TiO2光催化降解有机污染物的协同效应研究

微量的强氧化剂H2O2、O3引入纳米TiO2光催化体系能够极大地提高有机污染物氧化降解效率.本文通过对这一效应促进有机物降解的相关文献综述,探讨论述了协同效应产生的机理以及影响因素,并就其将来研究与实际污染物处理应用提出了新思路.     

粘质沙雷氏菌酶促过氧化氢降解对氨基苯酚的研究

利用源于粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)AB 90027的酶催化过氧化氢氧化降解对氨基苯酚,对降解过程的影响因素和对氨基苯酚的降解途径进行了研究,并分析了酶在细胞中的存在位置.结果表明,降解500mg·l-1对氨基苯酚溶液50ml,其适宜的条件为:H2O23ml,温度40℃-60℃,pH 9.0-10.0;在酶的催化作用下,H2O2氧化对氨基苯酚首先生成对苯醌,进一步氧化生成顺丁烯二酸、反丁烯二酸、草酸等有机酸并最终转化为CO2和H2O.可催化降解对氨基苯酚的酶为胞外酶.     

碱性条件下日光/FeEDTA/H2O2降解2,4-二氯苯酚的研究

采用日光/FeEDTA/H2O2体系降解2,4-二氯苯酚废水,探讨了pH值,H2O2,FeEDTA以及2,4-二氯苯酚初始浓度对2,4-二氯苯酚去除率以及CODCr去除率的影响,发现该体系可在较宽的pH范围(pH=2-11)降解2,4-二氯苯酚.碱性条件下(pH=9)对250mg·l-1的2,4-二氯苯酚废水,最佳处理条件为:[H2O2]=30mmol·l-1,[FeEDTA]=0.5mmol·l-1,此条件下,反应2h后,2,4-二氯苯酚的去除率高达99%,CODCr去除率达91%.另外,通过对传统Fenton,FeEDTA,草酸铁以及柠檬酸铁四种Fenton体系的对比研究,发现FeEDTA体系在碱性条件下处理2,4-二氯苯酚废水具有明显的优势.     

常温常压下催化湿式过氧化氢氧化工艺的研究

采用浸渍焙烧法制备了几种负载型催化剂,以偶氮染料模拟废水为处理对象,考察了这几种催化剂在常温常压下催化湿式过氧化氢氧化工艺中的催化活性。研究结果表明,Fe／γ～Al2O3的催化活性和稳定性最好。处理质量浓度为500mg／L的甲基橙模拟废水,当Fe／γ-Al2O3和H2O2加入量分别为30g/L和330mg／L时,处理3h后,废水的脱色率为79．67％,COD去除率为80．92％,总有机碳去除率达72．88％。在上述相同工艺条件下,分别处理质量浓度为500mg／L的甲基橙、酸性橙和活性黑模拟废水,其中,甲基橙较易被降解,酸性橙次之,活性黑最难被降解。     

CPC/CaO2氧缓释复合材料的制备及其释氧性能探讨

利用过氧化钙（CaO2）遇水释放氧气的特性,采用混合法将CaO2载入到磷酸钙骨水泥（CPC）中,并通过挤出-滚圆造粒方法制备出CPC/CaO2氧缓释复合材料,旨在为污染地下水的好氧生物修复技术提供一种长期、高效的供氧源。由X射线衍射（XRD）分析可知,通过固相反应制取的CPC主要成分为Ca5（PO4）3（OH）和Ca10（PO4）6（OH）2,具有较快的固化时间和固化效果;CPC/CaO2氧缓释复合材料分3个阶段进行释氧,其中2、3阶段分别符合一级和零级释氧动力学特征,且其释氧速率和释氧周期得到明显改善。本研究成果可用于实际地下水修复工程,解决污染地下水原位生物修复过程中溶解氧（DO）的输送问题。     

阴极电生H_2O_2及电-Fenton法降解甲基橙

对石墨-PTFE阴极的主要制作参数和在无隔膜系统中电生H2O2的主要工艺参数进行了研究。结果发现,石墨与PTFE的质量比为4∶1~3∶1之间的石墨-PTFE阴极经350℃1 h煅烧后性能最好。采用磁力搅拌代替通常的氧气扩散和空气鼓泡等供氧方法,可简化系统的供氧设备,降低废水的处理成本,更易于放大和实施,且可充分利用阳极电生的氧气。石墨-PTFE阴极有较好的稳定性,重复使用10次之后,电生H2O2的活性没有下降。在由石墨-PTFE阴极和铁阳极组成的电-Fenton系统中对甲基橙溶液进行了降解,脱色效果显著。     

TS-1分子筛催化O3/H2O2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系(O3/H2O2/TS-1)对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸(初始浓度为100 mg/L)的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

TS-1分子筛催化O_3/H_2O_2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系（O3/H2O2/TS-1）对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸（初始浓度为100 mg/L）的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

O3/H2O2法去除浮选药剂丁基黄药

采用O3/H2O2法去除水中丁基黄药,考察了H2O2/O3摩尔比、pH值、丁基黄药初始浓度、温度和自由基抑制剂对丁基黄药的去除效果的影响。结果表明,在相同O3投加量下,H2O2量越大,丁基黄药去除率越高。pH值为7～9,温度在293～303 K的范围内,O3/H2O2对丁基黄药都有很高的去除率。碳酸氢根和叔丁醇能在一定程度上降低丁基黄药的降解效率。研究还发现,在O3和H2O2投加量相同的条件下,H2O2多次投加对水中丁基黄药的处理效果明显优于一次性投加。GC/MS分析表明,O3/H2O2氧化丁基黄药氧化产物为羧酸类物质。