磷钨酸光催化降解甲基橙溶液的研究

以磷钨酸为光催化剂,在紫外灯照射下,对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化降解,并研究了催化剂加入量、pH值、甲基橙初始浓度和外加氧化剂H2O2对光催化降解效果的影响.结果表明,磷钨酸光催化剂加入量为300 mg/100 mL,pH=2.5时,甲基橙溶液的降解率明显高于其他pH值的降解率;在较低浓度下,甲基橙溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程;外加氧化剂H2O2可提高光催化反应速率.     

铜铈复合氧化物催化降解甲基橙

采用水热法制备的铜铈复合氧化物能够直接催化降解甲基橙,探究了铜铈摩尔比、pH、投加量对催化降解效果的影响。研究发现,pH=3.5、Cu/Ce=1、投加量1.0 g·L-1时,甲基橙的降解效果最佳。在0.5~1.0 g·L-1之间时,随着投加量的增加,甲基橙的脱色速率加快,脱色率也有所增加。随着溶液中的pH逐渐下降,甲基橙脱色率有所增加,pH=3.5时,甲基橙脱色率最高;而进一步降低pH至3.0时,脱色率反而下降,可能是强酸腐蚀了金属氧化物表层,降低了甲基橙的降解效果。甲基橙主要因其被降解而脱色,促使甲基橙脱色的活性物质为·OH,且与体系中的分子氧有关,反应过程消耗一定的H+。     

磷钨酸光催化降解甲基橙溶液的研究

以磷钨酸为光催化刺，在紫外灯照射下。对模拟染料废水甲基橙溶液进行光催化降解，并研究了催化剂加入量、pH值、甲基橙初始浓度和外加氧化剂H2O2对光催化降解效果的影响。结果表明，磷钨酸光催化剂加入量为300mg／100mL，pH=2．5时，甲基橙溶液的降解率明显高于其他pH值的降解率；在较低浓度下，甲基橙溶液的光催化降解反应符合一级动力学方程；外加氧化剂H2O2可提高光催化反应速率。     

水溶液中甲基橙的超声化学降解动力学研究

研究了水溶液中甲基橙的超声化学降解动力学。结果表明 ,水溶液中甲基橙可通过超声化学方法降解 ,降解动力学为一级反应 ,降解速率常数为 -2 .2 5× 10 - 3m in- 1。甲基橙降解速率随初始浓度的升高而降低 ,随介质温度的下降而升高 ,随介质酸度的变化而变化。 H2 O2 、F e2 +和 I- 等自由基促进剂可有效加速甲基橙的降解     

多壁碳纳米管结构对复合光催化剂催化效果的影响

采用溶胶凝胶法制备了多壁碳纳米管负载纳米TiO₂的复合光催化剂（TiO₂/MWCNTs）,以偶氮类染料甲基橙为目标污染物,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验。主要研究同一甲基橙初始浓度（C₀)下,多壁碳纳米管不同管长和管径对复合光催化剂催化效果的影响。结果表明：该降解反应可用一级反应动力学方程描述,反应速率常数k随着多壁碳纳米管管长和管径的增大而增大;与纯纳米TiO₂相比,复合光催化剂对甲基橙的降解率提高了6％～18％,反应速率常数为前者的1.19～2.11倍;采用复合光催化剂的甲基橙光降解溶液自行沉降分离效果较好,静止沉降60 min后达到沉降平衡,剩余浊度为8.5 NTU,下降了90.6％。     

施氏矿物/H2O2体系对废水中甲基橙的降解性能及机理

为了考察施氏矿物/H2O2体系对废水中甲基橙的氧化降解性能,通过化学法合成施氏矿物,分析了溶液初始pH、施氏矿物和H2O2投加量、共存阴离子等因素对甲基橙降解的影响,并对降解机理进行了初步探讨。结果表明：当溶液初始pH为3.0~5.0、甲基橙浓度为10 mg·L-1、施氏矿物和H2O2投加量分别为1.0 g·L-1和800 mg·L-1时,经过12 h反应后,废水中甲基橙降解率可达97.0%;而当初始溶液pH=6.0时,甲基橙的降解被抑制,降解率仅为52.4%。无机阴离子对甲基橙降解率的影响微弱,在Cl-、NO3-、SO42-共存条件下,12 h反应后,甲基橙降解率仍可达90.0%以上。施氏矿物重复利用性能良好,在经6个反应周期后,甲基橙的降解率仍可达93.4%。施氏矿物/H2O2体系可有效拓宽传统Fenton反应的pH范围,该体系对甲基橙具有良好的降解性能,降解过程遵循羟基自由基机理。     

共基质型微生物燃料电池降解偶氮染料与产电

通过构建一个双室微生物燃料电池,以葡萄糖-偶氮染料(甲基橙)混合物为基质,探讨甲基橙初始浓度以及pH对甲基橙在阳极室中同步脱色和产电性能的影响。结果表明,当葡萄糖浓度为1 000 mg·L~(-1),甲基橙初始浓度为300 mg·L~(-1),pH=7.00时,甲基橙脱色率在6 h已经超过了90.00%,且在1 000Ω外阻下最大输出电压能达到0.587 V。而厌氧对照下,脱色率仅为32.06%,MFC能显著提高脱色效果。从甲基橙降解前后紫外可见光谱扫描图上看出,甲基橙的脱色主要依赖于降解脱色而不是微生物的吸附,且脱色过程有中间产物生成。     

废弃树脂负载铁催化过硫酸盐降解甲基橙

为了降解废水中偶氮染料甲基橙,通过离子交换法在废弃树脂上负载铁制备出一种具有较高催化活性的催化剂,并利用该催化剂催化过硫酸盐降解甲基橙废水,同时考察了不同操作条件对甲基橙降解效果的影响。实验结果表明,甲基橙的脱色率随催化剂和过硫酸盐投加量的升高而升高,但是随着染料初始浓度的升高而降低,随初始pH的升高先升高而后降低。为了考察该催化剂稳定性,经5次连续循环使用后,发现甲基橙脱色率仍然可保持在86%以上,说明该催化剂具有良好的循环使用性能。     

非均相Fenton和非均相US-Fenton体系中甲基橙降解动力学

在初始pH=3的条件下研究了甲基橙在非均相Fenton体系和非均相US-Fenton体系中的降解动力学。研究内容包括表观动力学方程和活化能。研究表明,超声的引入可以提高甲基橙的降解效率和降解速率。对比非均相Fenton和非均相US-Fenton体系中的表观动力学方程表明超声的引入可以提高反应速率常数,此外,还可以提高H2O2的利用率。通过对比分析,超声的引入可以降低反应所需的活化能,在超声的存在下,甲基橙的氧化活化能为25.12 kJ/mol,而在没有超声的条件下,需要的活化能为41.49 kJ/mol。     

微生物燃料电池驱动的光电催化降解甲基橙

实验制备出了具有光催化性能的Cu2O纳米线电极,对比研究了Cu2O电极在光催化、微生物燃料电池驱动的电催化和微生物燃料电池驱动的光电催化反应过程中对甲基橙溶液的降解效果的影响。实验结果表明,微生物燃料电池驱动的光电催化反应对甲基橙的降解效果最好,当溶液p H为3、外加偏压为0.7 V、反应时间为40 min时,对甲基橙的降解率可以达到83%。实验首次利用微生物燃料电池作为外界驱动电压光电协同降解了甲基橙,证明在微生物燃料电池产生的较低电压也可以对光电极催化降解污染物的效率有提升。     

多孔孔板水力空化反应器的水力特性

设计不同孔分布的孔板空化反应器,通过测定空化数及.OH产生量,研究多孔孔板水力空化反应器空化特性,为高性能多孔孔板水力空化反应器的设计奠定基础。实验结果表明,空化数随孔板孔径的增加、入口压力的减小和溶液温度的升高而增大;.OH产生量随孔板孔径的减小和运行时间的增加而增加,随入口压力和溶液温度的升高先增加后减小。结果表明,多孔孔板水力空化反应器的水力空化效果与孔板结构及操作条件有关。     

壳聚糖-TiO2吸附剂对银的吸附及纳米银的生成

将生物选择性吸附和光催化技术耦合合成一种新型的多功能壳聚糖-二氧化钛吸附剂（CTA）,这种新型的多功能壳聚糖-二氧化钛吸附剂能够同时吸附重金属和降解有机污染物。实验发现,CTA对银离子有较好的吸附容量,在初始浓度为1 000 mg/L时吸附容量为100.3 mg/g,且吸附了银离子的吸附剂对甲基橙有更好的降解效果。扫描电镜表明,CTA紫外条件下吸附银以后表面会有纳米银的生成,能谱显示纳米银颗粒在一定条件下可以由CTA表面自行脱落。     

壳聚糖-TiO_2吸附剂对银的吸附及纳米银的生成

将生物选择性吸附和光催化技术耦合合成一种新型的多功能壳聚糖-二氧化钛吸附剂(CTA),这种新型的多功能壳聚糖-二氧化钛吸附剂能够同时吸附重金属和降解有机污染物。实验发现,CTA对银离子有较好的吸附容量,在初始浓度为1 000 mg/L时吸附容量为100.3 mg/g,且吸附了银离子的吸附剂对甲基橙有更好的降解效果。扫描电镜表明,CTA紫外条件下吸附银以后表面会有纳米银的生成,能谱显示纳米银颗粒在一定条件下可以由CTA表面自行脱落。     

混凝辅助电化学法处理橙黄G染料废水

以石墨板为阳极,研究了电化学氧化法对橙黄G染料废水的降解效果。比较了在NaCl、Na2 SO4以及NaCl与FeSO4·7H2O组合的支持电解质体系中的处理效果,同时考察了电压、初始pH、电解质浓度、电极间距和电解时间等因素对废水中橙黄G脱色率及COD去除率的影响。研究结果表明,橙黄G的脱色主要是活性氯的氧化作用,橙黄G分子的矿化可能主要是电解过程中产生的·OH的作用,FeSO4·7H2O的加入增加了混凝作用,使得处理效果进一步提高。最佳脱色条件下橙黄G脱色率和COD的去除率分别为97．6％和56．3％,B／C（BOD／COD）由0．09提高至0．41,可生化性有较大改善,并且随着降解时间的增加,COD去除率逐渐升高。此结果表明,橙黄G废水COD的去除相对于脱色存在滞后性。     

Decolourization of synthetic dyes by Trametes hirsuta in expanded-bed reactors

The present paper studies the decolourization of different synthetic dyes (Indigo Carmine, Bromophenol Blue, Methyl Orange and Poly R-478) by the white-rot fungus Trametes hirsuta at bioreactor scale under solid-state conditions, operating with ground orange peelings as a support-substrate. Dye decolourization was performed in both batch and continuous mode. Batch cultivation led to high decolourization percentages in a short time (100% for Indigo Carmine in 3h and 85% for Bromophenol Blue in 7 h). As for continuous cultivation, different hydraulic retention times (HRT) were studied (0.8, 1, 1.5 and 3d). The highest decolourization percentages were obtained operating at a HRT of 3d, especially for the dyes Methyl Orange and Poly R-478 (81.4% and 46.9%, respectively). This is a very interesting result, since there are few studies dealing with the continuous decolourization of dyes at bioreactor scale by fungal laccases.     

Advanced oxidation processes in azo dye wastewater treatment.

The chemical degradation of synthetic azo dyes color index (C.I.) Acid Orange 7, C.I. Direct Orange 39, and C.I. Mordant Yellow 10 has been studied by the following advanced oxidation processes: Fenton, Fenton-like, ozonation, peroxone without or with addition of solid particles, zeolites HY, and NH4ZSM5. Spectrophotometric (UV/visible light spectrum) and total organic carbon measurements were used for determination of process efficiency and reaction kinetics. The degradation rates are evaluated by determining their rate constants. The different hydroxyl radical generation processes were comparatively studied, and the most efficient experimental conditions for the degradation of organic azo dyes solutions were determined.     

新型旋流式涡流空化器的流场仿真及该空化器对废水中土霉素的去除效果

为有效去除废水中的残留抗生素,设计了一种由涡流腔与螺旋线流道相组合的新型旋流式涡流空化器。运用ANSYS流场计算软件仿真该涡流空化器核心部件流场的绝对压力;研究了不同溶液初始pH值、土霉素初始质量浓度、降解时间及温度控制范围等条件下该旋流式涡流空化器对水中土霉素的去除效果;用亚甲基蓝法检测该旋流式涡流空化器产生的羟基自由基质量浓度,初步推断其降解土霉素的机理。结果表明：本研究中设计的新型旋流式涡流空化器在局部区域可形成远低于饱和蒸汽压的低压区域,具有较明显的涡流空化效应;酸性和中性条件有利于涡流空化器中土霉素的降解,但总体上,溶液初始pH值对降解率影响不大;随土霉素初始浓度的增大,土霉素的降解率相应下降;在最初10 min内土霉素的降解速率较快,随后变慢,至50 min时初始质量浓度2 mg·L⁻¹的土霉素溶液的降解率为76.45%;控制溶液温度在25~50 ℃时,对土霉素的降解更有利;该旋流式涡流空化器产生的羟基自由基质量浓度为4.58 μmol·L⁻¹,由此可推断,土霉素的降解可能主要在羟基自由基的强氧化作用下完成。涡流空化法降解抗生素技术可为废水中抗生素的去除提供一种新的途径。     

Photocatalytic degradation of volatile organic compounds at the gas-solid interface of a TiO2 photocatalyst

In the present work, photocatalytic degradation of volatile organic compounds including gas-phase trichloroethylene (TCE), acetone, methanol and toluene over illuminated TiO2 was closely examined in a batch photoreactor as a function of water vapor, molecular oxygen and reaction temperature. Water vapor enhanced the photocatalytic degradation rate of toluene, but was inhibitive for acetone, and, there was an optimum water vapor concentration in the TCE and methanol removal. In a nitrogen atmosphere, it showed lower photocatalytic degradation rate than in air and pure oxygen. Thus, it could be concluded that oxygen is an essential component in photocatalytic reactions by trapping photogenerated electrons on the semiconductor surface and by decreasing the recombination of electrons and holes. As for the influence of reaction temperature, it was found that photocatalytic degradation was more effective at a moderate temperature than at an elevated temperature for each compound.     

Decolorization of synthetic dyes using a copper complex with glucaric acid

Selected azo, acridine, triphenyl methane, anthraquinone and thiazine-based dyes were decolorized using a catalytic system consisting of Cu(II)/glucaric acid/H(2)O(2). More than 90% decolorization was obtained with 100 ppm Acridine Orange, Azure B, Chicago Sky Blue, Crystal Violet, Methyl Orange, Poly B-411, Reactive Black 5, Reactive Blue 2, and Remazol Brilliant Blue R within 24 h. Seventy to eighty percent decolorization was achieved within the first 6 h. The decolorizaton was not affected by pH. The involvement of hydroxyl radicals produced in the system in the decolorization of the dye molecules was confirmed by electron spin resonance study.