TiO_2光催化降解TCAA及其动力学研究

三氯乙酸(TCAA)是饮用水中普遍存在,且难以去除的高致癌风险物.考察了通气种类、TiO2用量、溶液初始pH及共存的Fe2+浓度等因素对TiO2光催化降解TCAA效率的影响,分析了pH对TiO2光催化降解TCAA效率的影响机理,探讨了TiO2光催化降解TCAA反应动力学及Fe2+促进TiO2光催化降解TCAA反应的机理.结果表明,当通入气体为O2、TCAA初始浓度为2.0mg/L、TiO2用量为1.0g/L、溶液初始pH为5.80,共存Fe2+浓度为0.10mmol/L时,反应120min,TiO2光催化降解TCAA效率为96.18%;用Langmuir-Hinshelwood模型模拟TiO2光催化降解TCAA反应动力学,UV/TiO2、Fe2+/UV/TiO2反应体系对TCAA的降解速率常数分别为0.0131、0.0237min-1,半衰期分别为52.92和29.25min.     

粉末活性炭对微囊藻毒素的吸附效能研究

利用小试试验研究了粉末活性炭对黄浦江原水中不同浓度的微囊藻毒素的吸附去除效果。研究结果表明,粉末活性炭对水中微囊藻毒素具有较好的去除效果,10mg/L的粉末活性炭在40min内对MC-RR、MC-LR的去除率分别达到55%和45%,而且在一定初始浓度范围下,对于给定的吸附时间、活性炭投加量,在天然有机物存在的条件下,两种微囊藻毒素的去除效果与其初始浓度无关;粉末活性炭对疏水性较弱的MC-RR的吸附效果要略高于疏水性较强MC-LR的吸附效果,原因为两种微囊藻毒素分子在吸附条件下所显带的电荷之间的差异有关,在中性条件下,MC-RR、MC-LR显带的电荷分别为0和-1,从而造成微囊藻毒素与活性炭颗粒之间静电引力有一定的差别。     

混凝对微囊藻毒素的去除效果及机理研究

采用静态试验研究了混凝工艺对水源水中的细胞内和溶解性（细胞外）微囊藻毒素的去除效果，并初步探讨了其去除机理。试验结果表明，混凝剂投加量为25mg／L时，将原水pH值调节到5．5～6．0可有效地去除水中的细胞内微囊藻毒素，去除率可达97．4％；投加10mg／L的粉末活性炭对致嗅物质有一定的吸附效果。强化混凝工艺可显著提高对溶解性微囊藻毒素的去除效果，对MC-RR和MC-LR的去除率均达到60％～70％，原因为强化混凝工艺强化了对小分子弱疏水性有机物的去除效果。     

TiO2薄膜制备及其对亚甲基蓝光催化降解的影响

用溶胶-凝胶法制备了TiO2功能薄膜,采用SEM,TG-DTA等手段研究了TiO2薄膜的结构和表面形态,并对TiO2薄膜的光催化活性进行了评价.研究结果表明,所得的薄膜样品是由粒径约为50 nm的锐钛矿和金红石混合型TiO2纳米混晶构成的多孔性薄膜,该薄膜表面平整,孔分布均匀,膜厚约5um,镀膜层数和薄膜制备过程中的热处理温度对TiO2薄膜的光催化性能有比较明显的影响.关于该薄膜对亚甲基蓝光催化降解反应的动力学研究结果表明TiO2薄膜可使该反应的活化能降低2.065 kJ@mol-1.     

UV/TiO2/Fenton光催化氧化垃圾渗滤液的研究

采用UV/TiO2与Fenton法的联合工艺处理垃圾渗滤液,考察了反应温度、pH值、TiO2投加量、H2O2用量等对COD去除率和脱色率的影响,比较了单一的Fenton法、UV/TiO2法和UV/TiO2/Fenton法处理垃圾渗滤液的效果.结果表明,反应温度越高,对垃圾渗滤液中COD的去除率和脱色率也越高;pH值为4时处理效果较好,pH值过低会抑制·OH的产生,pH值过高则水中胶体不易被去除,且Fe2+易失去催化活性;TiO2投加量需适当,TiO2过量会引起光散射,降低紫外光辐射效率;过量的H2O2会引发自由基链反应终止;UV/TiO2与Fenton试剂耦合,可促进TiO2表面羟基化,提高·OH的生成效率,加快自由基的链传递,提高对污染物的降解速率.     

TiO2膜光催化氧化法深度处理印染废水

采用自制的TiO2膜和平板式固定床型光催化氧化反应装置进行了印染废水的光催化氧化降解试验。结果表明，其对COD的去除率可达68．4％，对色度的去除率为89．1％，对阴离子表面活性剂的去除率为87．45％，出水达到了国家规定的废水排放标准。同时，还考察了废水流量、pH值、H2O2加入量对有机物降解效果的影响。     

淡水藻源异味化合物的光降解和光催化降解研究

为探讨利用太阳光降解水中异昧化合物的可行性，对2-甲基异莰醇（MIB）、β-柠檬醛（β—Cyclocitral）和β-紫罗兰酮（β-Ionone）等3种异味化合物在紫外光和太阳光下的光降解及光催化降解效果进行了研究。结果表明，单波长紫外光——UVC（254BE）和UVB（312BE）及太阳光均能有效降解纯水中的β—Cyclocitral和β—Ionone，但不能降解MIB。加入纳米TiO2后，在UVC（254BE）、UVB（312BE）和太阳光照射下，MIB、β—Cyclocitral和β—Ionone均能被迅速降解，说明光催化降解体系比紫外光降解体系具有更强的降解能力。3种异味化合物的光催化降解和光降解反应均可用准一级反应动力学方程来描述。太阳光／纳米TiO2光催化体系对湖水中的上述3种异味化合物均能有效降解，显示了其在水体异味去除上的应用潜力。     

膜生物反应器启动阶段除藻效果研究

以人工配制的含藻原水为处理对象,比较了UF工艺、生物粉末活性炭+UF组合工艺的除藻效能。结果表明,在膜生物反应器启动阶段,生物粉末活性炭+UF组合工艺对藻类、叶绿素a、藻毒素的去除效果高于UF工艺;生物粉末活性炭形成后,组合工艺对MC-RR、MC-LR的平均去除率达到96.0%和85.2%,能去除全部的藻类和叶绿素a,是较为理想的除藻工艺。     

阴阳两极联合降解对硝基苯酚的研究

以铁掺杂PbO2／Ti为阳极、气体扩散电极为阴极，构建了新型电催化反应体系，研究了阴阳两极联合降解水中对硝基苯酚的效果，考察了电流密度、初始浓度、pH值、曝气量对去除效果的影响，初步探讨了反应动力学和氧化机理。结果表明，在阳极电流密度为24mA／cm^2、曝气量为20mL／s的条件下，处理浓度为100mg／L的对硝基苯酚废水，电解55min后去除率达100％；对硝基苯酚的降解符合表观一级反应动力学。该体系能耗低、效率高，且对pH的适用范围广，有较好的应用前景。     

绿色环保型纳米复合杀菌涂料的研究

研究了具有杀菌功能的绿色环保型内墙涂料，比较了纳米TiO2和纳米载银抗菌材料在乳胶漆中的杀菌性能，分析了纳米材料的结构以及杀菌机理。针对纳米微粒在涂料中的分散和贮存稳定性问题，采取将纳米微粒用特殊的助剂处理，并采用合适的分散工艺，制备纳米复合涂料。研究结果表明，纳米载银抗菌材料与纳米TiO2均有较好的杀菌效果，纳米材料的浓度与杀菌效果没有线性关系，纳米栽银抗菌材料在质量分数为0.0001％就有明显的杀菌效果．且对绿脓杆菌有特效。纳米TiO2在质量分数为0.1％时对绿脓杆菌、大肠杆菌杀菌效果均最好。纳米载银抗菌材料与纳米TiO2杀菌机理不同，纳米载银抗菌材料主要通过与细菌的磷脂质起反应发挥杀菌效果，纳米TiO2主要是利用光生空穴和生成的活性氧杀菌。