辉光放电电解降解水体中阳离子桃红FG的机理

用辉光放电电解(GDE)技术对模拟染料废水阳离子桃红FG的降解过程进行了研究。通过发射光谱法测定了GDE产生的活性粒子,用紫外光谱和总有机碳(TOC)分析仪研究了不同放电时间下的脱色率和去除率,用电导率仪和酸度计测定了降解过程中溶液的电导率和pH的变化,同时用离子色谱对降解中间产物进行了分析。结合各种分析结果,探讨了GDE降解阳离子桃红FG的机理。结果表明,在最佳电压600 V时,溶液中产生HO·、O·、H·等高活性粒子;放电120 min时,200 ml 20 mg/L阳离子桃红FG的脱色率和TOC去除率分别可达99.0%和72.6%;降解液pH先减小后增大,电导率存在先增大后减小的趋势;离子色谱测试表明,降解过程中产生多种有机小分子酸。羟基自由基(HO·)对阳离子桃红FG的降解起关键作用,GDE降解阳离子桃红FG的机理为:HO·作用下助色基团键断裂,产生酚类等中间产物,然后继续被降解为醌和小分子有机酸,最终矿化为Cl~-、NO_3~-、CO_2和H_2O。     

辉光放电电解等离子体处理次甲基蓝废水

利用辉光放电电解等离子体技术对次甲基蓝废水的降解进行了研究,详细考察了电压、染料浓度、pH值、催化剂对次甲基蓝降解效果的影响。实验发现,次甲基蓝废水的优化降解条件为:工作电压610 V,pH值3.0,Fe2+催化作用下降解效率明显提高。利用紫外-可见吸收光谱监测了次甲基蓝的降解过程,结果表明,次甲基蓝先被降解成小分子,小分子继而被进一步降解。     

辉光放电电解等离子体降解模拟染料废水碱性紫16的研究

用辉光放电电解等离子体(GDEP)技术对模拟染料废水碱性紫16的降解过程进行了研究。通过对电流电压曲线分析,阐述了各阶段变化趋势成因,确定产生辉光放电电压为450 V左右。采用紫外分光光度法对不同降解时间下碱性紫16脱色率进行了分析,结果表明,在600 V电压下,20 mg·L~(-1)碱性紫16可在40 min时脱色率达97.8%,整个降解过程符合一级动力学反应的特征。加入2 g·L~(-1)FeCl2后,促进了HO·的生成速度,使100 mg·L~(-1)碱性紫16在40 min时脱色率达到95.4%。碱性紫16在GDEP降解下,经共轭结构的破坏,助色团最终被矿化为CO2和H2O,其中HO·起到了关键性作用。     

辉光放电等离子体降解番红花红T染料废水

利用辉光放电等离子体(GDP)对阳离子染料番红花红T模拟废水进行降解。通过测量番红花红T染料废水处理前后在紫外可见区最大吸收波长554 nm的吸光度来计算降解效率,同时考察在降解过程中溶液的pH、电导率的变化。结果表明,初始质量浓度分别为50、100 mg/L的番红花红T水溶液在经过15 min后降解效率分别高达99.34%、98.99%,且降解过程符合准1级动力学特征。随着放电处理的进行,溶液的电导率增大、pH降低,说明在放电处理进行中产生了大量荷电离子及酸性物质。通过对3种不同情况下降解结果的比较(放电处理加Fe离子、仅放电处理和放电处理加Na2SO4),推测对番红花红T起主要降解作用的是羟基(·OH)自由基。     

辉光放电等离子体处理有机染料直接黑EX废水

辉光放电电解是一种新型的产生等离子体的电化学方法。在惰性电解质水溶液中进行辉光放电电解,可以产生大量的.OH、.H、e-aq、HO2.等活性粒子,且产物的总生成量超过了根据法拉第定律计算的产量,每通过1 mol电子可生成12 mol.OH。.OH氧化能力非常强,可以无选择地降解各种有机物。文章探讨了电压、初始浓度、pH、催化剂Fe2+等因素对辉光放电降解直接黑EX效果的影响。用紫外可见吸收光谱检测了染料的降解过程。实验表明:利用该方法可以使水中染料大部分降解。直接黑EX优化降解条件为:工作电压610 V,pH 3.12,Fe2+催化作用下降解效率明显提高。     

辉光放电电解等离子体法制备VMT/P(AMPS-co-AA)高吸水树脂

在水溶液中,以蛭石(VMT)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发制备蛭石/聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-丙烯酸)(VMT/P(AMPS-co-AA))复合高吸水树脂。考察了放电电压、放电时间、蛭石用量和交联剂含量对复合高吸水树脂吸水溶胀性能的影响,用FT-IR、XRD、TG、SEM对复合高吸水树脂的结构、形貌和热稳定性进行了表征,同时探讨了可能的引发聚合机理。结果表明, VMT 表面的羟基与AMPS和AA中的C=C键发生接枝共聚形成了无机/有机无定形共聚物,该材料表面呈现粗糙、多孔的三维网状结构,热稳定性良好,GDEP引发是一个自由基引发的链增长过程。     

溶液中辉光放电等离子体化学反应研究

分析了溶液中辉光放电等离子体过程中水分子在等离子体层、等离子体-溶液界面和主体溶液中的反应历程;介绍了水溶液体系中辉光放电等离子体电解引发的等离子体合成反应和高级氧化反应;对有机溶剂体系中的辉光放电等离子体电解反应进行了介绍.实验表明甲醇溶液辉光放电等离子体电解主要产物是氢气,还有少量一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、1,3,5-三(口恶)烷和水等,气相产物中氢气摩尔分数在86%以上.根据甲醇溶液中GDE过程中得到的产物分析,提出了甲醇分解的可能反应历程.     

辉光放电等离子体处理活性艳红X-3B染料废水实验研究

辉光放电电解是一种新型的电化学过程,其中等离子体由电极和电解质液面之间的直流辉光放电来维持。在惰性电解质水溶液中进行辉光放电电解,可以产生大量的·OH、·H、e-aq、HO2·等活性粒子,进而降解各种有机物。文章采用辉光放电等离子体降解活性艳红X-3B,详细考察了多种因素对活性艳红降解效果的影响。实验发现,提高溶液酸度和增加电压均可提高活性艳红的脱色效果,加入一定量Fe2+能明显提高活性艳红的脱色效率。优化后的最佳条件为:电压为570 V,p H为3.04,活性艳红初始浓度为60 mg/L,Fe2+的用量为2 mmol/L,20 min内活性艳红的脱色率达到98.8%。     

辉光放电电解等离子体法制备VMT/P(AMPS-co-AA)复合高吸水树脂

在水溶液中,以蛭石(VMT)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发制备蛭石/聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸-co-丙烯酸)[VMT/P(AMPS-co-AA)]复合高吸水树脂。考察了放电电压、放电时间、蛭石用量和交联剂用量对复合高吸水树脂吸水溶胀性能的影响,并采用FTIR、XRD、SEM、TG对复合高吸水树脂的结构、形貌和热稳定性进行了表征,探讨了可能的引发聚合机理。结果表明,VMT表面的羟基与AMPS和AA中的CC键发生接枝共聚形成了无机/有机无定形共聚物,该材料表面呈现粗糙、多孔的结构,热稳定性良好,GDEP引发是一个自由基引发的链增长过程。     

穿流式电解-吸附原位耦合强化染料降解与机理分析

为了提高电化学氧化效率,在阴阳两极间隙填充不同类型的吸附材料,设计了一种原位集成的穿流式电解-吸附耦合反应器(EA-R),并选取了典型染料酸性红G(ARG)作为模拟污染物。结果表明,电解耦合PANI/TiO₂吸附对ARG模拟废水呈现较好的处理效果,脱色率和COD去除率远高于单独电解处理。同时,发现电解和PANI/TiO₂吸附之间存在协同效应。将四种常用填料(石英砂、天然沸石、焦炭和活性炭)分别与PANI/TiO₂均匀混合,以降低废水穿流阻力,提高EA-R渗水能力。结果表明,四种电解-吸附模式均具有协同效应,其中填充PANI/TiO₂+焦炭的EA-R对废水脱色和COD去除呈现最大协同系数(Sc),分别为62.5%和61.7%,同时相比与单独电解处理单位COD能耗下降65.3%。UV-Vis、FT-IR和GC-MS分析表明,ARG在电解过程中的降解机理非常复杂,包括氧化还原、电化学聚合、相互反应等,其中ARG分子偶氮双键更易受到破坏,导致废水脱色显著。     

Degradation of poly(acrylamide) in aqueous solution by glow discharge electrolysis

Summary The glow discharge electrolysis was carried out to an aqueous solution containing poly(acrylamide). The analytical results of the degradation products showed that the degradation takes place stepwise caused by the cleavages of the main and also the side chains of the polymer.     

介质阻挡放电等离子体对茜素红溶液的降解

利用介质阻挡放电等离子体法对染料茜素红溶液进行降解。考察了放电间距、输入电压及溶液pH值对茜素红降解效果的影响,并通过测定放电过程溶液中活性粒子O₃的浓度,探讨了促使茜素红降解的主要因素。结果表明,高压电极与液面间距为8 mm、输入电压为8 kV时,降解效果较好。其中弱碱性环境下（pH=8.4）降解效果最好,40 min后茜素红浓度降为0.26 mg·L^-1,在弱酸性环境（pH=5.8）中处理45 min后,茜素红浓度为1.61 mg·L^-1,而在中性环境（pH=7.0）中降解效果较差,处理45 min后茜素红残留浓度为5.70 mg·L^-1。溶液中的O₃是推动氧化反应进行的主要因素。     

介质阻挡放电等离子体处理C.I.活性黄145废水的研究

本文采用介质阻挡放电等离子体技术对模拟C.I.活性黄145废水进行降解实验,考察了峰值电压、放电频率、气体流量、作用时间等因素对该染料废水色度、COD等处理效果的影响,并初步探讨C.I.活性黄145降解的降解机理。结果表明,介质阻挡放电可有效去除废水色度(去除率95%),COD去除率虽不高(去除率30%~40%),但生化可行性有一定提高(B/C由0.04上升到0.32)。通过降解机理的探讨表明,介质阻挡放电可将染料大分子降解为小分子的酸。     

双杆介质阻挡放电降解酸性红73废水

研究一种双杆式介质阻挡放电在不同条件下对酸性红73的降解效果,考察了能量密度、初始电导率、初始pH、初始质量浓度和放置时间等因素对染料降解率的影响,并对反应中生成的活性粒子（H₂O₂和O₃）进行了检测。降解实验前后的紫外-可见吸收光谱图表明介质阻挡放电能够破坏酸性红73分子中的偶氮双键和萘环等。实验结果表明：能量密度的增加可以提高酸性红73降解率,当能量密度为265.8kJ/L时,降解率为70.0%,能量效率最高可达2.84mg/（kW·h）。酸性红73的初始质量浓度的增加可以提高反应的能量效率。放电过程中产生的过氧化氢与处理时间呈正相关增长,并可持续存在一段时间进一步引起染料褪色,臭氧则随着时间的增长先增大后减小。     

Degradation of indole in aqueous solution using contact glow discharge plasma

Exhaustive indole oxidation in aqueous solution was studied using contact glow discharge plasma. The results indicated that the rate of indole degradation increases with the decrease in the solution conductivity. The degradation rate can be enhanced under the following situations. First, the increase in temperature. Second, introduce active carbon and hydrogen peroxide to the solution. Third, the degradation process is performed in alkaline or acidic media rather than the neutral media. Fourth, add Fe²⁺ to solution to undergo Fenton’s reaction. However, n-butanol was found decelerate the degradation of indole. Some major intermediates produced during the degradation were detected by using both HPLC and GC-MS.     

Degradation of biorefractory furaltadone in aqueous solution by ozonation

BACKGROUND: Furaltadone (FD), a nitrofuran derivative, is a highly effective chemotherapeutic drug. In China the FD wastewater discharged by the pharmaceutical industry is high in organics and biorefractory compounds. The objective of this study was to investigate the degradation mechanism of FD in aqueous solution by ozone oxidation. Preliminary results on the reaction mechanism were obtained using three different spectral analysis techniques. RESULTS: The ozonation mechanism was significantly affected by the pH value. At low pH values the primary reaction is direct oxidation of ozone, an incomplete oxidisation, which can only destroy the FD molecule's conjugated structure. At high pH values the major reaction changes to hydroxyl radical oxidation. FD can be rapidly oxidised into CO₂, H₂O, NH₃, NO , HCHO, oxalic acid and other aliphatic acids of low molecular weight, which can be entirely mineralised by continued ozonation. CONCLUSION: The pH value significantly influences the mode of FD ozonation. The present experiment suggests a potentially useful pretreatment method for conventional biological treatment of wastewater containing FD. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

纳米二氧化钛薄膜协同接触辉光放电技术降解亚甲基蓝

通过溶胶-凝胶法制得纳米TiO_2薄膜,研究了日光条件下亚甲基蓝在薄膜上的光催化降解以及在TiO_2协同接触辉光放电条件下的降解,结果表明:镀膜5次所得薄膜具有高的催化性能;TiO_2协同接触辉光放电可以高效地降解亚甲基蓝分子;所制得的薄膜随使用次数的增加而活性变化不大。     

高压脉冲液相放电降解水中邻氯苯酚

研究了高压脉冲液相放电降解水中邻氯苯酚的特性脉冲峰压的升高、电极距离的缩短、脉冲频率的加大均使邻氯苯酚的降解速率增加.在脉冲峰压为30 kV、电极距离为2 cm、脉冲频率为150 Hz条件下,o-CP的降解率约为98.7%.较高输入电压下,溶液初始离子含量的增加,会使放电形式由火花放电→流柱放电→电晕放电转变.在火花放电和流柱放电条件下,邻氯苯酚降解率无明显变化,但在电晕放电时,降解率有所降低.邻氯苯酚受羟基的攻击,生成2-氯-对苯二酚,并进一步被氧化生成2-氯-1,4-对苯醌,2-氯-1,4-对苯醌开环后,进一步被氧化,自由基最终生成丙酸、草酸、乙酸以及甲酸等低分子有机酸.     

用超临界水氧化技术降解废水中的TNT

利用超临界水氧化(SCWO)实验装置,研究了不同工艺条件下超临界水氧化技术对废水中TNT的降解规律.结果表明,采用超临界水氧化技术可以有效去除废水中的TNT.反应温度、停留时间是影响TNT降解效果的主要因素,随着反应温度、停留时间的增加,TNT的降解率显著增大.在反应温度为550℃、压力24MPa、反应时间120s的条件下,废水中TNT的降解率可以达到99.9%.通过色谱-质谱(GC-MS)联用对超临界水氧化降解TNT的中间产物进行了分析.结果表明,中间产物主要有三硝基苯、甲苯、硝基苯酚、萘、芴、菲、蒽、邻苯二甲酸正丁酯和庚烷、十二烷、十四烷等直链饱和烷烃,证实SCWO降解TNT的同时,发生了偶合、水解、异构化等副反应.探讨了TNT在超临界水中的氧化反应机理.     

酸性氧化电位水降解偏二甲肼废水研究

研究酸性氧化电位水对偏二甲肼(UDMH)降解的作用,考查了影响酸性氧化电位水降解UDMH效果的相关因素。实验结果表明:初始质量浓度为150mg/L的UDMH废水,当其与酸性氧化电位水体积比为1:4、反应时间为1.5min、反应温度为19℃时,UDMH降解率可达94.8%。