜填料塔净化低浓度甲苯气体是一个以气膜控制为主的传质过程，其中甲苯的生化降解属于瞬时快速化学反应，即甲苯的生化降解反应速率远远超过甲苯在液膜中的扩散速率，甲苯的生化降解在气液相界面处即可发生，其宏观表现即为甲苯气体直接吸附在润湿的生物膜上后迅速被微生物生化降解。因此，可以从气体吸附理论的新角度去解释生物法净化废气中低浓度挥发性有机物的动力学过程。对于低浓度挥发性有机废气的生物法净化装置的设计与操作而言，凡能改善传质条件、减少气膜阻力的措施均能强化这一生物吸收净化过程。     

光助芬顿反应催化降解气体中甲苯

以甲苯作为挥发性有机污染物(VOCs)的代表,利用连续进气动态实验装置,研究光助芬顿反应降解气体中甲苯的作用.考察了芬顿试剂溶液初始p H、H2O2浓度、Fe2+浓度以及甲苯初始浓度对降解甲苯的影响,并利用在线质谱和色谱对产物进行了定性、定量分析.结果表明,紫外光照加快了羟基自由基的生成,显著提高了气体中甲苯的去除率;p H=3.0、H2O2浓度为20 mmol·L-1、Fe2+浓度为0.3 mmol·L-1的条件下,甲苯去除率最高;当甲苯初始浓度为260 mg·m-3时,去除率能够达到98%;光助芬顿反应催化降解气体中甲苯实验未检测到CO2之外的中间产物,CO2产率分析表明去除的甲苯全部转化为CO2.     

贵金属负载TiO_2光催化降解甲苯研究

采用Degussa P25 TiO2粉末,利用光沉积法制备贵金属负载光催化剂M/TiO2(M分别为Pt、Pd、Ag和Au)。通过气相甲苯光催化降解实验考察M/TiO2的光催化活性。实验结果表明:负载1.0 wt%的Pt、Pd、Ag和Au四种贵金属均可提高TiO2光催化降解甲苯的效率,其中Pt/TiO2的光催化活性最佳。循环伏安法(CV)、塔菲尔(Tafel)和Mott-Schottky电化学测试证明Pt的负载抑制光生电子和空穴的复合,提高载流子浓度,进而增强TiO2光催化活性。     

TiO_2纳米带制备及光催化降解气相甲苯研究

文章利用阳极氧化法制备Ti O2纳米带(Ti O2NBs),采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱仪(EDX)对Ti O2NBs微观形貌和表面成分进行表征,并对其紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和X射线衍射(XRD)进行了检测。以甲苯为目标污染物研究了Ti O2NBs对中低浓度(2.17~21.67 mg/L)甲苯气体的光催化降解,考察了甲苯初始浓度、催化剂用量、气体流速和光照条件4个因素对甲苯降解效果的影响,并考察了催化剂的稳定性。结果表明:甲苯降解率随着初始浓度的增大先增大后减小,当初始浓度为17.34mg/L时,降解时间为100 min时,降解率达到93.72%,为最佳降解效果;实验装置条件下,催化剂有效面积为32 cm2时为最佳;随着气体流速增大(0.5~3 L/min),甲苯降解效率呈现先上升后下降趋势,当流速为1.5 L/min时,甲苯的降解效率最高;紫外灯为光源时甲苯降解率显著高于可见光为光源时的降解率,前者比后者降解效率高50%。     

真菌滤塔启动及降解甲苯能力研究

生物法对于处理挥发性有机废气是一种经济和环境友好的处理工艺。研究在酸性条件下处理含甲苯气体,考察在不同进气浓度和入口负荷下真菌滤塔降解甲苯的能力。实验选用处理焦化废水的污泥作为真菌菌源,采用高浓度气态挂膜法,启动周期为12天,在pH=5的条件下运行2个月,以NO3--N为氮源能很好地去除高负荷甲苯气体,并且可以长期稳定高效运行。     

甲苯废气的生物净化性能与动力学模拟研究

以轻质陶块为填料,探讨了生物膜填料塔净化处理高气体流量负荷下低浓度甲苯废气的生物降解性能。实验结果表明:生物膜填料塔对甲苯具有较强的降解能力,净化效率维持在40.6%~61.9%;随着气体流量负荷和入口气体甲苯浓度负荷的增加,甲苯的净化效率也随之下降。结合实验数据对“吸附-生物膜”理论的动力学模式进行模拟研究,对比验证结果表明动力学模拟计算值和实验值之间均有很好的拟合性,从而验证了该模型的正确性。     

甲苯废气的生物净化性能与动力学模拟研究

以轻质陶块为填料，探讨了生物膜填料塔净化处理高气体流量负荷下低浓度甲苯废气的生物降解性能。实验结果表明：生物膜填料塔对甲苯具有较强的降解能力，净化效率维持在40．6％～61．9％；随着气体流量负荷和入口气体甲苯浓度负荷的增加，甲苯的净化效率也随之下降。结合实验数据对“吸附-生物膜”理论的动力学模式进行模拟研究，对比验证结果表明动力学模拟计算值和实验值之间均有很好的拟合性，从而验证了该模型的正确性。     

甲苯废气的生物净化性能与动力学模拟研究

该研究以轻质陶块为填料，探讨了生物膜填料塔净化处理高气体流量负荷下低浓度甲苯废气的生物降解性能。实验结果表明：生物膜填料塔对甲苯具有较强的降解能力，净化效率维持在40．6％～61．9％；随着气体流量负荷和入口气体甲苯浓度负荷的增加，甲苯的净化效率也随之下降。结合实验数据对“吸附-生物膜”理论的动力学模式进行模拟研究，对比验证结果表明动力学模拟计算值和实验值之间均有很好的拟合性，从而验证了该模型的正确性．     

生物滴滤塔中挥发性有机物降解模型及应用

选择拉西环为滤塔填料,甲苯为VOCs代表,运行生物滴滤塔,研究滴滤塔的甲苯降解性能,建立滴滤塔中VOCs的降解模型.试验表明,在实验工况和挂膜条件下,生物滴滤塔对甲苯有较强的降解能力,滤料体积降解速率可达240g甲苯/(m3滤料(h),降解效率均大于80%,生物滴滤法处理低浓度甲苯废气是可行的;所建模型可以较好地模拟生物滤塔处理含苯废气的实验结果,验证了模型的正确性.     

CuO/BiVO_4催化剂制备及其可见光降解甲苯效果研究

采用水热法和浸渍法制备复合催化剂CuO/BiVO4。利用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)和电化学测试手段对样品进行表征。UV-Vis-DRS表征表明,CuO的负载几乎不改变BiVO4的可见光吸收范围;线性扫描伏安法(LSV)和塔菲尔(Tafel)电化学表征说明复合催化剂中异质结的形成促进了光生电子-空穴的分离,提高了催化剂的光催化活性。通过考察CuO负载对该样品在可见光下光催化矿化甲苯效果的影响,结果显示Cu含量为4.0 wt%时BiVO4矿化甲苯效果最佳,光催化降解308 mg/m3的甲苯6 h后,最高矿化率由纯BiVO4的4.1%提高到19.5%。     

真菌Trichoderma viride Pers.ex Fr降解三苯废气性能实验

利用固相静态试验考察前期实验驯化出的真菌Trichoderma viride Pers.ex Fr对苯、甲苯、二甲苯的好氧生物降解性能。结果表明,在本研究的气相浓度范围内(苯47.25~1677.47g/m3,甲苯64.70~1258.50g/m3、二甲苯20.59~1707.85g/m3),3种气体的降解速率随其初始浓度的增大而增加,降解规律苯、甲苯符合Monod方程,二甲苯符合一级反应。     

流态化TiO_2光催化降解甲苯的实验

在自制的流化床反应器中,以实验室制备的TiO2/硅胶为催化剂,对甲苯、空气混合气进行光催化降解,探讨了初始浓度、紫外光强度、操作气速和床层高度等因素对甲苯降解率的影响。实验结果表明:在低浓度范围内(20~55mg/m3),甲苯降解率不随浓度变化,高达100%,但浓度进一步增加后降解率下降;甲苯降解率随紫外光强度的增加而提高,但提幅不大;甲苯初始浓度越低,维持最高降解率的时间越长;操作气速存在最佳值3·98cm/s,达到此值时降解效果最好;甲苯降解率随床层高度(静态高度)的增加而线性提高。     

生物膜填料塔净化有机废气研究

为在国内开展生物化学法净化低浓度有机废气的研究工作,采用国内现有微生物菌种挂膜接种的生物膜填料塔净化低浓度甲苯废气,结果表明,在入口气体甲苯浓度0.183～1.803mg/L及气体流量86.4～190.8L/h（停留时间6.2～13.6s）的实验范围内,增加入口气体甲苯浓度和气体流量,可使甲苯的生化去除量增大,每升体积的生物膜填料对甲苯的生化去除量最大可达157.13mg/h。由实验结果推断,生物膜填料塔对废气中甲苯的净化去除过程属于传质控制过程。对比结果表明,本研究建立的动力学模式对实际过程有很好的适用性,计算值与实验值之间的相关系数R＝0.98。     

氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究

采用溶胶-凝胶法以聚丙烯(PP)中空纤维膜为载体制备了N-Ti O2/PP复合催化膜,并考察了其催化降解甲苯有机废气的性能.结果发现,紫外光催化的甲苯降解率可达84%,去除负荷为89.8 g·m-3·h~(-1),自然光催化的甲苯降解率可达63.9%,去除负荷为69.25 g·m-3·h~(-1).同时,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了N-Ti O2/PP复合催化膜,并采用GC-MS分析甲苯降解过程的中间产物并推测甲苯反应过程机理.采用GC-MS分析出口气样的研究结果表明,苯(C6H6)、苯甲醛(C7H6O)、苯乙酸(C8H8O2)、丙烯醛(C3H4O)、甲酸甲酯(C2H4O2)为甲苯光催化降解的中间产物.N-Ti O2/PP复合催化膜降解甲苯的机制为甲苯气体通过中空纤维膜传质到N-Ti O2/PP复合催化膜,光催化产生羟基自由基,甲苯气体被羟基自由基氧化成中间产物,并继续降解为最终产物二氧化碳和水.     

气相中甲苯的臭氧-光催化降解

初步研究了气相中中低浓度(10～80mg/m³)甲苯的臭氧-光催化联合降解,考察甲苯初始浓度、气体流量和湿度对降解效率及去除负荷的影响,并与单一光催化降解进行了比较.结果表明,臭氧-光催化对甲苯的降解效率大大高于光催化的降解效率,在较高浓度时效果更为显著;甲苯浓度在10～40mg/m³范围时,臭氧-光催化降解效率高达90%以上,但随甲苯初始浓度升高而缓慢地线性下降;湿度对甲苯的臭氧-光催化降解稍有影响,但去除率变化不超过2.5%.     

一般性问题

环境研究中心一么力2,23(6)一17一21X701么X)301535气相中甲苯的臭氧一光催化降解/梁夫艳…(清华大学环境科学与工程系)//环境科学/中科院生态 环图X一5 初步研究了气相中中低浓度(10一801119/衬)甲苯的臭氧一光催化联合降解,考察甲苯初始浓度、气体流量和湿度对降解效率及去除负荷的影响,并与单一光催化降解进行了比较。结果表明,臭氧一光催化对甲苯的降解效率大大高于光催化的降解效率,在较高浓度时效果更为显著;甲苯浓度在10一40111酬时范围时,臭氧一光催化降解效率高达oo%以上,但随甲苯初始浓度升高而缓慢地线性下降;湿度对甲苯的臭氧…     

废水中甲苯的臭氧氧化动力学的研究

采用臭氧氧化降解含甲苯的废水,实验研究了在温度为298K时,不同pH值、反应物的初始浓度对甲苯降解反应过程及其动力学的影响,初步探讨了甲苯液相臭氧氧化降解过程机理。      

功率超声场作用下水溶液中甲苯的降解机理

研究密闭体系功率超声场中甲苯的超声降解过程,并探讨降解机理及反应历程.甲苯的降解效率受辐射时间影响较大,降解过程符合拟一级反应,通常处理40min后可以获得90%～95%的去除率,而溶液中饱和气体种类等也产生一定的影响.经pH、紫外和SMPE-GC-MS等分析,以及发光氨与自由基反应现象,证实甲苯的超声降解以自由基降解为主,主要中间降解产物为苯甲醛、联甲苯、邻苯二甲酸二丁脂等,最终产物为二氧化碳和水.