低浓度CS2废气的光降解研究及工艺设计

利用185～253.7 nm紫外光联合降解低浓度二硫化碳废气.结果表明,在一定的气体浓度、流速以及湿度下,该技术能够有效降解二硫化碳使其浓度低于人的嗅阈值,同时研究也发现,该技术对苯乙烯和甲苯二甲苯等有机废气也有同样的处理效果,具有很好的工业化应用前景.     

水相中CCl4和CHCl3的紫外光解机理

利用瞬态吸收光谱技术研究水体污染物CCl4 和CHCl3 在紫外光照条件下的转化和归宿 ,表明在 2 4 8nm激光作用下 ,CCl4 解离为CCl3 和Cl自由基 ;CHCl3 在此条件下不解离 ,但加入少量的苯后即发生明显解离 ,产生CHCl2 和Cl自由基 .在有氧条件下 ,光解产生的CCl3 和CHCl2 自由基均与O2 反应分别生成CCl3O2 和CHCl2 O2 ;在无氧条件下 ,CCl3 和CHCl2 则发生偶合反应分别生成C2 Cl6和C2 H2 Cl4 .本研究还得出了一些微观速率常数 .     

水体中苯与亚硝酸的紫外光解交叉反应机理研究

利用激光闪光光解技术对不同条件下苯与亚硝酸水溶液的交叉反应机理进行研究,考察了瞬态物种的生长与衰减等行为;得到了C6H6-OH加合物,C6H6-NO^ π络合物等中间产物,并结合其光解产物的GC／MS分析,对其可能的反应机理进行了探讨,得出了一些微观反应速率常数．     

复合催化剂磷钨酸/TiO_2光催化降解苯

通过溶胶-凝胶法制备了磷钨酸掺杂纳米Ti O2复合催化剂(简称PW/Ti O2),通过X射线粉末衍射物相分析、扫描电镜形貌分析、BET-N2吸附等手段对催化剂进行了表征和分析,并以苯为气相有机污染物,考察经不同热处理温度及不同磷钨酸掺杂量PW/Ti O2对苯的降解效果,同时考察了水汽含量、氧气和氮气气氛对PW/Ti O2催化性能的影响。结果表明,焙烧温度为350℃时,PW/Ti O2复合材料中Ti O2主要是锐钛矿相,PW/Ti O2的BET-N2吸附比表面积比纯磷钨酸比表面积增加了13倍多,与Ti O2相比增加了1.2倍;磷钨酸的掺杂可以抑制Ti O2晶粒的长大和团聚;PW/Ti O2的光催化效果明显好于Ti O2和HPW;当焙烧温度为350℃,磷钨酸与Ti O2配比为0.008 5∶1时,PW/Ti O2的催化性能好;反应体系中适当的水汽(590.33 mg/m3)可以提高苯的转化率,氧气气氛中PW/Ti O2对苯的光催化降解效率比在氮气中高。PW/Ti O2光降解苯的机理主要是电子-空穴对的产生以及活性氧物种的生成,磷钨酸有效地扼制了Ti O2表面上h+和e-的再结合。     

平行板双介质阻挡放电处理水相中氯酚的脱氯机理

用平板介质阻挡放电等离子体技术和脉冲辐解方法研究了等离子体条件下水相中的4 氯酚脱氯的机理.研究结果表明,4 氯酚在等离子体中的脱氯近似为表观一级反应;4 氯酚的脱氯率与等离子体的电压和电极间距呈线性关系;溶液的pH值随着处理时间的增加而下降.用脉冲辐解方法得到的瞬态吸收光谱显示,在近中性和酸性条件下,4 氯酚主要经由4 氯酚的OH加合物进一步转化而脱氯;在碱性条件下,4 氯酚直接经过氯代酚氧自由基而进一步脱氯,脱氯率比中性或酸性的高.在等离子体条件下,水相中4 氯酚的脱氯主要是与·OH自由基作用的结果.4 氯酚在等离子体中脱氯后的产物为较易生物降解的酚类和有机酸类.     

铁氧化物多孔陶粒生物滴滤塔净化硫化氢气体

采用装有凹凸棒石基铁氧化物多孔陶粒作为填料的生物滴滤塔,进行了长期实验室H2S脱臭实验。结果表明,该生物滴滤塔H2S的进气浓度低于500 mg/m3 时,循环营养液喷淋量高于1.5 L/h,气体最佳停留时间为54.9 s,去除率在95 % 以上。代谢产物以SO42-为主,转化速率在52.42 g/(m3·d)左右。该滴滤塔系统可稳定而有效运行。生物相观察表明,滴滤塔填料表面附着大量微生物,铁氧化物陶粒具有化学和生物惰性,有利于微生物的附着。     

光电离剂对SBD降解苯的影响机理研究

研究了单介质阻挡放电-紫外光电离剂(SBD-UV)协同降解苯的效应.研究结果表明,紫外光能与等离子体协同作用,促进苯的降解.外施电压较高时,SBD-UV_254nm作用效果增大.在9 kV的电压下,SBD-UV_254nm可以使苯的降解率和矿化率提高10%左右,结焦率变化不大;外施电压较低时,SBD-UV185nm使苯的降解率、矿化率提高较明显,同时结焦率也有增加.      

冰雪表面HNO3的紫外光解机理

利用308 nm激光与cavity ring-down spectroscopy技术对HNO3的气相与冰表面光解进行了研究,考察了其光解量子产额与吸收系数,结果表明,.OH+NO2*是其光解反应的主要通道;HNO3在253 K、308 nm冰表面的吸收系数为(1.21±0.31)×10-18cm2.molecule-1,比其在气相的吸收系数(1.24±0.19)×10-21 cm.2molecule-1(295 K)及(8.50±0.24)×10-22cm.2molecule-1(253 K)均高约3个数量级;HNO3在253K冰表面光解产生NO2*的量子产额为0.60±0.34.     

外加气体对等离子体降解水相中有机污染物的影响研究

研究了等离子体在内电极通氧气、氮气、空气和氦气条件下降解甲基紫的机理。研究表明,在该等离子体发生器结构下,等离子体能降解甲基紫,且在不同气体气氛下的降解产物不同,在氧气氛围下为含—CO和—OH物质及直链烯烃,而氮气氛围下是含—N、—NH和—OH的芳香类物质及小分子烃类物质。研究同时表明,等离子体降解水相中有机物时应在氧气介质中进行,如用空气则有可能会造成水体中NO-3过高。     

BiPO4/赤铁矿光催化降解气态苯乙烯

利用水热法合成了 BiPO₄/赤铁矿复合催化剂,并对催化剂进行了 X 射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X 射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见漫反射（DRS）、BET 比表面及光致发光光谱（PL）等一系列表征,同时探讨了不同制备条件下的复合催化剂对气态苯乙烯降解的影响及其光催化机理 .结果表明：天然赤铁矿的负载能有效提高 BiPO₄光生电子-空穴对的分离效率,提升其光催化活性;当制备BiPO₄/赤铁矿的条件为质量比1∶1、溶液 pH=1、焙烧温度 300 ℃时,复合材料对 50 mg·m^-3气态苯乙烯的降解率最高,达到 87.9%,且在同等条件下进行 4 次循环实验后,降解率仅下降 5.9%,稳定性得以证明 . 经过机理实验研究证明,BiPO₄/赤铁矿复合催化剂光催化降解苯乙烯主要是光生电子-空穴对、氧衍生的超氧自由基及羟基自由基起主导作用 .