Application of Slurry Type Photocatalytic Oxidation‐Submerged Hollow Fiber Microfiltration Hybrid System for the Degradation of Bisphenol A (BPA)

Abstract

A pilot scale, slurry type photocatalytic reactor, followed by submerged hollow fiber microfiltration (MF) membrane hybrid system was evaluated for simultaneous and complete destruction of toxic organic chemical bisphenol A (BPA) and separation of photocatalyst TiO₂; in order to obtain a reusable quality water. With simple modification to the treatment operation, the effect of photocatalytic reaction at modest variations in temperature was examined. Adsorption pretreatment was carried out prior to photocatalysis (UV/TiO₂). BPA adsorption ability on TiO₂ was very less (about 15%) at 25°C. However, adsorption pretreatment followed by photocatalytic oxidation (UV/TiO₂) at an elevated nearly constant temperature (about 70°C) helped in increasing the BPA degradation efficiency. The effect of ozone introduction into the treatment stream was also analyzed. Applying ozone along with UV/TiO₂, brought about a synergistic effect on BPA degradation. Within 3 h, entire 10 ppm of BPA and the by‐product organic compounds were completely removed. TiO₂ particle separation performance using hollow fiber membrane was enhanced by adopting a two‐stage coagulation/sedimentation pretreatment. With initial turbidity of 4000 NTU, the turbidity of the final permeate water was well below 0.1 NTU. Almost complete removal of particles was achieved. Some of the main advantages of this hybrid treatment system include, large‐scale treatment, complete and efficient BPA and its organic intermediates degradation, TiO₂ easily separated after treatment and capable for reuse as it is free from chemical coagulant contaminants, reusable quality water is obtained, and the system has the potential for continuous operation with simple process modifications.     

在薄膜TiO2/γ -Al2O3和粉末TiO2上光催化降解苯酚的研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了薄膜状TiO2／( -Al2O3和粉末状TiO2光催化剂;利用扫描电镜、Ｘ射线衍射及降解苯酚的催化活性评价等手段对薄膜状TiO2／( -Al2O3和粉末状TiO2进行了表征。实验结果表明,500℃热处理3h时,TiO2的晶型是锐钛矿型,用于光催化降解苯酚时显示了较高的活性,且薄膜状TiO2／( -Al2O3的光催化活性高于粉末状TiO2。     

在玻璃的TiO2涂膜上有机物分子的吸附及光催化分解对水接触角的影响

研究了有机物分子在玻璃的TiO和WO3／TiO2复合物涂膜下的吸附及光催化分解对水接触角的影响,结果表明：有机物在空白玻璃及其膜的表面的吸附为不可逆化学吸附,WO3／TiO2复合物膜可钝化玻璃表面对大气污染物分子的吸附能力并具有较好的光催化活性。     

多相光催化降解染料废水的研究进展

对光催化降解染料的机理,影响染料光催化降解速率的因素,提高染料光催化降解效率的途径以及光催化降解染料废水的研究进展进行了综述。     

TiO_2薄膜光催化氧化I~-的研究

采用溶胶 凝胶法 ,在玻璃珠表面涂覆均匀透明的TiO2 薄膜并制成光催化反应器 ,对水溶液中I- 的光催化氧化进行了研究 .比较了光催化剂的活性 ,讨论了I- 的起始浓度、试液的酸度、光照时间与I2 产率的关系 .实验结果表明 :采用锐钛型TiO2 作光催化剂 ( 3L碘化钾溶液所用催化剂量为 4 0 g) ,当 [I- ]=0 .3mol/L ,[H+ ] =3.0mol/L ,光照 8h时 ,I2 的产率达到 4 1 2 6% .     

UV/H2O2系统光催化氧化降解苯酚废水

引　言利用催化降解技术或光化学方法氧化降解污染物的过程通常称为高级氧化过程ＡＯＰ(ＡｄｖａｎｃｅｄＯｘｉｄａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ) ,高级氧化过程包括 :紫外光(ＵＶ) /过氧化氢 (Ｈ2 Ｏ2 )系统、臭氧 (Ｏ3) /ＵＶ系统和Ｈ2 Ｏ2 /Ｏ3系统 ,以及Ｆｅｎｔｏｎ(Ｆｅ2 +/Ｈ2 Ｏ2 )试剂处理和ＴｉＯ2 /ＵＶ降解技术等 .ＡＯＰ是通过有机物的光解或与在催化作用下产生的自由基反应生成有机自由基 ,这些有机自由基与溶解氧进一步形成过氧化自由基和过氧化物 ,引发整个降解过程的进行 ,最后使有机物完全降解[1] .ＡＯＰ也通常被认为是一种…     

钛硅分子筛光催化氧化二苯并噻吩的研究

采用液固相同晶取代法和微波法合成了Ti-β,Ti-NaY和Ti-MCM-41a,并通过红外和紫外-可见漫射对样品进行表征。以二苯并噻吩为研究对象,考察了钛硅分子筛的光催化活性。结果发现,钛硅分子筛具有很好的光催化性能,光催化氧化脱硫的活性顺序为:Ti-MCM-41a>TS-1>Ti-NaY>Ti-β。10 mL模型油为基准的最佳反应条件为:钛质量分数,Ti-β为0.37%,Ti-NaY为3.7%和Ti-MCM-41a为5.325%;催化剂用量,Ti-NaY为0.05 g,Ti-β为0.05g,Ti-MCM-41a为0.04 g,H2O2用量(氧硫摩尔比):Ti-NaY为5.33∶1,Ti-β和Ti-MCM-41为12.39∶1。     

P450酶启发的染料后修饰铁卟啉MOF光催化氧化

受细胞色素P450酶氧化代谢的启发,将染料酸性红87（Acid Red 87）后修饰到金属有机框架PCN-222(Fe)中,构筑非均相拟酶光催化剂Acid Red 87@PCN-222(Fe),拉近染料与铁卟啉中心的距离,利用光致电子转移模拟P450的电子传递链。以1-(4-甲氧基苯基)乙醇为模板底物,对光催化氧化的条件如溶剂、电子牺牲剂、氧源等进行筛选,得到优化反应条件为高碘酸钠(53.5 mg, 0.25 mmol),2,6-二甲基吡啶三氟甲磺酸盐(64.3 mg, 0.25 mmol),Acid Red 87@PCN-222(Fe)(12.0 mg, 0.00625 mmol),乙腈(2 mL),530 nm波长LED光照反应24 h。催化剂重复使用3次后仍保持活性和晶态结构。该催化体系对苄基碳氢键氧化具有良好的底物适用范围,可应用于非甾体类抗炎药匹美诺芬的区位选择性氧化，产率为48%，该体系还可将芳基硫醚类化合物氧化至相应的亚砜，体现其在精细化工制药、工业脱硫领域的应用潜质。     

S、Yb共掺杂TiO2的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯、硫脲、硝酸镱为原料,CTAB为软模板剂,采用水热法制备了S、Yb共掺杂的纳米二氧化钛。采用XRD、BET、SEM、TEM-EDS、UV-Vis、PL对样品的结构和性能进行了表征;以亚甲基蓝（MB）为模拟污染物,氙灯（500W）为光源评价样品的光催化性能。结果表明,TiO2为单一的锐钛矿相,S和Yb成功的掺杂进入TiO2晶格中,掺杂抑制了晶粒的生长,减小了TiO2的禁带宽度,增大了样品的比表面积,降低了光生电子与空穴对的复合率,扩大了光吸收范围;当n(S): n(Yb)=2:1.5时得到的2%S/1.5%Yb-TiO2光催化性能最佳,在500 W氙灯下对亚甲基蓝在90 min内的光催化降解效率达到97.75%。     

UV/TiO_2光催化氧化工艺脱汞的试验研究

UV/TiO_2光催化技术在TiO_2催化剂的作用下可将烟气中Hg~0氧化脱除。利用自制的UV/TiO_2氧化试验台研究了影响Hg~0去除率的相关因素,结果表明,在无催化剂和有紫外灯情况下可脱除少量Hg~0;Hg~0去除率随催化剂活性组分含量的增加而上升,但上升速率逐渐下降;在温度(50～200)℃范围内,Hg~0去除率无明显变化;Hg~0去除率随着Hg~0初始浓度的升高逐渐下降;Hg~0去除率随着烟气中氧含量先上升后趋于不变。UV/TiO_2氧化工艺脱汞可为燃煤电厂烟气脱汞提供理论指导。