TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

磁力搅拌/臭氧法降解对氨基苯酚模拟废水的研究

采用磁力搅拌/臭氧法降解含对氨基苯酚模拟废水,研究了影响对氨基苯酚模拟废水降解的各因素,考察了反应液初始浓度、初始p H、臭氧投量、反应温度、常见无机离子等因素对臭氧氧化降解对氨基苯酚反应速率的影响。结果表明,在25℃、p H=4.52、初始质量浓度为100 mg/L、臭氧投加量为50 L/h,反应30 min时,对氨基酚的去除率达95.2%,盐的存在不同程度地降低了臭氧降解效果。     

臭氧强化电絮凝处理直接耐晒大红4BS模拟染料废水

采用臭氧强化电絮凝法处理直接耐晒大红4BS模拟染料废水，研究了染料脱色的影响因素及其COD_Cr去除动力学。考察了电流密度、溶液初始pH 值、染料初始浓度、支持电解质浓度、反应温度和臭氧流量对臭氧强化电絮凝法处理4BS染料脱色效率的影响。结果表明，电流密度15 mA·cm^-2，pH值10.0，4BS染料初始浓度100 mg·L^-1，支持电解质浓度3000 mg·L^-1，臭氧流量06 L·h^-1，20 ℃下反应50 min后4BS脱色率达94％以上。COD_Cr去除符合拟二级动力学。     

臭氧法降解水中氟苯的动力学研究

采用臭氧法降解含氟苯模拟废水.研究了氟苯降解的影响因素和动力学,考察了反应液初始pH值、反应物初始浓度、臭氧投量、反应温度对臭氧氧化降解氟苯反应速率的影响.结果表明,氟苯初始浓度0.52 mmol·L-1,pH 9,臭氧投量1.25×10-6 mol·s-1,常温下反应60 min后氟苯降解率达95%以上.氟苯在臭氧氧化下的降解符合表观一级动力学,采用幂指数方程描述反应动力学,得到方程C = C0exp(-0.324exp(-7437/RT) QO30.41C0-0.372[OH-]0.0942t).通过GC-MS测定氟苯降解主要中间产物为苯酚、苯醌、呋喃二酮、亚联苯等.     

臭氧降解水中邻苯二甲酸二甲酯的效能及动力学

利用臭氧降解含较高浓度邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的模拟废水,考察了pH、DMP初始浓度、臭氧投加量和温度对臭氧降解DMP效果的影响,并对臭氧降解DMP的效能及动力学进行了研究。结果表明,pH为5～10时DMP的降解效果较好;DMP初始浓度越大,DMP降解率越小,但DMP降解量增加;臭氧投加量的增加有利于DMP降解,但臭氧利用效率降低;温度低时,升高温度DMP降解率增大,24℃后提高温度对DMP降解率影响不大。在pH为5～10、DMP初始浓度为14～66 mg·L^-1、O₃投加量为14～24 mg·min^-1、20～30℃条件下反应40 min,DMP降解率达85%以上。在实验条件范围内,臭氧降解DMP符合拟一级动力学,建立了幂指数表达的动力学模型。在pH为2～12范围内,因臭氧反应机理不同,表观动力学常数k_obs与pH不呈线性关系,pH为2～5时,k_obs快速增加,pH为5～9时,k_obs缓慢增加,pH大于9时k_obs反而降低,pH为9时k_obs最大,为0.0929 min^-1。     

Al~(3+)/UV催化臭氧去除偶氮二异丁腈废水中CN~-的研究

研究Al3+/UV催化臭氧对偶氮二异丁腈废水中CN-的降解特性。分析了pH、Al3+投加量和O3浓度对Al3+/UV催化臭氧降解CN-的影响。探讨Al3+/UV催化臭氧工艺中光催化反应动力学特征。结果表明,当pH值为9.0、Al3+投加量为0.61 g·L-1和气相臭氧质量浓度为50~55 mg·L-1时,偶氮二异丁腈废水中CN-的降解效果较好。Al3+/UV催化臭氧工艺降解腈纶废水的反应符合类一级动力学反应,偶氮二异丁腈废水中的初始CN-值在600~1500 mg·L-1时,一级反应速率常数为0.03011~0.00651 min-1。所需水力停留时间为240 mim。     

Ag-TiO2-ZnO复合半导体的光催化性能及其动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ag和TiO2的质量分数分别为1%和20%的Ag-TiO2-ZnO光催化剂,研究了溶液初始pH、光源功率、催化剂投加量及染料初始质量浓度对降解活性艳兰KN-R动力学的影响.结果表明,光源功率和催化剂投加量对染料降解影响较大,pH的影响较小,其最佳反应条件分别为紫外汞灯300W、催化剂投加量3.0 g·L-1和pH=9.30;对初始质量浓度为84 mg·L-1的活性艳兰KN-R光照30 min时,降解率可达99.9%,且在一定初始质量浓度下,光催化降解过程表现为1级反应.     

US/O3降解对硝基苯酚的影响因素及机理

研究了US（超声波）/O₃（臭氧）体系中气速、温度、pH值、对硝基苯酚初始质量浓度以及超声声强对对硝基苯酚降解速率的影响.研究结果表明：对硝基苯酚降解速率随着气速、超声声强及pH值（pH≤6时）的提高而提高，随着对硝基苯酚初始质量浓度的提高而下降，而反应温度及在pH>6时影响不明显.对硝基苯酚在US/O₃、US及O₃体系中的降解均遵循拟一级反应动力学规律，其反应速率常数分别为1.50×10^-3 s^-1、3.27×10^-5 s^-1和6.63×10^-4 s^-1，增强因子为216％，具有明显的协同效应，其协同效应主要是由臭氧在空化泡内热解产生•OH引起的.采用液相色谱（HPLC）、离子色谱(IC)、GC-MS等方法测定出对硝基苯酚降解的主要中间产物有邻苯二酚、邻苯醌、对苯二酚、对苯醌、苯酚、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、草酸和甲酸等，并依此推导出对硝基苯酚的降解机理.     

超声波/臭氧联合降解水中氟苯的研究

采用超声波/臭氧联合降解含氟苯模拟废水。研究了对氟苯降解过程的影响因素,考察了反应初始p H、臭氧投放量、超声波强度、反应温度对超声波/臭氧联合降解氟苯的速率影响。结果表明,当氟苯初始浓度为50 mg·L-1,p H=11.07,臭氧投量88 mg·min-1,超声波密度0.3W·m L-1时,常温反应45 min后氟苯的去除率达98%。通过GC-MS测定,推测氟苯的反应主要为·OH自由基主导的自由基降解反应。     

臭氧化去除水中对硝基氯苯动力学及机理

引言 对硝基氯苯(pCNB)广泛应用于农药、染料、医药、防腐剂等工业领域.随着工业废水的排放,我国一些主要水体中均有pCNB的检出[1-2].     

Mn(Ⅱ)/O3降解草酸作用机制的定量化解析

利用Mn(Ⅱ)/O3氧化体系降解了草酸, 探讨并定量化解析了Mn(Ⅱ)催化臭氧化降解草酸的作用机制。结果表明,加入Mn(Ⅱ)能明显提高臭氧化降解草酸的效率, 体系R_ct值也有所增大。Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的途径主要包括以下3种方式: 第一, 臭氧的直接氧化反应; 第二,羟基自由基(水中溶解臭氧分解产生)的氧化反应; 第三, Mn(Ⅳ)和Mn(Ⅶ)等高价锰对草酸的氧化反应。溶液pH值不但直接影响Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的效率, 而且还决定了三者的贡献大小。在本实验条件下, 当pH值为2.9时, Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的表观反应速率常数为28.280×10^-4 s^-1, 三者对草酸降解的百分比贡献为f_O3∶f_OH∶f_rest=2.1∶19.0∶78.9当pH值为5.3、8.0和10.0时, 草酸降解的表观反应速率常数分别为1.597×10^-4 s^-1、1.535×10^-4 s^-1和〖WTBZ〗1.545×10^-4 s^-1, 三者的百分比贡献分别为f_O3∶f_OH∶f _rest=24.9∶28.4∶46.7、f_O3∶f_OH∶f_rest=23.6∶54.5∶21.9和f_O3∶f_OH∶f_rest=19.6∶74.4∶6.0。     

臭氧超声波联合降解除草剂2，4-D（Ⅰ）臭氧和超声波之间的协同作用

利用臭氧和超声波联合降解苯氧羧酸类除草剂2,4-D,探讨超声波对臭氧氧化的协同作用.实验结果表明,臭氧和超声波协同效应较为明显,反应主要是发生在2,4-D和自由基之间,虽然超声波的机械振荡能强化臭氧传质效果,但超声波强化臭氧降解的能力主要表现在超声波空化效应产生的高能条件促使臭氧迅速分解,产生大量的自由基.     

4BS染料光催化降解动力学

在间歇式淤浆床反应器中 ,以TiO₂ 为催化剂、高压汞灯为光源进行了 4BS染料光催化降解的动力学研究 .通过改变催化剂用量、反应时间及反应物初始浓度等条件 ,确定适宜的催化剂用量和溶液的 pH值 .在此基础上得到了消除固液混合及外扩散影响后的反应动力学方程 ,为反应器设计提供了必要的理论依据 .     

对硝基苯胺臭氧化反应动力学和吸收过程模拟

采用停流光谱法研究了T＝298 K,pH＝2.1～6范围内对硝基苯胺与臭氧在水溶液中的臭氧化反应动力学.研究结果表明,降解1 mol的对硝基苯胺需要4 mol臭氧,对硝基苯胺臭氧化总的反应是二级,对臭氧浓度和对硝基苯胺浓度分别为一级.臭氧化反应速率常数随溶液pH值的增大而加快:在T=298 K时,当pH值从2.1变化到6,总的反应速率常数从6.17×10⁴ (mol•L^-1)^-1•s^-1增大到1.55×10⁶(mol•L^-1)^-1•s^-1.为了验证其适用性,进行了臭氧在搅拌釜中在对硝基苯胺溶液中吸收过程的模拟.采用Matlab软件求解吸收过程的质量平衡方程,模拟了吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化,并与实验值进行了比较.结果表明,在80％的对硝基苯胺降解之前,模拟值和实验值能很好地一致.     

Mineralization of C.I. Reactive Blue 19 by ozonation combined with sonolysis: Performance optimization and degradation mechanism

Mineralization of an anthraquinone dye, C.I. Reactive Blue 19 (RB19), by single ozonation, single sonolysis, and ozonation combined with sonolysis (O₃/US) was carried out in a laboratory-scale experiment. O₃/US treatment rendered a more effective result than the other two methods. The effect of several operational parameters, including initial dye concentration, pH, ozone dose, and ultrasonic energy density, on the reduction of total organic carbon (TOC) was also investigated. The concentrations of related anions (maleic acid, oxalic acid, acetic acid, formic acid, nitrite ion, nitrate ion and sulfate ion) and the ammonium ion during mineralization were detected by ion chromatography (IC) and the ammonia–Nessler's reagent colormetric method, respectively. Other carbon based intermediates (3,6-dinitrosocyclohexa-1,4-diene, aniline, phenol, benzo-1,4-quinoe, phthalic acid, butene diacid, oxalic acid, and acetic acid) were detected by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS). Based on the results of these analyses, we propose a possible degradation pathway of RB19 during the O₃/US process.