CH3O·引发的溴酸盐还原机制探究

针对溴酸盐(BrO-3)污染,本研究以三聚氰胺为前驱体制备石墨相氮化碳(g-C3N4)为自由基诱导催化材料.通过XRD、TEM、UV/Vis-DRS对其物相组成和光催化性能进行表征发现,制备的层状g-C3N4有稳定片层结构及可见光响应的禁带宽度(~2.70 e V).可见光照射下,g-C3N4表面产生的光生载流子不能直接还原溴酸盐.然而,若有有机小分子(如甲醇)存在,光催化还原效率迅速增大.通过原位电子顺磁共振谱(EPR)及对材料表面的光电化学测试分析,我们探索了该体系的光催化还原Br O-3的机制.结果表明,g-C3N4带隙较窄其空穴氧化能力较弱,在光催化过程中空穴只能将甲醇分子转化为CH3O·自由基,因而甲醇分子的存在提升了光生载流子的分离效率,加剧了自由基的累积.该自由基具有较高的还原活性,可迅速将水相中的溴酸根还原至溴离子.     

剩余污泥高温好氧消化及其影响因素

为考察污泥高温好氧消化(TAD)的效能及其影响因素,通过自制的高温好氧消化反应器,研究TAD对有机物的去除、消化液的成分以及污泥停留时间(SRT)、曝气量等影响因素,结果表明:高温好氧消化对污泥的稳定效果较好,在温度55℃,SRT=8d条件下,VS去除率均高于42%,粪大肠杆菌数120～600MPN/gTS,回用安全性较高。在实验中发现,TAD中氮的去除率相当低,由于高温对硝化作用的抑制,使氮氨不能进一步转化为硝态氮。高温好氧消化的污泥停留时间为7～8d较适宜,当适当降低曝气量,使DO为0.3～1.0mg/L时,也能够达到满意的VS去除效果,同时节约能耗。     

Ag–TiO2 doped photo catalytic degradation of Procion blue H-B dye in textile washwater

The photocatalytic degradation of Procion blue H-B dye in biodegraded textile washwater has been investigated for the complete removal of color and maximum reduction of chemical oxygen demand (COD). Pseudomonas putida was utilized for obtaining biodegraded textile washwater. In this process, silver-doped TiO₂ photocatalyst was prepared and experiments were carried out to study the effects of UV and mercury lamp irradiations on COD reduction and removal of color. The thus prepared silver-doped TiO₂ catalyst was characterized by thermogravimetric and differential thermal analysis, UV-visible spectrometer, X-ray diffraction, scanning electron microscope, energy dispersive X-ray microanalysis, and BET surface area techniques. Adsorption studies were also carried out to evaluate the fitness of isotherm models. The results show that the silver-doped TiO₂ has enhanced the photodegradation of Procion blue H-B dye under UV and mercury lamp irradiations. The enhanced activity of silver-doped TiO₂ is due to the enrichment of electron–hole separation by electron trapping of silver particles.     

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.     

电生成Fenton试剂光催化降解孔雀石绿的研究

为了提高染料废水的处理效果,采用电生成Fenton试剂光催化氧化系统对孔雀石绿模拟印染废水进行了降解研究,通过与无光照时的对比实验发现:光照能明显加快电生成Fenton试剂对孔雀石绿印染废水的降解脱色速率,20 min内脱色率达到98%以上,40 min内COD去除率达到80%以上,同时通过红外光谱、紫外-可见光谱等手段研究了光照与电生成Fenton试剂的协同作用,初步探讨了电生成Fenton试剂光催化降解孔雀石绿印染废水的反应机理,很好地实现了光催化与电化学氧化降解技术的联合应用。     

TiO2/SiO2/γ-Fe2O3的表征及其光催化降解染料废水

以γ-Fe2O3为磁性核心,通过溶胶-凝胶法制备出三层结构的复合光催化剂TiO2/SiO2/γ-Fe2O3.通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计和紫外-可见分光光谱分析进行表征.SiO2包覆膜可以减弱内层γ-Fe2O3对光催化效果的不利影响,有效地阻隔高温时γ-Fe2O3磁核与TiO2之间的熔结.以亚甲基...     

环境安全中光催化技术的应用

针对近年来环境安全的研究现状,提出以非传统安全的视角研究环境安全的问题,运用纳米光催化技术取得的最新科研成果解决环境安全问题的新思路。综述了纳米科技在环境安全中的应用,重点评述纳米光催化技术在室内空气净化中的应用(如光催化降解有机污染物、无机污染物、氮氧化物、异味、微生物)和利用纳米光催化技术在室内空气净化中取得的最新科研成果(如抗菌防霉内墙材料、防污自洁材料、自动无毒化材料)。同时指出纳米二氧化钛光催化技术尚未完全达到实际应用水平,仍存在一些明显的不足之处,需要对该技术继续开发和完善,才能在环境安全领域获得更加广泛和有效的应用。     

纳米TiO2-xNx催化剂的制备及其活性研究

以钛酸丁酯为前驱物、无水乙醇作溶剂、二乙醇胺作为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,在NN3气流中直接进行热处理,制备一系列不同焙烧温度的淡黄色的掺氮纳米TiO2粉体。经XRD、UV-Vis和FTIR分析表明,实验制得的TiO2-xNx在350、400、450、500和550℃热处理3 h后仍为锐钛型;450℃保温3 h掺氮样品具有最佳的紫外-可见光响应,其吸收边红移至720 nm左右。罗丹明B的可见光降解实验及产物分析表明,掺氮样品具有良好的可见光催化活性。     

负载TiO2浮石对污水处理厂二沉池出水的矿化与灭菌研究

城市污水处理厂第二沉淀池出水的污染物浓度较低,经过矿化及灭菌等深度处理后可以回用,从而减轻对淡水资源的需求。本实验采用溶胶凝胶法制备了负载TiO₂的浮石光催化剂,对城市污水处理厂第二沉淀池出水进行了矿化及灭菌处理研究。采用低压汞灯对处理水样照射2 h,有机物降解率可以达到50%,灭菌效率达到100%。处理后的水可以作为农作物灌溉、城市绿化和娱乐用水。负载在浮石表面的TiO2薄膜经过10次的光催化循环实验后,没有明显破损,可以再次循环使用。TiO₂浮石具有质轻、机械性能好和价格低等优点,该方法处理废水的适用浓度低,可以广泛应用于微污染水和城市污水处理厂出水的深度处理。     

可见光催化剂BiVO_4 降解废水中直接耐酸大红4BS

以直接耐酸大红4BS模拟染料废水为目标污染物,研究了BiVO_4对直接耐酸大红4BS(简称4BS)的吸附效果以及废水初始质量浓度、废水pH和BiVO_4的加入量对光催化降解效果的影响.实验结果表明:当废水初始质量浓度为40 mg/L、废水pH为6.38、BiVO_4加入量为1.0 g/L时,4BS的降解率可达98.9%;BiVO_4重复使用5次后4BS的降解率可达80.0%以上;COD的变化趋势说明4BS被催化剂吸附和光催化降解的过程是循序渐进的.