光催化降解高浓度COD_(Cr)有机废水处理方法研究

研究了光催化氧化法处理高浓度COD_(Cr)的有机废水。分别研究了H_2O_2的浓度、pH、光照时间和TiO_2的浓度对光催化氧化法对处理高浓度COD_(Cr)的有机废水的处理效率影响,研究结果表明:当H_2O_2浓度为1.5 mmol/L、光照时间30 min和TiO_2浓度5 g/L的条件下,光催化氧化效果达到最好的效果,对松脂废水和印染废水经过TiO_2光催化氧化处理后COD_(Cr)去除率分别为46.7%、69.2%。从两种废水的GC/MS分析结果可知TiO_2光催化氧化法对结构复杂的有机物有较好的降解效果。     

ATO-Nd-DSA电极电催化氧化吡啶研究

以吡啶模拟废水为目标污染物,研究了ATO-Nd-DSA电极降解吡啶的最佳工艺条件和氧化行为。结果表明:初始pH为14,电极间距2.0 cm,电解质Na_2SO_4浓度为0.25 mol/L,电流密度为30 mA/cm~2,初始质量浓度为1000 mg/L,降解120 min后,去除率可达到56.8%;吡啶降解体系的电流效率可达20.65%;吡啶在Nd-ATO-DSA电极表面的降解过程基本遵循动力学一级方程;Nd-ATO-DSA电极上的电化学氧化是一个表面控制下的不可逆电极反应过程。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

水溶液中壬基酚的TiO_2光催化氧化处理研究

研究了水溶液中壬基酚的光催化氧化降解特性。结果表明,UV-TiO_2光催化氧化可以有效降解水溶液中的壬基酚。采用15 W低压汞灯,当TiO_2投加量为0.8 g/L,曝气速率为5.0 m L/min,光照距离为80 mm,壬基酚初始质量浓度为1.0 mg/L,pH=7.2时,壬基酚降解率可达90%以上;该降解过程较好地符合一级反应动力学模型。降解过程中,溶液TOC降解率小于壬基酚降解率,说明壬基酚的光催化降解会产生复杂中间产物。     

纳米二氧化钛光催化及其降解印染废水研究进展

TiO_2光催化氧化技术在污水治理上显示出巨大的优越性,从光催化原理着手,详细阐明了光催化动力学过程包括初级反应过程和次级反应过程,并对当前TiO_2光催化降解印染废水进行综述。基于对印染废水传统处理手段的分析,认为TiO_2光催化氧化技术是一种有前景和工业化应用价值的污水处理方法。最后,对于TiO_2光催化在光催化降解印染废水的未来发展提出四点看法,包括效率优先、兼顾固定、微观机理、宏观应用。     

TiO_2光催化氧化脱盐电池系统去除海水中PAHs效果研究

针对海水PAHs污染严重、PAHs难降解等问题,构建了TiO_2光催化氧化脱盐电池系统,通过检测电化学、盐度与PAHs降解量等指标,探究了TiO_2光催化氧化脱盐电池系统的脱盐效率以及pH对系统效能的影响,并对海水中PAHs的降解效果进行了分析评价。结果表明,TiO_2光催化氧化脱盐电池系统电压输出可达108 mV,系统运行3 h后,PAHs降解量达280.79 ng/L;当pH≥3.0时,系统内PAHs降解率最高可达98%,并在pH=7时,脱盐率达到最佳的90.3%;以pH=8的降解PAHs适宜环境为例,TiO_2光催化剂投加量为3 g/L时,PAHs降解率高达95.8%,出水PAHs浓度为52.13 ng/L。     

掺铁的锐钛矿相TiO_2在可见光下催化降解酸性红B的研究

对用水热技术制备的掺铁TiO_2粉体进行X射线衍射(XRD)和傅立叶交换红外光谱(FT-IR)表征,以酸性红B模拟废水的降解率,研究自制的掺铁TiO_2粉体的光催化性能。XRD表征显示自制样品为纯锐钛型TiO_2即A-TiO_2;FT-IR结果可知自制样品的晶体结构中存在大量的羟基(OH);光催化结果表明:掺铁能显著提高自制的A-TiO_2光催化效率。当铁的摩尔掺杂量为1.6%时,其光催化活性最好,光照15min与纯TiO_2相比,酸性红B的光催化降解率提高了52.48%;在最佳条件下(酸性红B初始质量浓度为40mg/L、pH为2、摩尔掺铁量为1.6%、催化剂质量浓度为1.5g/L,可见光源40 W白炽灯、光照15min),对酸性红B的降解率达到87.1%。     

光催化与光电催化废水污染物降解活性比较

探究光催化与光电催化在污染物废水光降解方面的活性差异。利用常规刮涂"doctor blade"工艺在金属钛片表面制备TiO_2纳米颗粒聚集体薄膜,采用SEM和XRD对薄膜结构进行表征。配制氨氮和甲基橙染料模拟废水进行光催化和光电催化降解反应,采用分光光度法测量模拟废水降解效率。结果表明,对于易于氧化降解的甲基橙染料废水,光电催化过程中电子和空穴对分离效率的提高使该技术相比于传统的光催化具有更高的降解效率。然而,对于含有较稳定N—H键的氨氮废水的光降解,空穴的界面传递过程可能已不再是降解反应的速控步骤,因此两种光降解技术表现出近乎相同活性。     

纳米二氧化钛光催化及其降解印染废水研究进展

TiO_2光催化氧化技术在污水治理上显示出巨大的优越性,从光催化原理着手,详细阐明了光催化动力学过程包括初级反应过程和次级反应过程,并对当前TiO_2光催化降解印染废水进行综述。基于对印染废水传统处理手段的分析,认为TiO_2光催化氧化技术是一种有前景和工业化应用价值的污水处理方法。最后,对于TiO_2光催化在光催化降解印染废水的未来发展提出四点看法,包括效率优先、兼顾固定、微观机理、宏观应用。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

太阳光光催化降解水性油墨废水的实验研究

采用颜料蓝1为原料配制模拟水性油墨废水,在太阳光下对基底材料、水性油墨颜料初始浓度、光照强度进行光催化氧化影响作用的研究。结果表明:铝板作为基底的光催化降解效果强于其他板材;颜料蓝1质量浓度为75 mg/L、光强为65.32 W/m2时,水中污染物最高去除率可达98%;质量浓度为150 mg/L、光强为39.16 W/m2时,水中污染物最大去除量为360.7 mg/L;太阳光光催化反应体系受光照波动性影响较大,其中光照强度越强则水性油墨废水降解效果越显著。     

UV/H_2O_2和UV/TiO_2降解磺胺甲噁唑的研究

采用UV/H_2O_2和UV/TiO_2两种工艺降解磺胺甲噁唑(SMX),确定了H_2O_2和TiO_2的最佳投加量,在保持最佳投加量的条件下研究了SMX初始浓度、反应溶液初始pH、叔丁醇投加量对两种方法降解SMX效果的影响,为研究两种方法在降解SMX过程中的矿化程度测定了TOC的去除情况。结果表明,两种方法都对SMX具有较好的去除效果,整体而言UV/H_2O_2对SMX的降解速率高于UV/TiO_2;UV/H_2O_2的降解速率更易受到SMX初始浓度、反应溶液初始pH的影响;UV/H_2O_2对SMX的降解过程中·OH的氧化作用和UV直接降解都是去除SMX的主要作用,而UV/TiO_2中UV直接降解和空穴直接氧化是去除SMX的主要作用。     

铁碳微电解-Fenton联合光催化处理金属加工清洗废水

采用一步水热法制备了氟改性TiO_2,对其进行了表征。根据金属零部件加工清洗废水的水质特点,提出Fe/C微电解-Fenton氧化联合光催化处理废水。结果表明,清洗废水体积为80 mL,活性半焦用量0.75 g,初始pH为3,Fe、C质量比2:1,双氧水(H_2O_2的质量分数30%)添加量为1.8 mL,废水COD由6 248 mg/L降低至218 mg/L;光催化氧化深度处理时,100 mL预处理后废水,在紫外灯照射下,双氧水添加量为4 mL,氟改性TiO_2光催化剂用量为0.8 g/L,F1.5-TiO2样品(F与Ti的摩尔比为1.5)光催化氧化降解废水效果最佳,反应3 h后COD降低至122 mg/L。     

二氧化钛光催化降解十二烷基苯磺酸钠水溶液

十二烷基苯磺酸钠(DBS)是废水中难以处理的一种表面活性剂,传统的处理方法效果不好或费用较高。光催化氧化法具有降解速度快、降解无选择性、氧化反应条件温和、投资少、能耗低、无二次污染等优点,因而用纳米二氧化钛光催化处理DBS废水越来越受到重视。用二氧化钛处理十二烷基苯磺酸钠(DBS)溶液,考查了溶液初始浓度、搅拌和通气、H2O2浓度、溶液p H值等参数对其降解率的影响,并探讨了其光催化动力学方程。研究结果表明,DBS初始浓度小于30mg/L时,其光催化反应遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型,表现为一级反应动力学。     

筒式光催化反应器降解养殖废水研究

以柔性纤维负载Ti O2为光催化剂,自制筒式光催化反应器,进行光催化模拟水产养殖废水实验,考察了曝气量、p H值、催化剂投加量与初始浓度等因素对氨氮去除率的影响。结果表明,在曝气量为1.0 L/min,催化剂用量12.5 g,碱性条件及初始浓度在90 mg/L时,氨氮降解率最高为85.3%。不同初始浓度氨氮的光催化降解速率符合准一级动力学模型,模拟养殖箱连续运行15 d表明,氨氮浓度降低,可满足水产养殖废水标准。     

筒式光催化反应器降解养殖废水研究

以柔性纤维负载Ti O2为光催化剂,自制筒式光催化反应器,进行光催化模拟水产养殖废水实验,考察了曝气量、p H值、催化剂投加量与初始浓度等因素对氨氮去除率的影响。结果表明,在曝气量为1.0 L/min,催化剂用量12.5 g,碱性条件及初始浓度在90 mg/L时,氨氮降解率最高为85.3%。不同初始浓度氨氮的光催化降解速率符合准一级动力学模型,模拟养殖箱连续运行15 d表明,氨氮浓度降低,可满足水产养殖废水标准。     

炉渣制光催化剂催化降解罗丹明B的机理

以废弃炉渣为原料制备了光催化剂GN,通过催化降解不同浓度的罗丹明B模拟废水,考察了该催化剂的光催化活性。通过GN的红外吸收光谱和紫外吸收光谱,对反应机理进行了初步探讨,拟合了GN催化降解不同浓度模拟废水的反应动力学方程。结果表明:光催化剂GN对罗丹明B模拟废水有很高的降解效率,能将罗丹明B分子转化为小分子有机物。光催化氧化降解的不同阶段可以用不同的动力学方程表征,并且随着模拟废水的初始浓度的不同而不同。     

La/Br共掺杂纳米TiO_2的制备及降解苯酚的研究

采用醇盐水解法制备了La/Br共掺杂的TiO_2纳米粒子,探讨了焙烧温度对TiO_2光催化活性的影响和苯酚光催化过程中催化剂质量浓度、初始苯酚质量浓度的影响。实验结果表明:焙烧温度为500℃时,催化剂的活性最佳。当pH为7.5时,催化剂质量浓度为0.6g/L时,苯酚去除率为72.42%;催化剂质量浓度大于1g/L时,在反应初始阶段吸附作用为主要控制步骤,但是随着反应的进行,传质和光源的利用率成为主要控制步骤。随着苯酚浓度的增加苯酚的光催化氧化过程符合一级动力学模型。