混凝与超滤法分离水相TiO2粒子

针对TiO2悬浮粒子的混凝与超滤分离特性进行了试验研究,探讨了各自主要参数条件对分离效率的影响规律。研究表明,超滤不仅可实现TiO2粒子与水的彻底分离,且分离后TiO2催化活性与初次使用相当,因此更适宜于悬浮光催化体系的固液分离及催化剂再用。     

二氧化钛催化剂的制备及其催化性能研究

TiO₂光催化剂具有光催化活性高,吸收紫外光性能强,无毒等特点。本文主要采用溶胶-凝胶法合成TiO₂溶胶,分析反应条件对二氧化钛溶胶形成的影响,研究合成所得TiO₂的光催化性能。为了改进二氧化钛的光催化性能,将二氧化钛分散于壳聚糖体系中,以提高二氧化钛的光催化效果,通过对甲基橙这种较难降解的染料化合物的催化降解实验,探究二氧化钛在降解印染废水方面的光催化性能。     

水溶液中腐殖酸的二氧化钛膜光催化氧化研究

二氧化钛膜光催化氧化法处理中腐殖酸技术避免了以往悬浮相光催化时催化剂难以分离回收等问题，具有良好的应用前景。研究了光源种类，ＴｉＯ２膜的表面修饰和ＨＡ水溶液的「Ｈ值等因素对ＨＡ光催化氧化效率的影响，讨论了有关的机理并合理解释了实验现象。     

二氧化钛光催化降解双酚AF研究

系统研究了双酚AF在二氧化钛溶液中的光催化降解行为。就溶解氧、二氧化钛投加量、氟离子浓度和双酚AF的初始浓度等因素对双酚AF降解的影响进行了详细讨论。研究重点是双酚AF的降解动力学以及在降解过程中所产生的氟离子浓度。当双酚AF的初始浓度是40μmol/L时,经过540 min的光催化降解,反应体系的总有机碳去除率超过97%,此时溶液中氟离子的浓度为0.98 mg/L。双酚AF在二氧化钛溶液中的降解符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,其降解动力学常数是1.21μmol/(L·min)。结果表明,二氧化钛光催化可以有效的去除双酚AF,并且不产生其它二次污染物。     

离子液体[bmim]BF_4掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能的研究

采用以离子液体为模板剂,辅助溶胶-凝胶法制备纳米级锐钛矿型二氧化钛。探索了合成N-甲基咪唑的实现条件,用微波法实现离子液体中间体及离子液体[bmim]BF4的合成,以合成的离子液体[bmim]BF4为模板制备纳米级光催化剂二氧化钛,研究该二氧化钛的光催化性能。在离子液体辅助下以溶胶-凝胶法制备的二氧化钛粒径更小,有更好的吸附性能和降解性能,光催化效果更好。     

二氧化钛悬浆体系中过硫酸盐对苯酚光催化降解的影响

研究了二氧化钛悬浮溶液中过硫酸盐对苯酚的吸附和光催化降解动力学的影响.在过硫酸盐浓度较低的条件下,S2 O2 - 8的加入能有效提高苯酚的光催化降解速率和表观量子产率,UV TiO2 K2 S2 O8体系下的表观量子产率大于UV TiO2 与UV K2 S2 O8两体系下表观量子产率之和;但是,当过硫酸盐浓度较高时,随着S2 O2 - 8浓度的增加,竞争性吸附加剧,二氧化钛表面的苯酚吸附量急剧减少,导致苯酚的降解速率和表观量子产率不升反降,苯酚平衡吸附量与光催化降解速率呈高度一致性.在本实验条件下,当K2 S2 O8浓度为5 0 0mg·L- 1 时表观量子产率达到最大,协同因子达0 3 9.在不同强度的入射光条件下,也能得到相似的结果.此外,讨论了pH值对不同体系TOC去除率的影响,并对在K2 S2 O8存在时TiO2 的光催化机理进行了探讨     

二氧化钛复合纸板对壬基酚聚氧乙烯醚水溶液的光催化降解

制备了一系列无机物含量大于80%的植物纤维/吸附剂/二氧化钛复合纸板,考察了复合纸板对壬基酚聚氧乙稀醚(NP-10)水溶液的光催化降解性能.结果表明,二氧化钛复合纸板对NP-10具有优良光催化降解性能,紫外光照34h后浓度为50mg·mL-1的NP-10的降解率达80%以上,光照前后NP-10水溶液的化学需氧量(COD)的变化表明,光催化降解可导致NP-10矿化.活性炭对二氧化钛光催化降解有协同作用,其在无机粉体中的质量分数为15%时,复合纸板的光催化降解性能最好.过氧化氢可大幅提高复合纸板的光催化降解性能,其最佳浓度为20mg·mL-1.二氧化钛复合纸板在NP-10水溶液中的稳定性好,重复使用10次后其质量损失小于2%,光催化降解性能不变.     

掺杂改性纳米二氧化钛粒子光催化降解甲苯的研究

通过共沉淀法制备了掺铁纳米TiO2粒子，并用掺铁后的纳米TiO2粒子作为催化剂，对气相甲苯进行光催化降解实验。利用色谱、质谱、红外等测试方法研究了掺铁浓度对TiO2光催化性能的影响，同时探讨了光催化降解甲苯的机理。     

改性二氧化钛光解水制氢应用的研究进展

能源短缺和全球变暖是当今世界面临的2个主要问题，利用光催化水解制氢技术被认为是最有前途的清洁太阳能转换技术。该文系统介绍了用于光催化水解制氢的二氧化钛光催化材料，二氧化钛、离子掺杂二氧化钛和半导体复合二氧化钛光催化剂的制备方法，基于二氧化钛、离子掺杂二氧化钛和半导体复合二氧化钛光催化剂优异的物理和化学性质，讨论了光催化剂水解制氢的影响因素，综述了在光催化制氢领域的应用，展望了在光催化领域的发展趋势，旨在为进一步研究二氧化钛和二氧化钛基光催化剂的光催化制氢性能相关应用提供参考。     

壳聚糖材料负载光催化剂处理印染废水的研究

将吸附与光催化降解污染物协同效应的理念引入处理有机污染物的研究当中,将壳聚糖与纳米二氧化钛作为原料,制取成负载纳米二氧化钛的壳聚糖多孔材料,并研究其浓度、光催化时间、pH等因素对模拟废水活性艳红吸附的影响。实验结果表明:当纳米二氧化钛与壳聚糖投加配比为1∶2、溶液pH值=6、反应温度为20~40℃、光催化时间为90 min时,壳聚糖负载纳米二氧化钛对活性艳红模拟废水的吸附能力达到74.2%。     

GO-TiO2改性PVDF复合膜去除微污染水体中氨氮

以氧化石墨烯（GO）、二氧化钛（TiO₂）和氧化石墨烯-二氧化钛（GO-TiO₂）为改性物质,借助真空过滤法对聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜进行改性制备复合膜.利用接触角测量仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外变换光谱、X射线粉末衍射仪等手段探究了复合膜的结构和亲水性.同时选用腐殖酸（HA）作为水中微污染物的代表考察了复合膜的抗污染性能.选择常州滆湖支浜水样作为原水,研究了复合膜在黑暗及紫外光条件下对氨氮的去除效果.结果表明,GO、TiO₂和GO-TiO₂（GT）复合膜均具有优于PVDF膜的亲水性和抗污染性能,黑暗条件下,GO浓度为1mg/mL的GO复合膜氨氮去除率最高,达到26.4%;紫外光条件下,GO和TiO₂间存在协同作用,GO-TiO₂浓度为1mg/mL、GO/TiO₂=3：1的GT复合膜氨氮去除效率达到最佳（58.2%）.     

一种新型聚四氟乙烯膜在油田采出水的试验研究

本实验装置原水为大庆油田采出水,经过0.1μm聚四氟乙烯膜处理后要求达到SS≤1.0 mg/L、粒径中值≤1μm和0il≤5.0 mg/L的标准,然后再回注。实验结果表明:在预处理出水稳定在0il≤15.0 mg/L、SS≤5.0 mg/L、粒径中值≤3μm条件下,该水质作为膜系统的进水时,膜的出水水质中粒径中值不达标,SS和oil含量能达到设计要求。在预处理出水水质超出设计范围时,膜的出水水质中SS超标,而oil和粒径中值能达标。     

TiO2/硅藻土光催化氧化降解甲基橙的研究

使用经过预处理的硅藻土做载体,采用溶胶-凝胶法制备硅藻土负载二氧化钛光催化剂,利用XRD和EDS对其进行表征.通过分析光催化反应的主要影响因素,研究了硅藻土负载二氧化钛光催化剂对甲基橙的催化降解效果.结果表明：负载3次,在550℃焙烧2h,制备出的负载型催化剂催化活性较高,催化剂上的TiO2为锐钛矿结构.当催化剂投加量为lg/L,溶液初始浓度为15 mg/L,pH为3,H2O2为2 mmol/L时,对甲基橙的降解效果达到最佳.     

光催化降解有机磷农药废水的可行性

在ＴｉＯ２粉末的存在下，研究光催化降解有机磷农药废水的可行性。结果表明，ＣＯＤｃｒ６５０ｍｇ／Ｌ，有机磷１９．８ｍｇ／Ｌ的有机磷农药废水在３７５Ｗ中压汞灯照射４ｈ，ＣＯＤ去除率为９０％，有机磷将完全转化为无机磷。同时还研究了光催化剂ＴｉＯ２的用量，反应液初始ｐＨ值，空气流量，外加Ｆｅ３＋浓度等多种因素对光降解的影响；并利用太阳聚光做了室外实验     

废弃混凝土中钙离子的提取实验研究

废弃混凝土间接碳酸化封存CO2的重要一步是将Ca2+从混凝土中提取出来。论文对废弃混凝土中Ca2+的提取进行了研究,主要考察了提取溶剂、混凝土粒径、温度和固液比等对Ca2+提取过程的影响。对不同的提取溶剂进行了比较,发现HNO3作为溶剂时Ca2+提取率最高,其次为CH3COOH、HCOOH和H2SO4。减小混凝土粒径可有效提高Ca2+提取率。对粒径小于0.15 mm的混凝土,Ca2+提取率随温度升高而增大,其最佳固液比为40 g/L。粒径大于0.25 mm时,最佳固液比为20 g/L,温度的影响明显减弱。将Ca2+提取实验结果与XRD、SEM表征结合,发现废弃混凝土提取过程中SiO2惰性层的出现是限制Ca2+提取率进一步提高的重要原因。     

催化臭氧氧化与NaClO处理钛白粉废水中试对比

以山东某钛白粉厂二级压滤出水为研究对象,通过自主设计的中试设备考察了催化臭氧氧化工艺与NaClO工艺对钛白粉废水处理情况,确定催化臭氧氧化的最佳工艺实验条件为:在室温条件下,催化臭氧氧化反应时间为60 min,臭氧投加浓度为125 mg/L。对原有NaClO工艺进行优化,优化后的最佳工艺为:NaClO投加量为1.2%,反应时间为30 min。当平均进水ρ（COD）与ρ（NH₃-N）分别为109.7,12.8 mg/L,则催化臭氧工艺平均出水ρ（COD）与ρ（NH₃-N）分别为43.5,3.8 mg/L,平均去除率分别为60%和70.4%,NaClO工艺平均出水ρ（COD）与ρ（NH₃-N）分别为49.8,4.7 mg/L,平均去除率分别为54.5%和63.1%。在30 d内,催化臭氧氧化出水达标率为100%,NaClO出水达标率为26.7%,催化臭氧氧化处理费用为1.12元/t,NaClO处理费用为12元/t,催化臭氧氧化工艺相较于NaClO氧化工艺更适用于处理钛白粉废水。     

改性纳米TiO2对砷污染土壤的稳定化试验

以黄壤、红壤、紫色土和黑土为供试土壤,研究改性纳米二氧化钛对土壤中砷的稳定化效果。采用溶胶-凝胶法制得活性炭负载纳米二氧化钛（ACT）和铁改性活性炭负载纳米二氧化钛（ACTI）,并将粒径为100 nm的纳米二氧化钛（T-100）和活性炭（AC）作为对照材料。将改性纳米二氧化钛按照不同质量比添加到供试土壤中,稳定化14 d后,采用生物有效性简化提取法（simple bioavailability extraction test,SBET）研究改性纳米二氧化钛对不同类型土壤中砷的稳定化效果。结果表明:4种供试土壤的固砷能力顺序为红壤>黑土>黄壤>紫色土。ACTI和ACT在4种类型土壤中对砷的稳定效果均优于对照材料T-100和AC,在2%的添加量下,4种土壤对砷的稳定化率均高于60%。因此,ACTI和ACT可用作修复砷污染土壤的稳定剂。     

Mechanism of calcium mitigating membrane fouling in submerged membrane bioreactors

Two parallel membrane bioreactors (MBRs) were operated under different calcium dosages (168.5, 27 mg/L) to gain a better understanding of the mechanism of retarding membrane fouling by adding calcium. The results showed that the particle size of sludge flocs increased and the particle size distribution tended to be narrow at the optimum dosage (168.5 mg/L). Calcium was effective in decreasing loosely bound extracellular polymeric substances (LB-EPS) in microbial flocs and soluble microbial products (SMP) in the supernatant at the dosage of 168.5 mg/L by strengthening the neutralization and bridging of EPS with flocs. Furthermore, the amount of COD_S and COD_C decreased in both the mixed liquor and the fouling cake layer on the membrane surface. In order to compare the filtration characteristics of cake layers from the MBRs with the two calcium dosages, the specific cake resistance and the compressibility coefficient were measured. The specific cake resistance from the MBR with optimum dosage (168.5 mg/L) was distinctly lower than that with low dosage (27 mg/L). The compressibility coefficient of the cake layers under two dosages were respectively attained as 0.65, 0.91. Scanning electron microscopy (SEM) and three-dimensional confocal scanning laser microscope analysis (CLSM) images were utilized to observe the gel layer directly.     

基于NaOCl扩散行为的膜清洗条件影响及优化

为了探究基于NaOCl扩散行为进行膜清洗的影响因素,建立完善的添加剂强化NaOCl扩散的新型膜清洗方法,本文以牛血清蛋白（BSA）、海藻酸钠（SA）作为模型污染物,通过批次膜清洗实验对膜面剩余污染物浓度、洗脱污染物粒径和膜面污染物形貌进行了测定分析和动态监控,探究不同活性氯（Cl_T）浓度,不同pH值及不同添加剂（十二烷基硫酸钠,SDS）浓度对强化扩散NaOCl清洗的影响,并对操作参数进行了优化,同时也验证了不同条件下的膜清洗机制.结果表明,在Cl_T浓度为200mg/L,pH值为11,SDS浓度为0.4mmol/L的条件下对膜面的清洗效率 > 95%.     

DVB-MMA共聚物树脂吸附水相苯酚的研究

以二乙烯基苯(DVB)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的混合液为单体,分别采用悬浮聚合法和溶剂热法合成高分子树脂PDMA和PDVB.通过BET、IR、SEM对样品的结构和形貌进行表征,对比2种方法合成吸附树脂的性能差异,并考察各高分子树脂对水中苯酚的吸附效果.结果表明,采用悬浮聚合法制备的DVB-MMA共聚物树脂在2~4nm和5~30nm范围内均有明显孔径分布,具有较大的比表面积566m2/g. DVB-MMA共聚物树脂(PDMA-XF)对4500mg/L苯酚溶液的饱和吸附量为170.4mg/g,其酯羰基中的氧原子与酚羟基当中的氢原子产生氢键作用,这些分子间的氢键作用有助于吸附水中苯酚.