光氧化与光催化氧化降解酸性玫瑰红B的动力学比较

本文主要通过对TiO2光催化剂对酸性玫瑰红B(AcidRed52)降解的研究,比较了在光氧化和光催化氧化两种作用下AR52降解的动力学参数,试验结果证明两种氧化系统均符合伪一级反应动力学方程。通过比较两种氧化系统的动力学速率平衡常数可知在催化剂TiO2存在反应系统中时,AR52的光降解速率要比直接光氧化效率高得多。文中最后对光催化氧化反应体系进行了动力学分析,得到AR52的吸附平衡常数为0.2788L/mg;二级速率常数为0.45mg/L·min。     

活化条件对TiO2光催化降解甲醛反应的影响

采用负载化的纳米TiO2粉体为光催化剂,进行了甲醛熔液的光催化降解反应验,主要研究了光催化剂TiO2活化温度和时间对甲醛降解反应的影响以及降解反应动力学。通过零级和一级光催化反应动力学模型的建立和比较,发现甲醛的光催化降解反应遵循一级反应动力学规律。     

水中邻苯二甲酸二甲酯的光催化氧化研究

以汞灯、氙灯为光源，TiO2为光催化荆，较系统的考察了催化剂用量、光强、反应时间、pH值等因素对水中邻苯二甲酸二甲酯降解的影响。结果表明，只有在催化剂和光源协同作用时，邻苯二甲酸二甲酯才可获得较快的分解，光催化氧化反应符合假一级反应动力学。TiO2的光催化氧化作用受pH值影响不大，催化剂用量有一最佳值。采用胶束电动毛细管电泳技术对邻苯二甲酸二甲酯的光催化降解反应过程进行了跟踪。     

甲苯的复合氧化反应动力学及其降解的研究

在停止流动光谱仪反应器中研究了污水中的甲苯在3种氧化剂H2O2、O3和O3/H2O2、温度298K及pH=3~11时的氧化反应动力学及其降解过程。实验结果表明,甲苯在H2O2中氧化速率很慢,在O3中的氧化速率较快,当两种强氧化剂H2O2与O3耦合,构成高级氧化过程(AOP),甲苯的氧化速率最快。随着pH值增加,甲苯在O3和O3/H2O2中的氧化速率进一步加快。通过理论分析,初步探讨了有机污染物降解过程的机理;通过对实验数据的回归分析,获得了反应动力学常数。     

生物氧化锰对水体中17β-雌二醇的氧化降解

采用锰氧化细菌生成的生物氧化锰为氧化剂,以化学氧化锰为对照,研究其对17β-雌二醇(E2)氧化降解的反应动力学,考察相关因素(如pH、氧化锰投加量等)对氧化降解的影响。结果表明,E2对生物氧化锰的氧化作用有较强的反应感受性,其被生物氧化锰降解的效果要优于化学氧化锰;在pH 7.0,E2与氧化锰的投加比为1:10条件下,60 h时E2被生物氧化锰和化学氧化锰分别降解了69.7%和39.3%,且两种反应体系均表现为复杂的反应动力学,对其4 h的反应进行1级动力学拟合,得到相关性系数分别为0.895和0.935;通过相关影响因素的研究,发现生物氧化锰对E2的氧化降解速率与氧化锰的投加量呈正相关,与pH呈负相关;此外,生物氧化锰反应体系中的雌激素总体活性降低更为明显,反应过程中检测到了1个主要产物为雌酮(E1)。     

二氧化锰氧化降解土霉素的动力学研究

以化学合成δ-MnO2为氧化剂,研究其对土霉素(OTC)氧化降解反应动力学,并探讨初始δ-MnO2含量、pH及共存物(无机阳离子和有机酸)对氧化降解动力学的影响。结果表明,δ-MnO2对OTC有较强降解效果,且随初始δ-MnO2含量升高而增强;OTC氧化降解不是简单的准1级反应动力学,而遵循复合的反应动力学;pH对OTC氧化降解影响显著,降解速率随pH降低而明显升高;共存无机阳离子和有机酸对OTC的降解均有一定抑制作用,阳离子抑制作用表现为Mn2+>Fe3+>Ca2+>Mg2+,有机酸抑制作用表现为单宁酸>腐植酸,且阳离子和有机酸的含量,越高抑制作用越强。     

SF Blue染料在UV、UV/TiO_2、UV/H_2O_2体系中的降解动力学参数

对SF Blue制衣染料在UV、UV/TiO2、UV/H2O2三种不同体系中的降解动力学参数进行研究,得到不同体系中染料各级光降解反应的表观速率常数和活化能。结果表明,SF Blue染料在UV/TiO2和UV/H2O2体系中都具有良好的降解效果,但两者动力学可能有所不同,前者对二级反应符合度最高,后者则对一级反应符合度最高。染料在UV体系中也有一定程度降解,且对零级、一级反应都有很好的符合度。     

光催化降解甲醛废气的研究

通过使用自制的光催化剂(二氧化钛、三氧化钨)分别负载在玻纤上,对甲醛气体进行光催化降解。以动态法考察了温度、湿度对光催化降解甲醛的影响。实验结果表明:随着温度、湿度的升高,光催化降解甲醛气体的降解率先升高后降低。最佳反应条件为:反应温度38℃,反应湿度40%,以WO3/TiO2/玻纤为光催化剂,甲醛降解率达到76%。并对WO3/TiO2/玻纤光催化降解甲醛的反应动力学进行了初步研究,结果表明:以WO3/TiO2/玻纤为光催化剂,光催化降解甲醛反应符合一级反应动力学规律。     

固载TiO_2光催化降解废水中氨氮的动力学模型

采用固载TiO2光催化氧化处理模拟和实际氨氮废水,研究了反应的动力学模型和反应条件对氨氮氧化速率的影响。结果表明,在低浓度氨氮的TiO2光催化过程中,氨氮分子在催化剂表面的吸附是整个降解过程的控制步骤,过程的动力学方程遵循r=kKCA/(1+KCA)。若此时,氧浓度为常数时,氨氮在水中的降解可用拟一级反应模型来近似;催化剂投加量、曝气量、反应温度、光强等反应条件对反应的表观速率常数有着显著的的影响。     

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。     

纳米TiO2光催化氧化愈创木酚的降解机理

以木质素的模型物愈创木酚(G-M)为研究对象,采用自制的纳米TiO2作光催化剂,在一定的降解条件下对G-M光催化降解的动力学和机理进行了研究.实验表明G-M的光催化降解过程包括吸附和降解两部分,通过对G-M在TiO2表面吸附性能的测定,得到其吸附平衡常数,在此基础上运用L-H方程对G-M光催化降解的动力学方程进行讨论,得到降解反应动力学方程1/r=1.744/C 0.103 4.采用有机物特征功能团的显色法,对G-M光催化降解反应过程的中间产物进行了分析,推断在G-M降解反应过程中出现了开环、脱羧,最终完全分解矿化生成二氧化碳和水.     

纳米二氧化钛悬乳体系光催化降解愈创木酚机理的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备的纳米TiO2作为催化剂,以造纸废水中木质素的模型物愈创木酚(G-M)为对象,在一定的降解条件下对G-M光催化降解动力学和机理进行了研究。结果表明,G-M的光催化降解过程包含吸附和降解两个过程,通过对G-M在TiO2表面吸附性能的研究,得到其吸附平衡常数;运用L-H方程,对G-M光催化降解动力学方程进行讨论,得到降解动力学方程:1/r=1.774/C+0.1034。同时,对TiO2光催化降解机理进行了探讨。     

光催化降解活性染料K-GL的动力学及其盐效应

以分散态纳米TiO2为光催化剂,在鼓泡流化床光催化反应器中对活性翠兰K-GL染料溶液进行光催化降解实验研究。通过改变光催化剂投入量、染料溶液的初始浓度和Na2SO4与NaCl的掺加,探讨了影响光催化降解K-GL的因素,运用Langrmuir-Hinshelwood动力学方程对染料降解动力学规律进行了研究。结果表明,TiO2光催化降解活性翠兰K-GL的反应遵循准一级反应动力学方程,且表观反应速率表常数随活性翠兰溶液初始浓度的升高而降低;反应的催化剂最佳投入量为0.122g/L;光催化体系中的Na2SO4对于染料K-GL的降解表现出明显的促进作用,在较低浓度下,Na2SO4的最佳添加量为0.104mol/g,且随着其浓度的升高,表观反应速率常数随之增大;而掺加不同浓度的NaCl对光催化降解K-GL有抑止作用。     

纳米TiO2光催化降解酸性嫩黄动力学

采用纳米TiO2光催化降解酸性嫩黄.当进水浓度为20mg/L时,通过降解效率的比较得出反应的最佳条件为TiO2的投加量600mg/L,pH值为原水3.56,宜选择紫外光作为光源.实验还发现,酸性嫩黄的光催化降解动力学符合Langmiur-Hinshelwood动力学模型,并求得反应速率常数k=0.36mg/L·min,表观吸附平衡常数K=0.0169 L/mg.     

乙酸在超临界水中氧化分解的动力学研究

乙酸被认为是含碳氢有机物在超临界水中氧化降解的中间产物,甚至是关键的反应速率控制产物.今对影响超临界水中乙酸氧化降解的因素进行了实验研究,用总有机碳(TOC)含量来表示浓度,用幂指数方程来描述反应速率, 通过多参数曲线拟合, 求得了动力学参数; 反应活化能为144.8kJ@mol-1, 潜力因子为5.09×1010,对乙酸TOC浓度的反应级数为1.28, 对氧为0.4.结果表明超临界水氧化法可以有效地去除水中的乙酸,去除率最高可达99%以上.在实验的条件范围, 氧气过量倍数和温度越高, 乙酸水溶液质量流量越小, 乙酸的降解率也越高.求得的动力学方程能较好地预测实际结果.     

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。     

臭氧氧化处理苯胺废水

采用臭氧氧化法处理苯胺溶液，考察了反应时间、苯胺浓度、溶液pH、臭氧流量等因素对苯胺降解率的影响。研究结果表明：初始浓度200mg／L时，pH值9．0、臭氧流量为300mg／h，经10min后苯胺去除率达到99％以上。苯胺降解反应符合一级反应动力学。TOC降解速率低于苯胺分子降解速率，反应30min后，TOC去除率比苯胺去除率低40％左右，表明伴随着苯胺的分解，生成一系列中间产物。     

纳米二氧化钛光催化降解染料废水动力学研究

以纳米二氧化钛为光催化剂,研究了光催化降解染料废水溶液的动力学规律及溶液的pH值、TiO2投加量和染料起始浓度对光催化降解活染料废水动力学的影响。结果表明,该反应符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型,且光催化过程符合一级反应动力学方程,一级反应动力学常数(K')随溶液pH值及染料起始浓度的降低而增大;TiO2的最佳投加量为2.0 g/L,低于或超过该值都会导致降解速率的下降。     

负载型TiO2光催化剂降解酸性玫瑰红B的研究

采用溶胶-凝胶方法,经过数次浸渍制备成负载型纳米TiO2光催化剂,研究光催化氧化降解酸性玫瑰红B(简写为AR)。考察了浸渍次数和煅烧温度对光催化活性的影响,表明浸渍3次和煅烧温度为550℃时催化剂的活性最好。研究了掺杂镧的催化剂活性并与P25作了比较,掺杂镧后,催化剂活性明显提高,光催化活性比P25高出13．5％。同时进行了负载型TiO2/硅胶的动力学研究,表明光催化降解AR过程符合伪一级反应动力学模型。     

叔丁醇的复合氧化反应动力学及其降解的研究

在光谱反应器中研究了有机物叔丁醇（ＴＢＡ）在Ｈ２Ｏ２,Ｏ３和Ｏ３／Ｈ２Ｏ２及不同ｐＨ值时的氧化反应动力学及其降解过程。结果表明,ＴＢＡ几乎不被过氧化氢氧化;在酸性及中性条件下,ＴＢＡ较难在臭氧中降解,随着ｐＨ增加,ＴＢＡ的臭氧化速率加快,ＴＢＡ较容易在Ｏ３／Ｈ２Ｏ２中氧化降解。