电助光催化氧化苯甲酰胺

以钛板为基材,采用溶胶-凝胶法制备固定膜 TiO₂/Ti 光催化剂,并对其施加一定的阳极偏电压,对苯甲酰胺溶液进行了电助光催化氧化处理.考察了阳极偏电压、溶液浓度和pH值对苯甲酰胺降解效率和光电流的影响规律,并比较了电助光催化氧化与光催化氧化、光解和电解处理对苯甲酰胺去除率的差异.结果表明,外加阳极偏电压可以大大提高光催化氧化技术的处理效率,最佳工艺条件为偏电压+0.6V/SCE,苯甲酰胺溶液的浓度 1.0mg/L,溶液呈酸性.在此条件下,经过 1h的处理,苯甲酰胺的去除率可达 90%.     

两株产电菌电子介体介导的胞外电子传递机理研究

构建了Klebsiella oxytoca d7和Shewanella sp.F1 2种纯菌燃料电池，探究了产电菌在产电过程中电子介体传递电子机制.结果表明：K.oxytoca d7只有作产电呼吸时，才会产生电子介体，而Shewanella. sp.F1在好氧呼吸、厌氧呼吸、产电呼吸下均能产生介电体，说明电子介体的产生与产电菌种类有关.两种菌介电体氧化还原电位相当（-250，210mV），且介于呼吸链NADH和辅酶Q之间.其介电体在胞内呼吸链上截获的电子均源于NADH，说明电子“逸出”位点只取决于介电体本身.K.oxytoca d7在碳源充足和不足时，电子介体产电量分别占总电量的60%和41%；Shewanella. sp.F1分别是57%和50%，说明在碳源充足时，2种菌的产电呼吸都以电子介体机制为主.介电体传递电子过程直接影响了阳极底物的转化和燃料电池的产电性能.     

穿透式碳纳米管电极的制备及其高效降解水中抗生素的性能和机理

为实现水中四环素类抗生素的高效降解,本文设计开发了一种基于电活性碳纳米管(CNT)电极的穿透式电芬顿系统,采用水热法制得纳米铁和二硫化钼共修饰的CNT阴极材料(Fe-MoS₂@CNT),分析不同因素对电芬顿催化降解四环素性能的影响. 结果表明:基于改性CNT电极的穿透式电芬顿系统对四环素表现出良好的去除性能,电压和流速等对四环素的降解动力学具有显著影响. 该系统的最优试验条件:Fe掺杂量为0.3 mmol/L、外加电压为-2.5 V、流速为0.85 cm3/(min·cm2). 在最优试验条件下,反应60 min内四环素的降解率可达到95%,羟基自由基为主导的活性物种. 连续运行240 min后,该系统对四环素的降解率仍保持在85%以上,且在实际湖水环境水基质中对四环素降解率也可达到87.2%. 研究显示,Fe-MoS₂@CNT膜电极具有优异的催化性能及可重复利用性,可以高效降解水中四环素类抗生素.      

太阳光/电-Fenton法降解H-acid的表观动力学研究

进行了太阳光/电-Fenton法降解染料中间体H-acid模拟废水的表观动力学研究,通过对不同初始H-acid浓度和Fe2+浓度体系以及不同初始电压浓度体系反应的分析,确定该反应的表观动力学方程和动力学参数,为该技术降解H-acid废水优化反应条件提供了依据.结果表明,在固定初始pH值、支持电解质Na2SO4为0.10...     

电化学方法现场产生H2O2的影响因素及其废水处理应用

建立了以石墨碳棒为阴极,Pt为阳极,饱和甘汞电极为参比电极,Na2SO4为支持电解质溶液的H2O2制备三电极体系。对电流密度、pH值、通氧流量、支持电解质浓度和极间距等主要参数对生成H2O2的影响进行了单因素轮换试验研究,并采用正交试验方法对这些因素进行了分析。结果发现,pH值对生成H2O2的影响最为显著,支持电解质浓度和通氧流量也具有较大影响,极间距影响不明显,电流密度则存在着最佳值。通过试验获得的最优参数组合为:pH=2.00,电流密度=1.02mA·cm-2,通氧流量=0.4L·min-1,支持电解质浓度=0.1mol·L-1,极间距=6cm。在该参数组合条件下,采用电-Fenton法对活性染料RedMX-5B进行脱色和矿化试验,初始Fe2 投量为0.25mmol·L-1,电解180min,脱色率可达90%以上,但矿化率不高(<25%)。因此,提高矿化率是染料废水处理在未来的主要课题。     

聚合铝的凝聚絮凝特征及作用机理

采用不同碱化度B(OH/Al)值的聚合铝和AlCl_3对高岭土悬浊液进行凝聚絮凝实验,同时测定电泳度及表面吸附特征,结合不同铝盐的化学形态分布,探讨聚合铝的高效凝聚作用原理.并求得表面吸附覆盖率,电位变化与形态分布间的定量关系,绘出聚合铝的凝聚区域图,对阐明聚合铝的作用机理提供了实验依据.     

二氧化铅电极的制备、表征及其电催化性能研究

以电沉积法制备了Ti/PbO2和Ti/MnO2/PbO22种电极.采用SEM、XRD和XPS等分析方法表征了电极的形貌、元素组成及元素化学态,并以罗丹明B为目标有机物,考察了所制备电极的析氧极化曲线和电催化活性以及Ti/MnO2/PbO2电极的循环伏安曲线.研究结果表明,Ti/MnO2/PbO2电极的稳定性、使用寿命、析氧电位和电催化活性较Ti/PbO2电极都有所提高,并且罗丹明B在Ti/MnO2/PbO2电极上的反应主要发生在析氧反应区,且反应不可逆.     

表面活性剂加强动电技术去除污泥中铜和镉

以实际城市污泥为研究对象,通过采用表面活性剂作为阴极液,并考虑阴极液pH值、表面活性剂类型和电压3种因素对动电技术去除污泥中重金属(铜和镉)的影响,选用正交试验确定最佳试验条件.结果表明,采用表明活性剂作为阴极液加强动电技术去除污泥中重金属足可行的,铜和镉的去除率分别达到11.1%～52.6%和9.1%～46.7%.通过对正交试验结果进行极差和方差分析,试验的最佳条件为:电压为20 V,阴极液加入十六烷基三甲基氯化铵并控制pH值为4～6.表面活性剂的类型对动电技术去除镉具有显著影响.其中,表面活性剂类型对动电过程的影响最大,阴极液pH值次之,电压影响最小.     

电-生物耦合技术对偶氮染料的去除研究

酸性大红GR是一种较难生物降解的偶氮染料,采用一种电场和生物耦合的新型技术处理酸性大红GR模拟废水,并与单纯电化学法和好氧生物法进行试验对照。结果表明：反应6 h后,电化学法、好氧生物法、电-生物耦合技术对酸性大红GR的去除率分别达到15.7%、25.8%和71.2%,电-生物耦合技术能明显提高酸性大红GR的去除效果,起到强化生物处理的作用。在15 mA微电流条件下电-生物技术能克服50 mg/L酸性大红GR对好氧生物处理的抑制作用,为高浓度难降解染料废水的生物强化处理提供了可能。     

电凝聚过程中消除电极钝化方法的研究进展

电凝聚法是一种对环境二次污染很小的废水处理技术,具有广阔的应用前景。但是,因其电化学过程中可溶性铝或铁阳极的钝化现象而限制了其高效低能耗应用。从电凝聚电极过程的分析入手,讨论了电极钝化的本质原因及消除电极钝化的措施,并介绍了笔者采用自行研制的交变脉冲电凝聚专用电源,彻底消除电极钝化方面的研究进展。