电催化氧化法降解甲基橙染料的研究

采用不锈钢为阳极,钛网为阴极,以电催化氧化法降解甲基橙溶液,得到了较好的降解效果.研究了在无隔膜电解槽内外加电压、添加剂的量、电解质(Na2SO4)的量、溶液的pH值以及电解时间等因素对甲基橙降解效果的影响.研究表明,在外加电压为8 V,电解质硫酸钠的加入量为1.0 g,添加剂的加入量为0.4 g,溶液pH为2的条件下,降解100 mg/L的甲基橙溶液80 m in,甲基橙的降解率可达93.1%,COD可降至90 mg/L.     

类电Fenton降解有机偶氮染料媒介黄10

以二氧化锰复合石墨（MnO2@graphite）电极为阴极,铂网为阳极,研究了在pH7.0条件下降解媒介黄10（MY10）的类电Fenton反应特性.结果表明,4.7×10-5mol/L媒介黄10在外加电压6.0 V和支持电解质Na2SO410 g/L条件下,反应120 min,MY10脱色率达100%.通过紫外-可见光谱（UV-Vis）,傅里叶红外光谱（FTIR）分析和总有机碳（TOC）测定,研究了类电Fenton体系深度氧化（矿化）MY10程度,表明,电Fenton反应4h MY10的矿化率达79.1%.通过对类电Fen-ton体系原位循环伏安参数测定及过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法跟踪测定类电Fenton体系降解MY10过程中H2O2和·OH的变化,表明MY10降解过程涉及·OH历程.     

电化学处理对硝基苯酚模拟废水的研究

以钛钌电极为阳极、钢板为阴极,对含对硝基苯酚（PNP）的模拟废水进行了电化学处理．试验研究了外加电压、极板间距、电解质质量分数、溶液pH值、电解时间等因素对PNP处理效果的影响,结果表明：外加电压7V,pH=10～11,极板间距2cm。支持电解质Na2S04质量分数0．5％的条件下,电解5h,PNP的去除率可达89．3％．     

填充床电极反应器在不同电解质中有机物电催化氧化的电容特性

研究填充床电极反应器电催化氧化有机物过程中在不同电解质溶液(酸性(H2SO4),碱性(KOH)和中性(Na2SO4))中的电容特性,分别采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)及电化学阻抗(EIS)测试进行电容特性表征、比电容(Cs)计算及相应动力学分析。研究结果表明:在酸性、碱性及中性条件下,填充床电极反应器有机物电催化过程均表现出一定的电容特性,3种电解质溶液电化学反应过程产生比电容由大到小顺序为酸性、碱性、中性;Cs及稳定性由不同介质类型中有机物电催化降解特性及电解质离子与阳极和炭电极间的迁移特性而决定。酸性溶液中较小的液相电阻(Rs,3.01?)使有机物氧化易于进行,而较小的电荷传递电阻(Rct,1.08?)有利于离子/电荷在阳极和炭电极表面的迁移,产生比电容较大,但由于电催化反应强烈,电容循环稳定性差;碱性溶液中Rs(4.22?)和Rct(3.13?)较大,有机物的氧化分解反应显著降低,比电容较小,然而此时电容效应循环性能较好;中性电解质中有机物电催化氧化难易程度介于二者之间(Rs为3.63?),苯酚氧化生成的聚合衍生物使其Rct(3.79?)增大,产生的比电容最小。     

纳米ZnO电极的制备及光电催化降解苯酚的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米ZnO粉体,通过X射线衍射和透射电镜研究了纳米ZnO粉体的结构和形貌。XRD和TEM测试表明,所制备的ZnO粉体,具有六方晶系纤锌矿结构,晶粒平均线性粒径约为30 nm。以涂覆法制备纳米ZnO电极,考察外加电压、电极间距离和支持电解质浓度对苯酚降解率的影响。结果表明:在室温(20℃)下,外加电压2.0 V、电极间距离为0.60 cm、支持电解质Na2SO4的浓度为0.070 mol/L时,苯酚的降解率可达70%。动力学研究表明,苯酚降解反应为一级反应。     

单壁碳纳米管钛网电极去除工业废水中Cd~(2+)的研究

采用一种电化学技术去除模拟工业水中的Cd~(2+).单壁碳纳米管钛网电极被用做阴阳极,考察不同电极组合、溶液pH、应用电压和电解质浓度对Cd~(2+)去除率的影响.实验结果表明,阳极为Ti Net,阴极为SWCNTs@Ti Net,溶液pH为8.0,应用电压为2.5 V,电解质质量浓度为20.00 g·L-1为Cd~(2+)去除的最佳实验条件.XPS和SEM结果表明,Cd~(2+)的去除包括了在阴极上生成Cd(OH)_2和电吸附在阴极SWCNTs上.最高去除率可达90%左右.     

H3PMo12O40修饰电极对酪氨酸酶的电化学传感

通过阳极化处理玻碳电极,吸附法制备H3PMo12O40修饰电极,研究H3PMo12O40修饰电极在不同支持电解质、扫描速度下对酪氨酸酶的电化学传感。结果表明:以0.1 mol/L H2SO4为支持电解质效果最佳,超纯水效果最差,并且该电化学反应属于表面与扩散的共同控制过程;在温和条件下,V(0.1 mol/L H2SO4)∶V(0.5 mol/L Na2SO4)=2∶8混合溶液作为支持电解质,该多酸修饰电极在100 mV/s扫描速度下对酪氨酸酶具有良好的催化作用,氧化还原峰明显,检出限（S/N=3）达15.76 U/mL。     

泡沫镍负载纳米ZnO薄膜电极光电催化降解甲基橙研究

采用阴极电沉积法制备泡沫镍负载ZnO薄膜电极，以紫外灯为光源，以负载ZnO薄膜的泡沫镍为阳极，铂电极为阴极，饱和甘汞电极为参比，建立三电极的光电催化体系，以甲基橙为降解对象，考察了外加电压、甲基橙起始浓度、支持电解质浓度和薄膜掺杂对甲基橙降解率的影响．研究表明泡沫镍是光催化剂良好的载体，适当地增加电压、降低甲基橙起始浓度、增大支持电解质浓度和掺杂可以提高甲基橙的降解率．     

硝基苯在不锈钢阴极上的降解研究

采用隔膜电解法,研究了硝基苯在不锈钢阴极表面的电解过程．结果表明,有溶解氧时,在外加直流电压20V、支持电解质Na2SO4浓度0．025mol·L^-1、初始pH=5．3、硝基苯浓度120mg·L^-1和电解时间2h条件下,阴极区电解液CODCr去除率约36％．通过对电解过程硝基苯及其产物的挥发和隔膜渗透的研究,表明硝基苯确实是在阴极区被反应降解;通过对溶解氧影响以及硝基苯与OH自由基反应的研究,表明有氧条件下硝基苯的CODCr去除降解主要是由H与Q发生反应生成·HO2和·OH引起,无氧条件下则主要是H直接与硝基苯发生反应．     

石墨毡阴极电Fenton法降解水中亚甲基蓝试验研究

针对难降解染料废水,本文研究使用电Fenton法处理亚甲基蓝模拟废水,阴极采用石墨毡,阳极采用石墨棒,考察电解质阴离子种类、p H、电压对亚甲基蓝去除率的影响,对石墨毡阴极、石墨毡阳极(阴极石墨棒)、石墨毡双电极和石墨棒双电极电Fenton去除亚甲基蓝的效果进行比较,并且研究电Fenton体系中铁离子的循环再生效果。结果表明:电解质阴离子种类、p H和电压都会对亚甲基蓝的去除率产生显著影响;SO_4~(2-)和NO_3~-作为外加电解质时去除率分别可达到97.58%、96.07%,CH_3COO~-和CI~-作为外加电解质时去除率较低;亚甲基蓝去除率随p H和电压的增加都会出现先上升后下降的趋势,p H值为3.0,电压为7 V,电解30 min,亚甲基蓝去除率可达98.38%;石墨毡阴极、石墨毡双电极电Fenton对亚甲基蓝的去除效果良好,去除率分为98.65%和97.13%,石墨毡阳极、石墨棒双电极电Fenton的去除率仅有45.73%、15.59%;电Fenton体系中铁离子的循环再生效果随电压的增加逐渐变差,电压从5 V增加到11 V,总铁离子含量下降率从7.33%增加到32.67%,Fe~(2+)再生率从84.33%降低到48.67%。     

生物阴极微生物燃料电池预处理酸性重金属矿井废水

采用以污泥+葡萄糖为有机底物,硫酸根离子为电子受体、碳毡吸附固定化硫酸盐还原菌为生物阴极、碳布为阳极的双室微生物燃料电池,处理模拟酸性重金属矿井废水.构建不同的外接电阻(分别为100Ω、1000Ω)MFC系统和开路常规生化处理对比,废水初始pH=4,Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe初始质量浓度均为20mg/L.结果表明,MFC外接电阻100Ω时,对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe的去除率分别达到99.45%、99.68%、99.65%、98.34%、98.99%;COD、SO2-4的最大降解速率分别为83.4和23.9mg·L-1·d-1,比开路常规生化处理分别提高了15%和181%;同时pH有效提升至中性.表明了微生物燃料电池的对于传统生物法处理酸性矿井废水有预调节作用.     

辉光放电等离子体降解染料直接蓝86

利用接触辉光放电反应器产生等离子体降解直接蓝86（DB）水溶液，考察了DB初始浓度、初始pH和Fe^2＋对DB降解率的影响．结果表明，当DB初始浓度为30．0mg／L，溶液pH为3．0时，放电90min DB降解率可达72．36％；加入10．0mg／LFe^2＋时，放电10min DB降解率可达69．20％．DB降解过程中，随反应时间的延长，溶液pH值逐渐降低，溶液电导率逐渐上升．降解90min后COD去除率为41．76％，加入10．0mg／LFe^2＋后10minCOD去除率达38．50％，表明Fe^2＋对DB降解有明显的催化作用．     

UV-Fenton试剂降解水中苯酚的研究

采用UV—Fenton法降解苯酚溶液，研究其对苯酚光催化降解过程的影响因素。考察了光照时间、苯酚初始浓度、H2O2和Fe^2＋用量、溶液pH值等对苯酚光催化降解的影响。结果表明，常温下苯酚初始浓度为300mg·L^-1时，在光照时间为10min，H2O2浓度为20mmol·L^-1，Fe^2＋浓度为3．6mmol·L^-1，pH值为4时，苯酚降解率可达98．37％。     

量子点ZnS的制备及其光催化降解有毒有机污染物

分别以硫化钠(Na2S)和硫脲(CH3CSCH3)为硫源与醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2 H2O)通过水热法反应制备了ZnS量子点,通过透射电子显微镜(TEM)及X-射线衍射(XRD)对ZnS进行了初步表征,结果表明:两类硫源制备的ZnS量子点均为颗粒状立方闪锌矿结构,量子尺寸分别为19.6 nm,25.1nm.在紫外光(λ≤387)照射下以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)及无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)的光催化降解为探针反应,研究了介质pH条件和光催化剂ZnS用量对光催化反应的影响,表明pH=10、光催化剂用量为50 mg条件下以Na2S为硫源制得的ZnS活性较好,能使RhB在70 min内褪色完全,呈现出ZnS量子点的量子尺寸效应.同时,此实验条件下11 h对2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP)的深度氧化矿化率为90%.用酶催化分光光度法和苯甲酸荧光光度法分别跟踪测定了催化反应过程中产生的H2O2和.OH,表明量子点ZnS对有毒有机物的光催化氧化过程涉及H2O2和.OH的氧化历程.     

S、H2S及CS2在氧气中燃烧反应机理

利用公式△H=-0.1196n/λ计算了S、H2S及CS2在氧气中燃烧反应的火焰温度,并推测了三种物质燃烧反应的机理.S在氧气中燃烧反应的火焰温度计算值为2086 K,与测定值2093K接近,误差为-0.30％.H2S在氧气中燃烧反应的火焰温度计算值为2238K,测定温度2383K,误差为-6.1％.CS2在氧气中燃烧反应的火焰温度计算值为2502K,测定温度2468K,误差为0.14％.根据燃烧反应的火焰温度,推测S、H2S及CS2在氧气中燃烧反应机理.S燃烧反应机理为：（1）O2＋ hv→2O·,（2）S ＋O·→SO＋hv,（3）2SO＋O2→2SO2,（4）SO2＋O·→SO3 ＋hv.H2S燃烧反应机理为：（1）O2＋ hv→2O·,（2） H2S→H2 ＋S,（3）H2 ＋O·→H2O＋hv,（4）S＋O·→SO＋hv,（5） 2SO＋ O2→2SO2,（6）SO2 ＋O·→SO3＋ hv.CS2燃烧反应机理为：（1）O2＋hv→2O·,（2） CS2→C ＋2S,（3）C＋O·→CO＋ hv,（4）CO＋O·→CO＋hv,（5）S＋O·→SO＋ hv,（6）2SO＋ O2→2SO2,（7）SO2＋O·→SO3＋ hv.     

Fenton光催化降解草甘膦生产废水研究

以Fenton（Fe^3＋／H2O2）光催化降解草甘膦废水，跟踪体系化学需氧量（Chemical Oxygen Demand，COD），研究了不同条件下（光源、试剂浓度和酸度等）废水光催化氧化特性及光催化反应条件．探讨了在太阳光及紫外光照射条件下Fenton试剂组分Fe^3＋与H2O2不同投料比、投料量、介质酸度对光催化降解废水的影响．结果表明，利用太阳光、紫外光能显著提高废水降解速率；太阳光照射条件下，Fe^3＋/H2O2为1：10投量比，pH=3时，对废水COD降解效果最佳，COD去除率达82％．     

复合Li2SO4质子传导膜的性能

制备了以Li2SO4为基体的复合质子传导膜。采用电化学阻抗波谱分析法（EIS）研究了掺杂不同组分如Li2WO4、Na2SO4和Al2O3、以及掺杂不同的比例时制备不同厚度的复合质子传导膜的离子（电）传导率。在Li2SO4中掺杂适宜比例的Li2WO4或Na2SO4可提高膜的离子传导率,掺杂Li2WO4比掺杂Na2SO4制备的复合膜具有更高的离子传导率和较佳的性能。虽然掺杂Al2O3会稍微降低膜的质子传导率,但确可以提高膜的机械性能。膜的厚度减少,其离子传导率增加,但膜太薄,气体容易从膜一侧渗透到另一侧（crossover）。采用扫描电镜(SEM)对复合膜进行了表征,掺杂Li2WO4制备的复合膜结构较致密和紧凑、性能较好。实验结果表明,适宜的膜厚为0.8mm,由Li2SO4、Li2WO4和Al2O3制备的复合膜适宜的组成为75wt％(90mol%Li2SO4+10mol%Li2WO4）＋25wt%Al2O3,其离子传导率在600、650、700和750℃时高达0.16、0.38、0.46和0.52Scm1。研究了以H2S为燃料、复合Mo-Ni-S为阳极、复合Li2SO4为质子传导膜、复合NiO为阴极、空气作为氧化剂的单电池的电化学性能,Li2SO4+Li2WO4＋Al2O3复合膜的电池性能较优。     

改性TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体，利用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量的改性纳米Ti02光催化剂，用XRD表征了其结构特征，并以甲基橙为目标降解物，评价了改性后纳米TiO2的光催化性能。结果：掺铁质量分数为0.03％的TiO2光催化活性最高；当甲基橙的初始浓度为16mg／L、掺铁0.03％TiO2的投加量为1.2g／L、pH值为3时，40w紫外灯照射210min，甲基橙的去除率高达95％以上。     

光Fenton体系氧化降解水中孔雀石绿的研究

进行了光Fenton体系催化氧化降解染料孔雀石绿(MG)水溶液的研究,考察了光、pH值、Fe2+和H2O2投加量等因素以及阴离子的存在对MG降解率的影响。结果表明,室温（20 OC）下,pH=3.5±0.1、[Fe2+]0=0.25mmol/L、[H2O2]0=0.5mmol/L的条件下,经氙灯（λ > 290 nm）照射30 min后,MG水溶液（15 mg/L）的降解率达到95%以上。Cl-的存在对MG在光Fenton体系中的降解有阻碍作用,SO42-的存在对反应基本没影响,而NO3-促进了MG的氧化降解速率。