微波辅助光催化降解水中酚的研究

利用改装的家用微波炉和自制的无电极灯(EDL)试验了5种酚在水溶液中的微波辅助光催化降解效果.结果表明,反应30 min,微波辅助光催化作用(MW/EDL/TiO2)能去除80%以上的苯酚、间硝基苯酚、对氯苯酚和对甲酚,相应溶液的总有机碳(TOC)均减少70%以上,2-萘酚的去除率为59%,溶液TOC减少54%;微波(MW或MW/TiO2)作用对酚的去除率有一定贡献;对上述5种酚的微波辅助光催化反应动力学进行了初步研究,发现均符合准一级动力学方程.     

微波辅助光催化降解高浓度活性黑

利用改装的家用微波炉、微波无极灯和TiO2催化剂研究了水中高浓度活性黑的光催化降解.系统考察了TiO2投加量、pH、微波无极灯数量对微波辅助光催化处理效果的影响,得出微波辅助光催化的最佳操作条件,并在最佳条件下对活性黑的脱色及矿化效果进行研究.结果表明,TiO2投加量存在最佳值2 g/L,降低pH和增加微波无极灯数量均可提高活性黑的降解率.在TiO2的投加量为2 g/L,pH =3,微波无极灯数量为3的最佳光催化条件下,400 mg/L的活性黑溶液反应180 min时可实现完全脱色,反应300 min时,TOC去除率高达89.1％.     

微波辅助光催化降解氯酚类污染物的研究

研究了溶液中4-氯酚(4CP)、2-氯酚(2CP)、4-氯-3-甲基酚(4C3MP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)的微波辅助光催化降解(MW/PCO).结果表明,6种氯酚(CPs)光降解速率与分子中Cl原子取代的数目、位置等分子结构性质有关,单氯酚比多取代氯酚易光解.MW/PCO降解4CP的主要中间产物为苯酚、氯苯、对苯醌、对苯二酚等,降解PCP的主要中间产物为2,3,5,6-四氯对苯醌、2,3,4,6-四氯对苯二酚、四氯酚.CPs降解的机制是紫外光降解和羟基自由基 (·OH)亲电子加成脱氯过程.     

微波辅助Pb/ZrOx光催化降解水中的对硝基苯酚

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）辅助水热法制备了适用于微波辅助光催化体系的高效Pb/ZrOx催化剂,并对其进行了XRD、XPS、BET和SEM等表征,其XPS结果显示在Pb/ZrOx表面,Zr以+2、+3和+4三种价态共存。考察了微波辅助光催化氧化（MW/PC）对硝基苯酚（PNP）过程中,微波辐照功率、催化剂投加量、溶液初始pH和PNP初始浓度对PNP去除效果的影响,得到最优操作条件为,PNP初始pH值为5,催化剂投加量为1.0 g·L-1,微波辐照功率为200 W。此条件下,初始浓度为50 mg·L-1的PNP溶液反应12min后,PNP转化率达95%,TOC去除约70%。并且,Pb/ZrOx能够在重复使用5次的情况下仍保持较好的活性。比较了MW、PC和MW/PC 3种体系,得到MW/PC体系将PNP去除率从单独PC体系的48%提高至95%。微波与紫外光存在良好的协同作用,MW/PC能够快速、高效去除水中PNP,为微波辅助光催化氧化去除污染物提供理论基础。     

微波辅助双氧水氧化降解水中磺胺二甲嘧啶

采用微波辐照技术辅助双氧水氧化降解水中磺胺二甲嘧啶（SM2）,研究了微波辅助双氧水氧化降解水中SM2的影响因素。结果表明,单纯使用微波辐照并不能显著降解SM2,而微波辐照可显著促进双氧水对SM2的氧化作用,提高SM2的降解率。在初始浓度为50 mg/L,微波功率为900 W,加入0.25 mL质量分数为30%的双氧水,pH值为4的条件下辐照6 min,SM2的降解率可达96.5%,COD去除率为72%。     

微波辅助光催化降解阿特拉津的表观动力学

以内分泌干扰物阿特拉津为目标物,建立循环流化床微波辅助光催化体系,研究其微波辅助光催化降解规律。表观动力学研究发现,当阿特拉津初始浓度较低时,其在微波辅助光催化体系中的降解符合表观一级反应动力学特征。降解反应速率常数与阿特拉津初始浓度呈负线性相关,与紫外光强呈正线性相关,与催化剂浓度呈抛物线性相关。表观反应速率常数kobs=3.95×10-4c-0.27030I1.2224W0.3283,该模型计算值与实验值吻合较好,平均相对偏差仅为0.5%,可用于预测微波辅助光催化降解低浓度有机污染物的反应规律。     

光催化降解水中有机污染物的研究进展

光催化技术是一种新兴、高效、节能的现代污水处理技术,开发能直接利用太阳光的光催化剂是环境领域的研究热点。通过对TiO2光催化降解水中有机物的研究现状进行综述,并对光催化降解水中有机污染物的最新技术以及发展中的存在问题等进行了讨论。     

一种光催化体系光催化降解苯胺的研究

以钛酸丁酯为原料．以膨润土为载体,用酸性溶胶法合成TiO2纳米复合物,并利用该复合物作催化剂,在H2O2存在下进行光催化降解苯胺溶液。结果表明,该催化剂在UV／H2O2系统中对苯胺溶液有很好的光催化降解效果,其效果优于纯TiO2;H2O2的存在提高了苯胺光催化降解速率,在本实验条件下其最佳摩尔浓度是5mmol／L;溶液pH是影响反应速率的重要因素．pH在中性范围内具有更强的光催化活性;该体系中苯胺能够有效地被降解,其光催化反应遵循一级反应动力学规律。     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量溶解性间二甲苯

以高压汞灯为光源 ,采用浸涂 -烧结法制备的负载型纳米TiO2 作为光催化剂 ,通过对水中微量溶解性间二甲苯的光催化氧化过程的研究表明 ,初始浓度在 6 .6 8— 17.36mg/L的范围内 ,间二甲苯的光催化反应遵循表观一级反应动力学规律 ,反应的表观速率常数随溶液初始浓度的增大而减小 ,半衰期则随初始浓度的增大而增加 ,经 1.5h反应后 ,溶液中间二甲苯的去除率从 17.36mg/L的 5 4 .4 4 %增加到 6 .6 8mg/L的 75 .90 %。     

负载型TiO2固定相光催化降解含酚废水的试验研究

以20W紫外灯为光源,研究了将TiO2粉末负载在硅胶颗粒上,对含酚废水进行光催化降解.由试验得出光催化反应过程中的工艺条件,在此基础上添加H2O2、Fe3+、Cu2+,反应1 h后,苯酚的降解率达95%以上.     

微波无极紫外光催化降解茜素绿的性能研究及产物分析

以微波无极紫外灯为光源,P25型TiO2为催化剂,研究了微波反应器中茜素绿(AG)的光催化降解性能,考察了染料初始浓度及pH对降解效率的影响,利用ESI电子喷雾质谱和离子色谱测定了茜素绿降解的中间产物,并对产物的可生化性进行了分析。结果表明,微波/紫外/二氧化钛体系拓宽了染料浓度和pH的适用范围。降解后生成了大量小分子物质,可生化性得到了大幅度的提高,BOD5/COD值从反应前的0.0959增加到了0.40。     

Pd/N共掺杂TiO2的制备及其光催化降解苯酚的研究

将纳米管钛酸浸入含尿素和金属(Pd)硝酸盐的乙醇溶液中,乙醇超声挥发后所得样品先在空气气氛、600℃下煅烧,再在H2气氛、400℃下热还原制备得到Pd/N共掺杂TiO2光催化剂(Pd/N-TiO2)。利用光电子能谱(XPS)仪研究了催化剂表面N、Pd元素的化学态。结果表明,N元素以Ti—O—N形式存在,Pd元素以单质金属状态存在。考察了Pd/N-TiO2的紫外光光催化降解苯酚的活性,与单纯TiO2光催化剂和N掺杂TiO2光催化剂相比,Pd/N-TiO2活性明显提高。研究了催化剂用量、苯酚初始浓度和pH、O2流量以及外加双氧水等条件对紫外光光催化降解苯酚的活性的影响,得到光催化降解苯酚的最佳工艺条件:苯酚初始质量浓度为120mg/L,催化剂用量为0.10g/L,苯酚溶液初始pH为8,O2流量为80mL/min,加入适量双氧水。     

零价铁(Fe~0)共存下TiO_2光催化降解特性的研究

针对TiO2光催化反应中易出现电子-空穴对(e--h+)的复合、而Fenton技术又面临铁污泥的问题,向TiO2光催化反应中加入零价铁(Fe0)。通过调节溶液pH,使Fe0缓释Fe2+,且反应之后的pH仍能满足TiO2光催化反应所需。溶液中的Fe2+,一方面能减弱TiO2光催化产生的e--h+的复合,提高TiO2光催化反应的效率;另一方面,在紫外灯照射下也可以起到光Fenton降解作用。研究结果表明,Fe0共存下TiO2光催化对废水的降解率高于单独使用TiO2光催化或光Fenton对废水的降解率。对Fe0共存下TiO2光催化降解废水的褪色率的动力学研究表明,该反应属于三级动力学反应,且其对有机物的降解具有TiO2光催化和光Fenton加合增效的效果。     

新型无极紫外灯的光氧化性能研究

本实验对新型无极紫外灯的发射光谱、不同波长光线在溶液中的传播、·OH和O3的生成量、活性艳红X-3B溶液的降解情况进行了测定,并与普通中压汞灯进行了比较.结果表明,无极紫外灯在紫外区光强约为相近功率的普通中压汞灯的20倍;在溶液中紫外光比可见光更易被吸收;·OH生成与溶液对短波长光子的吸收存在对应关系,本实验中无极紫外灯的最大氧化距离约为6 cm;O3的生成量随着空气曝气量或254 nm处的光强的增大呈指数增加;降解活性艳红X-3B溶液的过程符合负一级动力学关系,降解效果明显好于普通中压汞灯,并且证明了无极紫外灯与生成的臭氧在活性艳红X-3B的降解过程中存在协同作用.     

电催化氧化处理三唑类杀菌剂模拟废水

以三环唑和丙环唑为特征污染物,研究了TiO2-NTs/SnO2-Sb/PbO2电极电催化氧化处理模拟废水中三唑类杀菌剂的机理。实验结果表明,电催化氧化对废水中三唑类杀菌剂的降解符合一级动力学关系,且降解速率为:丙环唑>三环唑。利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和离子色谱仪(IC)对电催化氧化降解三环唑和丙环唑溶液产生的中间产物和最终产生的有机酸和无机离子进行检测分析,推断出废水中三唑类杀菌剂电催化氧化的降解路径。通过斑马鱼实验得出电催化氧化对废水中三环唑急性毒性的削减幅度较大,对丙环唑的削减幅度较小。