新型光电催化反应器的设计及其反应动力学

研制了一种新型的光电催化反应器,并对PEG-2000模拟废水进行了降解动力学研究。结果表明,电解、光催化、光电催化去除0.5 g/L的PEG-2000模拟废水中COD为零级反应,从动力学角度来看,光电协同作用明显;在不同的外加偏压、初始pH值、曝气量和光强条件下,反应符合零级动力学规律;不同初始浓度PEG-2000模拟废水的光电催化反应具有不同的反应级数,高浓度时,此光电催化体系符合零级反应动力学规律,低浓度时,光电催化氧化符合一级反应动力学规律。     

光电芬顿氧化法深度处理垃圾渗滤液研究

采用光电芬顿氧化法对北京市某垃圾填埋场已经生化处理后的垃圾渗滤液进行深度处理，分别考察了电流强度和铁的不同价态等因素对渗滤液总有机碳（TOC）、化学需氧量（COD）以及色度去除效果的影响，并对阳极氧化、电芬顿和光电芬顿不同反应过程进行了对比。通过分析渗滤液UV-Vis光谱(200～500 nm)变化和渗滤液中有机污染物的分子量变化，发现光电芬顿反应可以明显改善渗滤液生化性。深入研究了反应过程中铁价态的变化规律。试验结果发现，以高比表面积的活性炭纤维(ACF)为阴极的光电芬顿反应可以有效降解垃圾渗滤液，在pH为3，Fe²⁺ 浓度为1 mmol/L，电流为0.5 A，O₂通入量为250 mL/min条件下降解360 min，垃圾渗滤液TOC和COD去除率分别达到78.9%和62.8%，色度完全去除。     

牺牲阳极的阴极保护电位的测定与比较

采取连续实车监测的方法,对安装不同材料牺牲阳极的两栖车辆的车体电位进行了采集.通过数据整理和分析得出,五元和六元牺牲阳极保护方案都不能够为车辆提供足够的保护电位,但是五元要比六元牺牲阳极的极化速度慢.与五元牺牲阳极相比较,六元牺牲阳极更适合应用于干湿交替特点的两栖车辆.     

电氧化法处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的试验研究

垃圾渗滤液膜滤浓缩液是垃圾渗滤液经生物降解后再经RO或NF膜截留的残余液,可生化性差、含盐量高、处理困难。本文采用电氧化法处理纳滤浓缩液,试验结果表明:电氧化法在纳滤浓缩液的处理上具有优势。在反应时间6h,对纳滤浓缩液的COD,TDS,Cl~-去除率分别达到82%,12%,51%,吨水耗电45k W·h。本试验研究在处理效果、能耗等方面达到了预期效果,为电氧化技术在纳滤浓缩液处理中的实际应用取得突破。     

Pd/TiO2光催化苯甲酸水溶液产氢性能研究

为了探讨在光催化分解水(下称光解水)制氢反应中含苯有机废水作为牺牲剂的可行性,以光沉积法制备了Pd/TiO₂〔w(Pd)为0.5%〕模型催化剂,并且通过XRD(X射线衍射)、BET(N₂物理吸附)、TEM(透射电镜)、XPS(X射线光电子能谱)和UV-vis DRS(紫外-可见漫反射吸收光谱)等表征手段考察了催化剂的微观结构及性质, 使用泊菲莱Labsolar-Ⅲ AG系统评价了苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯三甲酸作为牺牲剂的光催化性能. 结果表明:引入的Pd以Pb0和Pb2+高度分散在TiO₂基底表面,未改变TiO₂的晶体结构;与TiO₂相比,Pd/TiO₂具有更大的比表面积、更小的孔径和更强的光吸收性能. 苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯三甲酸光解水产氢速率分别为4.264、6.429和5.400 mmol/(g·h),分别为空白处理〔无牺牲剂,0.733 mmol/(g·h)〕的5.8、8.8、7.4倍. 依据乙酸和三氟乙酸的光解水产氢速率数据及结构特征,初步探讨了苯甲酸参与价带空穴氧化反应的机理,发现光解水产氢速率的大小与苯甲酸牺牲剂的还原性强弱、羧基个数以及空间位阻有关,表现为牺牲剂发生photo-Kolbe脱羧反应越容易、羰基数目越多、空间位阻越小,其光解水产氢速率越高. 未来应进一步探寻高效、稳定的模型牺牲剂,以应用于氢能源生产研究.      

海洋工程用新型牺牲阳极设计与性能研究(Ⅰ)——小尺寸阳极静态海水试验研究

目的设计一种新型牺牲阳极,满足海洋工程钢结构阴极保护不同时期保护电流需求,节约牺牲阳极用量。方法通过改变常规阳极面积与质量比,分别设计面积相同和质量相同的新型阳极和常规阳极,并进行静态海水阴极保护对比试验。结果面积与常规阳极相同的新型阳极,在节约质量近50%的基础上,实现了与常规阳极相近的发生电流;质量与常规阳极相同的新型阳极,表面积增加近70%,实现了初期发生电流增加18%,试验阶段发生电流增加14%,被保护钢试样的快速极化。结论通过增加常规阳极面积与质量比,降低接水电阻,增加发生电流的设计思路是可行的。     

铝阳极电凝聚处理活性黑KN-B染料模拟废水

对铝阳极电凝聚处理活性黑KN-B模拟废水进行了初步的实验研究.考察了电流密度、初始pH值、电解质浓度及种类、温度、染料浓度等因素的影响.结果表明,在一定实验条件下,活性黑KN-B模拟废水的脱色效率可达到88%;电流强度、染料浓度、电解液初始pH值、氯化钠电解质浓度、温度对染料溶液脱色效率的影响明显,而硫酸钠电解质浓度对脱色效率的影响不显著;在电凝聚处理过程中,主要作用机理是吸附网捕占主导地位;活性黑KN-B在阴极上发生了还原反应.     

两种DSA电极的制备及其对有机废水降解的电催化性能

采用热分解法,以优化比例的SnCl4·5H2O,Sb2O3,Ce(NO3)2·6H2O,RuCl3为前躯体,制备了Ce掺杂的Ti基RuO2电极(RuO2/Ti)和Ti基PbO2电极(β-PbO2/Ti),并对两种DSA电极的电催化性能进行测试.结果表明,两种DSA电极均显示出良好的稳定性和抗腐蚀性,β-PbO2/Ti电极比RuO2/Ti电极具有更高的有机物氧化降解活性,但若以NaCl类作支持电解质时,RuO2/Ti电极也是一种可选电极.     

石墨极板电氧化法处理靛蓝染料废水初步研究

采用惰性材料石墨为阳极的电氧化法处理靛蓝染料废水。研究了进水浓度、不同电解质的作用对处理效果的影响，获得了COD去除率大于90％、色度去除率大于95％的处理效果。     

铝基牺牲阳极材料污损失效概述

结合国内外以往海洋生物污损和铝基牺牲阳极服役情况的调查,综述了铝基牺牲阳极材料污损失效的研究进展,介绍并分析了污损生物导致铝基牺牲阳极失效的原因.针对污损失效现象尚无有效防护技术的现状,结合以往的海洋生物污损控制方法,探讨了牺牲阳极污损失效的防护技术,为牺牲阳极污损失效的研究及控制提供参考.