不锈钢基PbO2电极电催化氧化降解甲基橙性能的研究

本研究以自制的不锈钢基PbO2电极对25mg·L^-1的甲基橙溶液进行电催化氧化降解。考察了电流密度、支持电解质浓度、溶液pH值、温度等因素对甲基橙脱色率的影响,确定了电催化氧化甲基橙的最佳反应条件,即电流密度为50mA/cm^2,支持电解质Na2SO4的浓度为0．04mol·L^-1,降解20min后,甲基橙脱色率可达到90％以上。本研究还对几种不同印染废水进行了电催化氧化降解,结果表明,不锈钢基PbO2电极对不同的印染废水均有较好的脱色效果。     

超声协同三维电极处理染料废水

采用超声协同三维电极技术处理甲基橙模拟染料废水.通过对比试验,讨论了超声协同作用对降解效果的影响;考察了槽电压、原水浓度、pH、电解质浓度对去除效果的影响;通过中间产物的图谱分析,初步得出甲基橙在超声协同三维电极体系中的降解历程.试验表明,在最佳条件时,模拟废水中甲基橙的去除率接近100%,COD去除率超过80%.     

活性炭载CeO2/Sb2O5三维电极电催化氧化降解甲基橙

采用活性炭载CeO／Sb2O5修饰三维电极电催化氧化甲基橙水溶液,发现了该电极体系具有特殊的高COD去除率,且可以有效降解乙酸;研究了甲基橙初始浓度、负载电压、初始pH值、溶液中含盐量、体系温度,甲基橙初始浓度等对甲基橙脱色率和COD去除率的影响,确定了适宜的反应条件。并对其可能机理进行了推测,在适宜的条件下,该体系对甲基橙水溶液的脱色率和COD去除率均可达90％以上。     

电解质对甲基橙电催化氧化性能影响研究

以自制DSA电极为阳极,采用电催化氧化法对甲基橙模拟染料废水进行降解研究。分别考察了Na_2SO_4、FeCl_3、(NH_4)_2Fe(SO_4)_2、NaCl 4种电解质对甲基橙废水降解效果的影响。结果表明,不同电解质对甲基橙电催化氧化性能影响不同。以FeCl_3、(NH_4)_2Fe(SO_4)_2为电解质时,甲基橙降解效果较差,可能降解过程中铁与中间产物形成了更难降解的铁有机络合物种;以NaCl、Na_2SO_4为电解质降解效果较好,反应2h甲基橙去除率达到97%以上;但以NaCl为电解质,反应过程中仍会形成新的难降解中间物;最佳电解质为Na_2SO_4,在降解过程中无明显中间产物出现积累,最终甲基橙被彻底矿化为CO_2和H_2O。     

Ti/IrO2-Pt电极电化学降解酸性橙Ⅱ染料废水研究

研究采用Ti/IrO2-Pt电极为阳极,对酸性橙Ⅱ染料废水进行电化学降解研究.讨论了电解质、电流密度、溶液pH等工艺条件对酸性橙Ⅱ降解的影响,对污染物的电化学降解过程进行了分析,并通过重复试验和电极表面形态比较等手段对电极耐用性进行了考察.结果表明,以氯化钠为电解质有助于酸性橙Ⅱ的快速降解；加大氯化钠添加量和电流密度能缩短降解时间,但过高的电流密度会引起溶液中氯含量的流失；中性pH更有利于酸性橙Ⅱ的降解.电化学降解过程中,Ti/Ir·O2-Pt电极可将各种中间产物无选择性的同步矿化.在氯化钠浓度为0.005 mol·L-1、电流密度10mA·cm2,初始pH为6.8的条件下,质量浓度为50 mg·L-1的酸性橙Ⅱ在30 min内被完全降解,电解2h后TOC去除率达到45％左右.     

新型光电催化反应器对甲基橙的脱色降解研究

以热氧化法制备的TiO2/Ti薄膜电极为阳极、石墨电极为阴极和饱和甘汞电极为参比电极,设计一种新型的光电化学催化反应器。研究了三种不同催化体系对甲基橙的降解率,同时研究了初始pH、反应时间对脱色率的影响,结果显示,光电化学催化体系对甲基橙的降解效果优于另外两种催化体系。当溶液初始pH=3.0,其他条件不变的情况下,双槽反应器阴阳两极槽甲基橙溶液的脱色率分别达到82.35%和91.30%,单槽反应器脱色率为85.00%。单双槽反应器均达到了＂双极双效＂的目的。     

TiO2纳米管阵列电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列电极,通过考察其对模拟染料废水甲基橙(MO)的光催化降解效率来优化制备条件。研究了TiO2纳米管阵列电极电催化降解MO的活性及其影响因素,并考察了MO降解反应动力学。结果表明,MO溶液pH、电解槽压、支持电解质浓度等是TiO2纳米管阵列电极催化效率的重要影响因素。TiO2纳米管阵列电催化降解MO的反应遵守一级反应动力学规律,与TiO2纳米管阵列光催化降解MO的行为一致,且表观反应速率常数不随MO溶液浓度不同而发生改变。     

超声——化学氧化法降解水中甲基橙的研究

用超声波辐射甲基橙溶液,研究了溶液浓度、溶液酸碱度(pH值)、外加H2O2、外加纳米TiO2光催化剂和联合紫外光照射对甲基橙的降解效果。结果表明,甲基橙溶液浓度在10~40 mg/L范围内,其降解率与溶液浓度呈良好的线性关系(相关系数r=0.9917~0.9987);pH=3的酸性条件下甲基橙的降解率是pH=11的2倍;加入3g/L H2O2能使降解率提高40%;加入纳米TiO2和联合紫外光照射使甲基橙的脱色率达100%,超声波、纳米TiO2和紫外光三种作用存在协同效应。     

BDD电极降解酸性橙Ⅱ染料废水研究

选用掺硼金刚石(BDD)电极作为阳极、不锈钢电极阴极,对酸性橙II染料废水进行电化学降解研究。讨论了电解质、电流密度、溶液pH、初始浓度等工艺参数对酸性橙II降解速率的影响,对降解过程中染料分子的矿化进行了监测分析,并且考察了不同初始浓度下电解过程中的表观电流效率。结果表明,溶液中存在氯离子有助于酸性橙II的快速降解;以硫酸钠为电解质时,高电流密度和碱性pH环境有助于提高酸性橙II降解速率。电化学降解过程中,BDD电极可以迅速的破坏染料分子显色基团使其褪色,并无选择性的矿化各种中间产物。随着电解反应的持续进行,表观电流效率逐渐降低;污染物浓度越高,电解过程中电流效率越高。在初始浓度50 mg/L、氯化钠添加量0.01 mol/L、电流密度10 mA/cm2、初始pH 6.5左右的条件下,酸性橙II在30 min内被完全降解,120 min后TOC去除率达到96%。     

多电极介质阻挡放电等离子体处理印染废水中试研究

采用多电极介质阻挡放电低温等离子体处理印染废水进行中试研究。考察容积为15 L的反应器在不同的输入电压、脉冲频率、溶液初始浓度、气体流速等条件下对甲基橙溶液的降解效果。结果表明,降解效果随输入功率电压的增加而先增加后降低,且在100 V时降解效果最佳,50 mg/L的甲基橙溶液20 min的脱色效率为98.08%,200 mg/L的甲基橙溶液60 min的脱色效率为99.12%;对50 mg/L的甲基橙溶液20 min COD的降解率为29%,连续降解60 min COD的降解率达57%。同时,气体流速也是工业应用中需要重视的影响因素之一。     

H4SiW12O40/TiO2-ZrO2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。     

H_4SiW_（12）O_（40）/TiO_2-ZrO_2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。     

电絮凝处理甲基橙废水的实验及动力学模型

采用电絮凝法处理甲基橙模拟染料废水,研究了染料脱色的影响因素及其COD_Cr去除动力学。考察了静置时间、槽电压、极板间距、初始浓度、pH值以及电解质浓度对甲基橙染料脱色效率的影响。结果表明,槽电压为20 V,电流为0.4 A,极板间距为2.5 cm,废水体积为500 ml,甲基橙初始浓度为500 mg·L^-1,溶液pH值为3.0,电解质KCl的浓度为0.5 g·L^-1时,反应10 min后甲基橙脱色率可达97 %。根据电絮凝的絮凝沉淀理论和氧化反应机理,建立COD_Cr去除反应动力学模型,模型与实验数据拟合较好。通过模型参数的预测可以揭示甲基橙降解主要以絮凝沉淀为主,氧化降解为辅,同时溶液中二价铁Fe(II)的增加会影响COD_Cr去除率的下降。     

超声化学降解水溶液中甲基橙的研究

基于所建立的实验装置,以甲基橙为研究对象,研究了超声降解的规律。实验研究了甲基橙的初始浓度、超声降解时间、初始溶液的pH值和H2O2、Fe^2＋等自由基促进剂等因素对降解效果的影响。结果表明,初始浓度为5mg／L,反应时间为90rain,初始溶液的pH值为2,加入H2O2、Fe^2＋自由基的最佳降解条件下,甲基橙的降解率可达到94．7％。     

US/Fe~(3+)/H_2O_2体系超声催化降解甲基橙的研究

采用US/Fe3+/H2O2体系超声催化降解甲基橙,考察了超声波功率、Fe3+初始质量浓度、H2O2用量、甲基橙溶液的初始质量浓度及初始pH值对超声催化降解甲基橙的影响,初步探讨了其降解动力学规律。结果表明,US/Fe3+/H2O2体系能有效降解甲基橙,且超声波与Fenton试剂对甲基橙废水的降解存在强烈的协同作用;在pH=3、超声波功率500 W、Fe3+和H2O2的初始质量浓度分别为30 mg/L和150 mg/L时,对含30 mg/L的甲基橙溶液降解120 min,其去除率达到99.5%;甲基橙的超声催化降解符合一级反应动力学规律,且甲基橙的一级反应速率常数随其初始质量浓度增大而降低。     

硫掺杂石墨烯电催化降解有机染料甲基橙

电极作为影响污染物电催化氧化效率与路径的最主要因素,是电催化效率提升的重要突破口。本研究以氧化石墨烯（GO）为碳源,以二苯二硫醚作为硫源,合成硫掺杂石墨烯（SGN）电极,用于电催化降解甲基橙染料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱等对材料进行表征。考察电解质、外加电流、初始pH等因素对降解过程的影响。研究结果表明,硫掺杂能有效提升石墨烯材料的电催化性能。在初始pH=3、甲基橙浓度为10mg/L、电解质为NaCl、外加电流为30mA且实验温度为20℃的最佳条件下,反应35min可以达到98.39%的甲基橙降解率。材料性能稳定,可重复使用,在降解有机污染物方面具有良好的应用前景。     

bio-Pd/C气体扩散电极的电Fenton体系降解甲基橙

采用生物法合成Pd/C催化剂,制备成bio-Pd/C气体扩散电极降解甲基橙模拟废水,考察了电流大小、pH、曝气条件对甲基橙去除效果的影响,探讨了bio-Pd/C气体扩散体系下的电催化降解机制。结果表明,所制备的催化剂中Pd以无定形态存在并高度分散在生物炭内部连通的孔隙中,形状比较规则,粒径为10～15 nm。反应30 min后,bio-Pd/C气体扩散体系对甲基橙的去除率达到99%、对TOC的去除率达到53%。增大电流、低pH、增加曝气均有利于甲基橙的降解,在bio-Pd/C气体扩散体系中掺杂Pd催化剂可以强化甲基橙的降解。     

Synthesis of Zn-Ni-AI Layered Double Oxides and its Photocatalytic Property

采用共沉淀法制备了一系列Zn–Ni–Al三元类水滑石,然后焙烧制得衍生物—Zn–Ni–Al复合氧化物,并用X射线衍射、热重–差热分析、扫描电子显微镜、比表面积分析及元素分析等对样品进行了表征,考察了类水滑石Zn/Ni/Al金属原子比、焙烧温度等因素对甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解的影响。结果表明：类水滑石前驱体Zn/Ni/Al的摩尔比为1：1：1,焙烧温度为450℃时,复合氧化物的催化效果最好。此条件下制得的Zn–Ni–Al复合氧化物在300W紫外光照60min后,对甲基橙、亚甲基蓝的降解率可达到97%以上,光照100min内对罗丹明的降解率可达到91%。     

Zn–Ni–Al复合氧化物的制备及光催化性能

采用共沉淀法制备了一系列Zn–Ni–Al三元类水滑石,然后焙烧制得衍生物—Zn–Ni–Al复合氧化物,并用X射线衍射、热重–差热分析、扫描电子显微镜、比表面积分析及元素分析等对样品进行了表征,考察了类水滑石Zn/Ni/Al金属原子比、焙烧温度等因素对甲基橙、亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解的影响。结果表明:类水滑石前驱体Zn/Ni/Al的摩尔比为1:1:1,焙烧温度为450℃时,复合氧化物的催化效果最好。此条件下制得的Zn–Ni–Al复合氧化物在300W紫外光照60min后,对甲基橙、亚甲基蓝的降解率可达到97%以上,光照100min内对罗丹明的降解率可达到91%。     

纳米复合光催化剂Ag@TiO2日光辐照下催化性能

对自制Ag@TiO2光催化剂日光下光催化降解甲基橙模拟污染物的可行性进行了研究,探讨了反应时间、pH值、H2O2用量、催化剂浓度和催化剂重复使用对甲基橙光催化降解效果的影响.结果表明,在H2O2协同作用下,Ag@TiO2光催化剂可以快速降解溶液中的甲基橙,晴好天气下20 min溶液可褪至无色.