光化学催化氧化技术研究进展

水处理高级氧化技术,是近20年来水处理技术新领域,它通过化学或物理化学的方法将污水中的污染物质直接氧化成无机物,或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物,最终达到排放标准.由于水处理高级氧化技术是新兴起的水处理技术,所以有许多地方并不是非常完善,有待于国内外的专家学者进行深入研究并逐步完善.目前,采用高级氧化技术解决水污染问题已成为国际上水处理领域的热点课题.     

微波诱导NiO催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯

采用超声辐射沉淀-氧化法制备了纳米催化剂NiO,用XRD、XPS、BET和SEM等方法对其进行了表征.构建了微波-NiO催化反应体系,考察了该体系对DMP的去除效率及影响因素,并利用GC/MS、LC/MS鉴定降解产物,提出了可能的降解机理.结果表明：微波诱导NiO催化氧化技术是降解DMP的有效方法,在微波（750W）诱导NiO（0.4mg/L）催化降解体系中,15min内10mg/L DMP的去除率达70%以上.降解效率受到反应体系中不同条件的影响：微波功率的增加可以提高降解效率;催化剂NiO浓度越高,降解速率越快;溶液初始pH值对DMP的降解效率影响非常大,随着pH值的增大,降解效率明显提高.通过GC/MS、LC/MS分析,反应过程中DMP的降解产物主要包括双链水解产物邻苯二甲酸以及异构化产物对苯二甲酸、单链水解产物邻甲酯苯甲酸、苯环三取代产物甲酯基-邻苯二甲酸、侧链缩合形成的双环产物和少量小分子有机酸,由此推断DMP在微波诱导NiO催化体系中的降解主要包括6个途径：水解、异构化、甲酯基反应、侧链缩合成环、羟基化和开环等.     

Fe-Mn/AC催化湿式过氧化氢氧化间甲酚

采用等体积浸渍法制备了一种新型Fe-Mn/AC催化剂,应用于催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)间甲酚废水.通过SEM和XRF表征了其表面形态结构和元素组成,通过穆斯堡尔谱分析了催化剂中铁离子的存在形态,结果表明,新型Fe-Mn/AC催化剂中的铁以二价铁、三价铁以及四氧化三铁的形式存在.通过正交实验考察了CWPO降解间甲酚的影响因素,结果表明,各因素对间甲酚转化率影响的大小顺序依次为:底物初始p H值反应温度反应时间催化剂投加量.通过正交实验得到CWPO降解间甲酚的最佳反应条件.当间甲酚浓度为100 mg·L-1、反应温度为40℃、反应时间为40 min、催化剂投加量为0.6 g·L-1及底物初始p H值为3时,间甲酚转化率为99.8%,TOC去除率为28.3%.气相色谱/质谱联用没有检测到中间产物,气相色谱检测到CWPO降解间甲酚中间产物主要为乙酸和丙酸.     

宏量和微量元素在炉内喷钙脱硫过程中的作用

研究添加粉煤灰对脱硫过程的作用,实验在滴管炉上进行,温度为１２００℃,结果表明,一些宏量元素的金属氧化物对脱硫过程具有催化作用,但这种催化作用随Ｆｅ２Ｏ３掺加量的改变而变化,先升高后降低,有一个最佳值;一些微量元素的金属氧化物对脱硫过程更强的催化氧化作用,当ＭｎＯ２的掺加量为３％时,充效率提高近１倍。     

炭基催化法降解烟气中二噁英研究进展

综述了炭基催化法烟气处理工艺中二噁英的降解机理,以及催化剂特性、降解气氛、温度和时间等对二噁英降解影响的研究进展,指出由于缺乏足够多的二噁英降解机理研究数据,一方面可能使得工业应用中催化剂被过量使用,另一方面可能会导致催化剂在多污染物协同处理时引发处理效率或装置运行问题。最后从超低排放背景下该技术的推广和应用角度对今后的研究方向提出了建议。     

浅池型太阳能光催化反应动力学研究

研究了浅池型太阳能反应器中亚甲基蓝一级降解动力学常数与光辐射强度、反应器A/V值的关系 .当A/V与光照I均为变量时 ,提出了一个修正的动力学方程 :k =1 6 2 7× 10 -5I0 871(A/V) 1 3 57.同时 ,还建立了一个新的表观量子产率模型 :k =5 2 3CI0 871(A/V) 1 3 57.计算表观量子产率值为 0 17%— 0 30 % ,随着A/V、初始浓度的增大或光强的减小 ,表观量子产率增大     

Destruction of PCDD/Fs by gliding arc discharges

PCDD/Fs have been become a serious issue because of their toxicological effects and associated adverse health implications.In this study,the gliding arc plasma was tested for treatment of polychlorinated dibenzo-p-dioxins(PCDDs)and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs),which was synthesized from pentachiorophenol in atmospheric condition at 35℃with or without the catalysis of CuCl_2. From the experiment,we found that the destruction efficiency of PCDD/F homologues after gliding was discharge ranged from 25% to 79%.This result demonstrates that gliding arc plasma is an effective technology to decompose PCDDs/Fs in flue gas.A plausible degradation mechanism for PCDD/Fs by gliding arc was discussed.Finally,a multistage reactor structure of gliding arc was proposed to upgrade removal efficiency for PCDD/Fs.     

含氮有机废气深度氧化催化剂的研究

本文研究了复载于改性丝光沸石上铜氧化物催化剂对有机烃类韵催化氧化活性;同时考察了催化剂对正丁胺、苯胺、硝基苯深度氧化的活性及控制NO_x能力。结果表明,Cu和改性组份La,Cr之间有明显的共助催化作用,其中Cu_3/AUM催化剂对烃类、食氮有机物的氧亿活性及控NO_x能力良好,在空速为10000h~(-1),反应温度270℃,反应物(正丁胺)浓度为260Gmg/m~3的条件下,其转化率达100％,几乎未检测到NO_x的生成,而且对空速和有机物浓度的变化具有一定妁适应性。     

Simultaneous catalytic removal of NOx and diesel PM over La0.9 K0.1 CoO3 catalyst assisted by plasma

The simultaneous removal of NOx and particulate matter(PM) from diesel exhaust is investigated over a mixed metal oxide catalyst of La0.9 K0.1 CoO3 loaded on γ-Al2O3 spherules with the assistant of plasma. It was found that NOx was reduced by PM in oxygen rich atmosphere, the CO2 and N2 were produced in the same temperature window without considering the N2 formed by plasma decomposition. As a result, the temperature for the PM combustion decreases and the reduction efficiency of NOx to N2 increases during the plasma process, which indicated that the activity of the catalyst can be improved by plasma. The NOx is decomposed by plasma at both low temperature and high temperature. Therefore, the whole efficiency of NOx conversion is enhanced.     

以能量方法研究紫外辐射在大气中的传输

2004年9月～2006年10月,在华北地区4个站点开展了太阳辐射、气象参数等综合观测,得到了紫外辐射UV、总辐射Q等的变化特征.水汽和散射因子对于UV/Q和UV有明显影响.建立了实际天气UV小时累计值(时累)的经验模式,得到了较好的计算结果.水汽因子对于UV在大气中的传输有一定的作用,应给予重视.计算表明,华北地区受水汽因子衰减到达地面的UV以及占地面UV的比例分别为15.00W.m-2和37.45%,受散射因子衰减到达地面的UV以及占地面UV的比例分别为23.89W.m-2和62.55%.华北地区受水汽因子和散射因子影响损失于大气中的UV分别为19.30、35.31W.m-2,这一能量损失表现出明显的季节变化和地区差异.敏感性实验表明,地表UV对于水汽和散射因子的变化有不同的响应,UV对散射因子的变化比对水汽因子的变化更敏感.水汽因子与UV之间的关系与水密切相关,水汽项的真正含义是大气中各种物质成分(气、液、固态)对于UV的直接吸收和间接利用(通过化学和光化学反应,包括均相和非均相过程)的总和.利用经验模式计算了大气顶的UV,计算误差为+7.83%.未来研究中应重视和考虑消耗于大气且与水汽有关的这部分能量.以能量观点分析实测资料并研究大气中的物理化学过程是一种行之有效的方法.