TiO2光催化膜反应器的实验研究

采用溶胶-凝胶法,分别在炻器管、不锈钢管和玻璃管内壁负载TiO₂催化剂膜,在连续式光催化膜反应器中研究TiO₂膜光催化降解水中有机物的实际应用性能.结果表明:负载于玻璃表面的TiO₂膜上出现了Na元素的渗透,而在不锈钢表面所形成的TiO₂膜层均匀度较差;利用炻器管负载TiO₂催化降解亚甲基蓝(MB)的速率常数是不锈钢管和玻璃管的2倍;反应过程中鼓气与否所得到的苯酚光催化速率常数分别为0.143和0.103min-1;溶液在管内的流速为1和9 L/min时流体的Re分别为4 000和10 000.      

附着态半导体光催化剂光解可溶性染料的研究

以３００Ｗ中压汞灯和日光为光源，研究了将ＴｉＯ２等半导体粉末附着在海砂和玻璃表面对直接耐晒大红４ＢＳ（下简称４ＢＳ）、活性黑ＫＮ－Ｂ（下简称ＫＮ－Ｂ）和亚甲基蓝（下简称ＭＢ）水溶液的催化光解。结果表明：几种染料均显光解；光解为一级动力学反应；附着复合的ＴｉＯ２－Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２－ＷＯ３比附着单一的ＴｉＯ２光催化效果好；附着态ＴｉＯ２重复使用１５次（每次８ｈ）后催化能力降低１７．９％。以基态电     

双酚A在硝酸根溶液中的光解研究

以中压汞灯为模拟阳光光源,研究了环境浓度范围内硝酸根溶液中双酚A(BPA)的光解,探讨了pH值、NO₃^-浓度、BPA初始浓度等因素对BPA光解速率的影响.结果表明,BPA在纯水体系中直接光解很慢,但在碱性体系和硝酸根溶液中光解迅速,符合一级动力学反应.采用硝基苯作为分子探针鉴定了NO₃^-光化学生成的羟基稳态浓度为1.27×10^-14mol/L,推算BPA与羟基的二级反应速率常数为1.01×10¹⁰L/(mol·s).采用GC/MS法鉴定了BPA光解产物,并推测BPA的光解途径主要涉及苯环间的断裂和生成的产物及母体化合物的羟基和硝基衍生化.     

光和O3降解偶氮染料水溶液的研究

以３００Ｗ中压汞灯为光源，研究了直接耐晒大红４ＢＳ、活性艳红Ｘ－３Ｂ、活性黑ＫＮ－Ｂ三种偶氮染料（以下分别简称为４ＢＳ、Ｘ－３Ｂ、ＫＮ－Ｂ）水溶液在有Ｏ３和无Ｏ３条件下的光降解情况。同时还做了仅用Ｏ３处理染料溶液的对比试验，结果表明：光照和Ｏ３联用时，它们的降解速率常数分别比仅用光处理时快２６、２７和１５倍；比仅用Ｏ３处理时快１．２、１．１和１．１倍；它们的降解均遵循一级反应动力学。另外还测定了它     

4-氨基联苯在锦鲤鱼体内的代谢机理研究

采用锦鲤半静态实验的方法．将锦鲤鱼暴露于4-氨基联苯水溶液中．并用气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)分析了不同暴露时间下在鱼肝中的代谢产物。结果表明．暴露3d的锦鲤肝脏中未检出代谢产物．而暴露7d的锦鲤肝脏中发现代谢产物硝基联苯和4二-乙酰胺联苯，暴露14d的代谢产物除了4-乙酰胺联苯．还有少量联苯。根据代谢产物的形成过程．推测了4-氨基联苯在生物转化过程中．发生了氧化还原反应．其转化过程可能涉及到混合功能氧化酶．N-乙酰基转移酶和乙酰辅酶A等不同的酶系。     

水体系中正癸烷和正癸烯的光催化降解

以300W中压汞灯为光源,分别研究了水体系中正癸烷(n-C₁₀H₂₂)和正癸烯(n-C₁₀H₂₂)在TiO₂光催化氧化作用下的降解.结果表明,它们的降解反应均符合一级动力学方程,在17.2nm TiO₂下,n-C₁₀H₂₂反应速率常数(k)值为5.8010^-3min^-1,半衰期(t1/2)为120min;n-C₁₀H₂₂的k值为9.9010^-3min^-1,t1/2为70min.400℃热处理的TiO₂对n-C₁₀H₂₂、n-C₁₀H₂₂光解的降解率分别为31%﹑50%,高于其他热处理温度.利用自旋俘获-电子顺磁共振(ST-EPR)方法,在光照的TiO₂磷酸盐缓冲水溶液(pH=7.4)中检测到羟自由基加合物(DMPO-OH).产物分析表明,水体中n-C₁₀H₂₂光催化降解生成的中间产物为1-癸醇、2-戊酮、2-庚酮和2-癸酮;n-C₁₀H₂₂的中间产物为辛醛、壬醛、癸醛和2-癸酮.     

炻器餐饮具的抗菌研究

以一种特种陶瓷——炻器为载体，分别用负载TiO2光催化薄膜和添加抗菌剂的方法进行炻器餐饮具的抗菌研究。结果表明，在紫外光和日光下，表面负载了TiO2膜的炻器灭菌率分别为90％和88％，均高于未负载TiO2膜的炻器，且灭菌率随光强的增加而提高。复合银盐显示了很好的杀菌效果，当釉表层银含量为0．2％时，24h内对所有细菌的灭菌率为94．6％、总大肠菌群为96．9％。复合锌盐也有一定的灭菌效果，当釉表层锌含量为1．1％时，24h内对所有细菌的灭菌率为56．8％，总大肠菌群为59．3％。但将TiO2粉末加入炻器表层的釉中，却未显示灭菌作用。对掺杂的炻器表面层成分和掺杂后Ag^＋、Zn^2＋的溶出量进行了测定，对灭菌结果和机理也进行了讨论。     

纳米TiO2薄膜在不同陶瓷表面的负载及其光催化性能研究

利用2种不同表面处理的陶瓷作为载体,用溶胶凝胶法在其表面进行了纳米TiO2光催化薄膜的负载.采用X射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和扫描电镜(SEM)对薄膜的粒径、横断面及表面组成进行了表征和分析,结果表明,TiO2的平均粒径约为15 nm,釉面陶瓷TiO2薄膜分布均匀,膜厚约为300 nm;无釉陶瓷TiO2薄膜分布不均,膜层不明显;2种载体中的一些基质离子在TiO2薄膜有渗透.苯酚的降解实验表明,以2种不同表面处理的陶瓷为载体的TiO2薄膜对苯酚的降解均符合一级反应动力学,就催化活性而言,TiO2/釉面陶瓷＞TiO2/无釉陶瓷,分析认为基质渗透的Ca2 有降低TiO2光催化活性的作用;该薄膜对实际生产多菌灵废水具有催化降解作用.重复降解实验20次,TiO2/釉面陶瓷和TiO2/无釉陶瓷对苯酚的去除率仅分别降低9%和6%.     

实用型深度光氧化设备对几种染料和多菌灵农药废水的处理

利用HFS-1型深度光氧化废水处理设备对活性艳蓝K3R、酸性红3B、活性黑KNB、酸性红A、直接耐酸大红4BS等5种染料的水溶液和多菌灵农药废水进行了深度光氧化处理。结果表明：（1）染料在处理5min后，脱色率都在90%以上；处理15min后，CODCr的去除率除活性艳蓝K3R较低外，其余的都在80%以上；BOD5/CODCr的值都有所增大。（2）多菌录农药废水（经稀释）处理40min后CODCr的去除率为57.0%，BOD5/CODCr的值由0.20增加到0.44。（3）采用深度光氧化-絮凝的工艺处理多菌灵农药废水，CODCr的去除率为57.5%。     

光助Fenton氧化、化学絮凝法联合处理R盐废水的研究

采用光助Fenton氧化、化学絮凝法联合处理生物难降解的R盐废水,考察了不同反应条件对处理效果的影响。试验结果表明,光助Fenton氧化、化学絮凝法联合处理废水,两者之间存在协同作用,可以提高处理效果,降低处理成本。在最佳试验条件下,R盐废水经光助Fenton氧化、化学絮凝法联合处理后,COD去除率可达90%以上。