螺旋升流塔式光催化反应器的设计研究

采用颗粒污染物的旋流分离模型设计了螺旋升流塔式光催化反应器,能够在悬浮态光催化反应系统中提高光催化剂的回收率.反应器采用塔式结构布置,能有效提高反应器的光照面积与反应液体积之比(A/V值),在本试验条件下A/V值可达到12.95.采用该反应器处理硝基苯模拟废水,当硝基苯初始浓度为466 mg/L时,反应器对硝基苯的去除率稳定在60%左右,运行12 h后对光催化剂的回收率为92.80%.     

疏水性光催化剂的制备及其催化动力学

采用十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对TiO₂进行了疏水改性, FTIR表征表明催化剂表面具有CC和CH烷基疏水基团. 同时采用CuO对催化剂进行了可见光响应改性, UV-Vis表征表明催化剂具有良好的可见光响应性能, 吸收边红移至830nm以上. 三维荧光扫描发现随着CuO和SDS的加入,催化剂的空穴电子分离效果迅速提高. 以硝基苯为处理对象, 考察了体系pH值、污染物初始浓度、催化剂用量和光照强度对光催化反应过程的影响, 建立了动力学模型. 低浓度条件下, 通过模型计算的动力学常数相对误差范围为-16.5％～-4.5％; 高浓度条件下为-11.3％～4.6％.     

溶氧状况对美人蕉根系特征和畜禽废水处理效果的影响

分别采用标准氧化染色法和正立荧光电子显微镜研究了美人蕉在自然、缺氧和好氧3种溶氧条件下的根部径向泌氧(radial oxygen loss,ROL)类型和特征以及不同ROL位置的空隙和泌氧屏障变化,分析溶氧条件对美人蕉浮床系统处理畜禽废水的影响.自然状况下ROL在任何位置都很强,且不随根的部位的变化而变化;缺氧情况下,...     

溶氧状况对美人蕉根系特征和畜禽废水处理效果的影响

分别采用标准氧化染色法和正立荧光电子显微镜研究了美人蕉在自然、缺氧和好氧3种溶氧条件下的根部径向泌氧（radial oxygen loss,ROL）类型和特征以及不同ROL位置的空隙和泌氧屏障变化,分析溶氧条件对美人蕉浮床系统处理畜禽废水的影响。自然状况下ROL在任何位置都很强,且不随根的部位的变化而变化;缺氧情况下,根尖区域泌氧最强烈,沿根基方向迅速降低;好氧条件下,根部任何位置泌氧都非常微弱。ROL越强对应的根部孔隙越大,泌氧屏障也越厚。水体缺氧时泌氧作用能使水体达到好氧状态。好氧条件下,美人蕉浮床系统对氨氮和总氮的去除率分别达到62.36%和47.90%。并出现硝酸盐氮累积增加的现象。     

疏水性可见光响应型纳米CuO/TiO2催化降解高浓度硝基苯

采用十二烷基硫酸钠（SDS）对纳米CuO/TiO₂光催化剂进行疏水改性,并在可见光的照射下,研究了疏水性CuO/TiO₂对硝基苯降解的影响因素。实验表明：SDS-CuO/TiO₂催化剂具备完整的锐钛矿和CuO晶体衍射峰;SDS负载量变化对催化剂的紫外可见吸收性能没有影响;催化剂表面的疏水位主要是长链烷基。各影响因素的最佳水平分别是：SDS负载量2.3 g•（2.5 g TiO₂）^-1,初始浓度400～500 mg•L^-1,催化剂用量0.2 g•L^-1,pH 9,H₂O₂添加量6 ml•L^-1。最佳条件下硝基苯2 h降解率为80％,4 h降解率为93％。     

十二烷基硫酸钠对CuO/TiO2催化剂表面改性的影响

采用十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂制备了表面具有有机基团的CuO-TiO2催化剂.采用XRD、低温氮吸附-脱附、BET、XRF、FTIR、UV-Vis和三维荧光等手段对催化剂的晶型、结构、化学组成、表面基团和光致发光性能进行了表征.结果发现SDS浓度不对催化剂的紫外可见吸收阈产生明显影响,吸收阈依然在830 nm以上.但SDS加入后催化剂的液氮吸附曲线由Ⅳ型等温曲线变为Ⅴ型.当浓度为临界胶束浓度时催化剂晶粒和平均孔径最大;比表面积和总孔容最小;催化剂中氧空位数量和表面C-C和-CH-基团最多,催化剂的光催化性能最好.     

疏水性可见光响应型纳米CuO/TiO2催化降解高浓度硝基苯

采用十二烷基硫酸钠（SDS）对纳米CuO/TiO₂光催化剂进行疏水改性,并在可见光的照射下,研究了疏水性CuO/TiO₂对硝基苯降解的影响因素。实验表明：SDS-CuO/TiO₂催化剂具备完整的锐钛矿和CuO晶体衍射峰;SDS负载量变化对催化剂的紫外可见吸收性能没有影响;催化剂表面的疏水位主要是长链烷基。各影响因素的最佳水平分别是：SDS负载量2.3 g•（2.5 g TiO₂）^-1,初始浓度400～500 mg•L^-1,催化剂用量0.2 g•L^-1,pH 9,H₂O₂添加量6 ml•L^-1。最佳条件下硝基苯2 h降解率为80％,4 h降解率为93％。