TiO_2薄膜光催化降解甲基橙反应动力学研究

以甲基橙为模型污染物、TiO2薄膜为光催化剂,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验,主要研究了甲基橙初始浓度(c0)和紫外光光照强度(I)对其光催化降解反应的影响。结果表明,该降解反应可用一级反应动力学方程进行描述,反应速率常数(k)与c0及光强I的关系分别为:k∝c0-1 4和k∝I0.65。     

铁掺杂二氧化钛光催化降解硝基苯的动力学研究

采用水热法制备了锐钛矿型铁掺杂TiO2光催化剂,以分析初始浓度、催化剂用量、TiO2的掺铁量、溶液的pH值对光催化速率的影响为基础,研究了铁掺杂二氧化钛催化硝基苯动力学行为.结果表明:可见光照射下,硝基苯溶液初始浓度为50 mg/L、TiO2掺铁量为0.05％(物质的量分数)、催化剂用量为1.2 g/L,溶液pH为3、室温下光照反应2.5h,硝基苯的降解率和反应速率常数k达到最大值.光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学规律,硝基苯的降解过程表现为一级反应,k为0.0028 min-1.     

TiO2光催化降解活性艳红X-3B的动力学研究

研究了pH、TiO2投加量、H2O2用量和紫外线光强对光催化降解活性艳红X-3B动力学的影响。结果表明，TiO2光催化降解活性艳红X-3B的速率遵循准一级反应动力学方程，表观反应速率常数随溶液pH升高而下降；TiO2和H2O2的投加量均存在一个最佳值，在本实验条件下，它们分别为2．0g／L和0．2mL／50mL，低于或超过该值，都会导致反应速率下降；提高入射光强可以明显加快光催化降解速率。     

LED可见光下Au/TiO_2光催化氧化甲醛表观动力学

甲醛是室内空气中典型的挥发性有机化合物(VOCs)之一。等离子激元型光催化剂可吸收可见光,可在室温常压下利用太阳光驱动光催化氧化脱除室内空气中甲醛的反应,其表观反应动力学研究对设计等离子激元型光催化剂及应用于脱除VOCs等污染物具有重要意义。研究了LED可见光下等离子激元型Au/TiO2光催化脱除气相中甲醛的表观反应动力学,考察不同波长的可见光源、光强及反应气相对湿度对表观反应动力学的影响,根据对实验数据的分析求得LED可见光催化氧化甲醛表观反应速率常数k(I,H)。结果表明,在13%相对湿度、蓝光光强为38.5mW·cm-2的条件下,光反应的甲醛转化率达77%,是暗反应的近5倍。在LED红、绿、蓝、白光照射下,随着光强增加,甲醛转化率快速增加后缓慢增至基本不变。相同光强(低于42 mW·cm-2)和湿度条件下,红、绿、蓝光源的甲醛转化率相近,白光略低于其他光源。干气氛下,光反应和暗反应的甲醛转化率几乎为0。湿气氛下,光反应和暗反应均有甲醛转化率,光反应的甲醛转化率更高。不同光源条件下甲醛转化率随相对湿度变化规律相似。相对湿度为21.9%时甲醛转化率最高,而后保持不变,基本在80%左右。通过对红、绿、蓝、白光的数据拟合计算,得到表观动力学参数k(I)H、k(H)I、k(I,H)以及速率方程。     

LED可见光下Au/TiO2光催化氧化甲醛表观动力学

甲醛是室内空气中典型的挥发性有机化合物（VOCs）之一。等离子激元型光催化剂可吸收可见光,可在室温常压下利用太阳光驱动光催化氧化脱除室内空气中甲醛的反应,其表观反应动力学研究对设计等离子激元型光催化剂及应用于脱除VOCs等污染物具有重要意义。研究了LED可见光下等离子激元型Au/TiO₂光催化脱除气相中甲醛的表观反应动力学,考察不同波长的可见光源、光强及反应气相对湿度对表观反应动力学的影响,根据对实验数据的分析求得LED可见光催化氧化甲醛表观反应速率常数k（I,H）。结果表明,在13%相对湿度、蓝光光强为38.5 mW·cm^-2的条件下,光反应的甲醛转化率达77%,是暗反应的近5倍。在LED红、绿、蓝、白光照射下,随着光强增加,甲醛转化率快速增加后缓慢增至基本不变。相同光强（低于42 mW·cm^-2）和湿度条件下,红、绿、蓝光源的甲醛转化率相近,白光略低于其他光源。干气氛下,光反应和暗反应的甲醛转化率几乎为0。湿气氛下,光反应和暗反应均有甲醛转化率,光反应的甲醛转化率更高。不同光源条件下甲醛转化率随相对湿度变化规律相似。相对湿度为21.9%时甲醛转化率最高,而后保持不变,基本在80%左右。通过对红、绿、蓝、白光的数据拟合计算,得到表观动力学参数k（I）_H、k（H）_I、k（I,H）以及速率方程。     

紫外光降解水中痕量NDMA的效能研究

采用紫外光降解水中痕量亚硝基二甲胺（NDMA）,研究了NDMA初始浓度、溶液pH值、光照面积、紫外光辐射强度以及水质对紫外光降解NDMA的影响。络果表明,紫外光能够有效降解水中的NDMA,紫外光解反应5min,NDMA去除率可以达到97．5％。初始浓度对NDMA的光降解去除率影响不大。     

脲硫酸分解磷矿过程第一阶段反应动力学研究

在反应温度333—358 K,硫酸质量分数29%—43%范围内,用纯试剂研究了尿素存在条件下硫酸分解磷矿过程第一阶段的反应速率,得到第一阶段反应活化能为9985 J/mol,反应级数为1.0309;与硫酸分解磷矿反应系统进行对照,对硫酸分解磷矿反应系统,反应活化能为9867 J/mol,反应级数为0.8218。影响反应速率的指前因子为k0,硫酸分解磷矿的k0值相当于脲硫酸分解磷矿的k0值的3.4倍。加入尿素后,第一阶段分解速率明显减慢。该研究较好地解释了脲硫酸分解磷矿工艺过程中磷矿分解率较高,硫酸钙包裹减轻、无需较长的堆置熟化期的问题,对于脲硫酸分解磷矿工艺条件的选择具有理论指导意义。     

UV/Fenton法处理硝基苯废水的试验研究

以自配硝基苯水样为处理对象,采用自制光反应器,用还原-偶氮光度法测定出水中硝基苯的含量,再计算出硝基苯的去除率,然后比较分析各反应的去除效果。研究表明,UV/Fenton法有较高的去除率和反应速率,反应时间、投加量和硝基苯浓度三因素影响最大。试验确定了最佳反应条件:倍数应在1.5左右;Fe2 与H2O2的摩尔比为1∶30;pH值宜选在4左右;硝基苯的质量浓度不宜大于200mg/L;载气在该反应中的作用不大;反应时间为50 min。在最佳反应条件下,去除率可达到95%。     

TiO2悬浮体系光催化降解染料动力学研究

在TiO2悬浮体系中,以高压汞灯为光源,研究了活性艳红X-3B光催化脱色反应动力学.考察了X-3B初始质量浓度、pH值、光强、催化剂投加量以及共存无机阴离子和有机物对光解速率的影响.结果表明,该反应可用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程来描述,在较低质量浓度(≤50 mg/L)下光催化降解过程为准一级反应;在本实验条件下,一级反应速率常数k′与初始质量浓度ρ0近似成负一级反应关系,与光强I的根方近似成正比;催化剂的投加量有一适宜值(4 g/L);在偏酸性和碱性条件下光催化降解X-3B脱色较快,且在酸性条件下比在碱性条件下效果更好;除PO43-对反应有促进作用外,大部分无机阴离子(Cl-、SO42-)和有机物(DBS、PVA)对降解均有抑制作用.     

大气气溶胶中多环芳烃的紫外光降解研究

以大容量空气总悬浮微粒采样器采集了大气气溶胶样品,以石英滤膜为载体,研究了气溶胶中的多环芳烃（ＰＡＨｓ）在紫外光照条件下的光降解规律,气溶胶中的多环芳烃在紫外光照下发生迅速的降解,其光降解反应为一级反应,光降解速率常数与它们的极谱氧化半波电位及化合物结构有关而与降解温度关系不明显。     

MW-GAC-H2O2降解水中微量硝基苯的动力学研究

采用MW-GAC-H2O2工艺(微波-活性炭颗粒-过氧化氢)降解水中微量硝基苯,研究了硝基苯初始质量浓度、pH、HCO3-和腐植酸对MW/GAC/H2O2降解硝基苯的动力学行为的影响。结果表明,硝基苯初始质量浓度越大,硝基苯降解速率越小;初始溶液pH为8时,硝基苯的降解速率最高;投加适量HCO3(-100～200mg/L)、腐植酸均可促进系统降解硝基苯。在硝基苯初始质量浓度为200μg/L、微波功率为300W、GAC和H2O2投加量分别为4g/L和10mg/L的试验条件下反应21min,MW-GAC-H2O2工艺降解硝基苯的速率为0.052 1 min-1,反应过程遵循1级反应动力学方程。     

乙酰甲胺磷残留光降解的动力学研究

对水中的乙酰甲胺磷残留在不同光强和pH条件下的降解及动力学情况进行了研究.结果表明,乙酰甲胺磷在水中的降解与光强和水的pH关系密切,太阳光条件下比水中的降解明显加快;碱性水中乙酰甲胺磷降解较快,酸性水中降解相对较慢;室温下,在pH为4.0、7.0、9.0水中乙酰甲胺磷避光条件下降解速率常数分别为5.4×10-3、 2.24×10-2、 6.49×10-2d-1,半衰期分别为128.36d、 30.94d、 10.68d;太阳光下在pH为4.0、7.0、9.0水中降解速率常数分别为3.92×10-2, 4.0910-2, 6.14×10-2h-1,半衰期分别为17.68h、 16.95h、 11.29h.     

3,5-二氯-2,4-二氟硝基苯的合成新工艺

3,5-二氯-2，4-二氟硝基苯是合成苯甲酰脲类杀虫剂伏虫隆的重要中间体。论文设计了以2，4-二氟硝基苯为原料经氯化一步合成目标产物的工艺路线，重点对氯化反应的溶剂、催化剂、反应温度、反应时间的条件进行了探讨，最佳反应条件为：以铁粉为催化剂，2，4-二氟硝基苯：铁粉（摩尔比）为1：0．03，浓硫酸为溶剂，浓硫酸：2,4-二氟硝基苯（重量比）为4：1，在120℃下反应7h，收率为91．2％。该路线具有原料来源广、操作简单、反应步骤短、异构体少、易工业化等优点。     

液相催化氢化制备对氨基苯乙酸的研究

研究了以对硝基苯乙酸为原料,以骨架镍为催化剂,以工业乙醇为溶剂,液相催化氢化制备对氨基苯乙酸的还原反应,确定了最佳反应条件：反应温度90～100℃,反应压力0．7～1．2MPa,溶剂溶质比为140mL／0．1mol,产品纯度98．47％,收率达86.11％。     

阴离子和腐殖酸对UV/Fe~(3+)降解CTAB的影响

研究了UV/Fe3+工艺对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的去除效果,以及水体中常见的阴离子和腐殖酸对该工艺降解CTAB的影响。结果表明,UV/Fe3+工艺可有效地去除水体中的CTAB,其光降解过程符合一级反应动力学模型。在投加Fe3+质量浓度为5mg/L,125W高压汞灯照射下,CTAB在蒸馏水和自来水中的光降解速率常数分别为0.0525、0.0476min-1;当溶液中Cl-和HCO3-浓度分别为5、10、15mmol/L时,对CTAB光降解均有抑制作用,且随着离子浓度增大,抑制作用增强。腐殖酸在低浓度时,可少许促进光降解反应,高浓度时光降解反应受到抑制。     

铯—铷—钒系低温硫酸催化剂上SO2氧化反应速率的机理解释

以碱金属盐为助催化剂的铯－铷－钒系硫催化剂，在380－520℃下SO2氧化反应机理为三步催化反应，并推导出其动力机理模型：r=(k1P^1/2o2)/(k2 k3Pso3 Pso3/Pso2)(1-Pso3/Pso2P^1/2o2Kp)。采用内循环无梯度反应器测定了SO2氧化反应动力学数据，并利用Powell法对动力学模型进行参数估算，得到：k1=0.152exp(=62073/RT),k2=8.18exp(-2384/RT),k3=0.221exp(-18949/RT)。方差分别表明，在显著性水平0．01下，三步反应机理模型对反应速率实验值拟合较好，标准偏差为0．242。     

烯酰吗啉的水解和水中光降解特性

[目的]建立水中烯酰吗啉分析方法,并研究烯酰吗啉的水解以及水中光解特性.[方法]采用高效液相色谱进行研究.[结果]烯酰吗啉水解性能稳定;烯酰吗啉及其顺式和反式异构体的水中光降解动态分2个阶段进行拟合,均符合一级动力学方程;烯酰吗啉在0～120、120～638 h的水中光解半衰期分别为76.8、208 h;反式和顺式异构体在水中光解速率差异不明显;在光照条件下反式异构体迅速转化为顺式异构体.[结论]得到了烯酰吗啉的水解和水中光解动态规律,为其环境风险评估及风险管理提供了科学数据.     

近临界水中薯蓣皂苷的水解反应

在近临界水中研究了薯蓣皂苷水解成薯蓣皂苷元的工艺和反应动力学,分别考察了反应温度、压力、时间等因素对薯蓣皂苷元收率的影响。实验结果表明,近临界水解法的较佳工艺条件为260℃,25 MPa,反应10 min。在此条件下,薯蓣皂苷元收率为1.46%。动力学研究结果表明,薯蓣皂苷在近临界水中水解是一级反应,活化能为76.7 kJ/mol,指前因子k0为5.99×104s-1。     

水相催化加氢制备对氨基苯乙酸

研究了以对硝基苯乙酸为原料，以Pd—C为催化剂，以去离子水为溶剂，液相催化加氢制备对氨基苯乙酸的还原反应，确定了最佳反应条件：反应温度60～80℃，反应压力0．5—1．0MPa，溶剂溶质比为100mL／0．2tmol，产品纯度98．27％，收率达90．3％。     

甘谷驿地层水中亚铁离子耗氧规律实验研究

在研究延长油矿注空气低温耗氧机理的过程中发现,地层水中的亚铁离子在低温下易被空气中的氧氧化。为了考察亚铁离子耗氧规律,采用邻菲罗啉分光光度法测得甘谷驿地层水中亚铁离子浓度随时间的变化关系,并用简化的动力学方程对实验数据进行模拟。结果表明,当亚铁离子在甘谷驿地层水中的浓度范围为32.04～129.08 mg/L时,动力学数据更符合一级反应的规律,静置条件下,一级反应级数对应的反应速率常数为0.052 3～0.114 1 h-1,通入充足空气条件下,一级反应级数对应的反应速率常数为0.227 7～0.513 0 h-1。