实用型固定膜光催化氧化装置去除水中苯酚

通过实用型固定膜光催化氧化反应器，进行了水中苯酚的光催化氧化研究，试验表明，与光分解相比，光催化氧化具有氧化程度高，可实现完全矿化的优点，相近条件下固定膜与悬浮型光催化氧化装置的运行结果表明，在本项目研制的实用型固定膜装置中，苯酚的光催化氧化效率高于其在ＴｉＯ２水浊液中的氧化效率。     

光催化氧化法降解苯酚的研究进展

概述了二氧化钛光催化氧化反应及其用于降解苯酚的机理 ,介绍了光催化氧化反应降解苯酚的影响因素——催化剂及其固定、光催化反应装置、光的辐射时间和强度、苯酚初始浓度和溶液 p H值 ,也介绍了提高光催化反应速率的方法——贵金属的沉积、过渡金属离子的掺杂、半导体的复合 ,并且指出了光催化氧化研究在催化剂效率、光源利用等方面尚存在的问题 ,指出了设计集吸附、降解、分离于一体的复合型反应器 ,及开发太阳能源 ,并结合生化技术的研究方向     

超声波-光催化降解处理苯酚的实验研究

为了证明超声波-光催化氧化法处理水中的化学污染物的效果,通过光催化氧化法和超声波氧化法联合处理苯酚,对三种降解体系的降解效果做了比较,分析 pH、催化剂、时间等影响超声-光催化降解效率的因素,寻求超声波-光催化降解苯酚的适宜条件,研究结果表明:超声-光催化联合法比单一的超声波氧化法、光催化法降解率要高.在pH为6.0~7.0,催化剂的投加量为0.4 g,时间为2 h的条件下苯酚的降解效果最好.     

微波辐射Fenton试剂-活性炭催化氧化体系降解水中苯酚

以1．0g苯酚溶于1000InL无酚水中作为模拟水样组成反应模型，利用微波辐射以Fenton试剂与活性炭组成的催化氧化体系来降解水中苯酚，并研究了各种因素对微波辐射该体系催化氧化降解苯酚反应的影响．研究表明，微波辐射．Fenton试剂一活性炭催化氧化体系能高效快速降解水中苯酚，较彻底地矿化水中有机物，使处理后的模拟水有机物含量达到饮用水的标准．其优化条件为：微波输出功率650w，微波辐射时间为15min，活性炭用量1．0g，Fenton试剂H2O2与FeSO4，7H2O物质量比为50：1。     

以光催化氧化与生物降解一体式反应器处理苯酚的研究

将TiO2催化剂与生物膜组合为一体,开发了一种光催化氧化与生物降解一体式反应器,并用于苯酚的处理.分别比较5种方法降解苯酚的效率,即在单独的光催化氧化、单独的生物方法、先光催化氧化再生物降解、先生物降解再光催化氧化以及光催化氧化与生物降解一体化等条件下的降解效率,重点比较苯酚矿化的程度.结果表明:采用单独的生物方法对苯酚进行降解时,苯酚的降解速率比单独的光催化氧化要快,但两种方法对苯酚的矿化程度较低,即相应的COD去除率小于50%.当光催化氧化/生物降解和生物降解/光催化氧化分别进行分步组合并对苯酚进行降解时,苯酚的降解效率有所提高,相应的COD去除率分别提高到70%和60%.而采用光催化氧化与生物降解一体化方法对苯酚进行处理时,苯酚的降解效率进一步提高,同时COD的去除率高达95%以上.     

磁场对TiO2光催化降解水中微量氯苯的影响

在外加固定磁场作用下，使用玻璃弹簧负载型纳米TiO2作为光催化剂，对水中微量氯苯(＜10mg／L)进行光催化降解。结果表明，氯苯磁化—TiO2光催化耦合降解过程符合一级反应动力学。磁场场强为0．32T时，氯苯光催化降解反应的速率常数比无磁场时提高了12．5％；当磁场场强下降时，磁场对氯苯光催化降解的促进作用也开始减小。氯苯光催化降解的中间产物是邻氯苯酚和间氯苯酚，探讨了磁场促进氯苯TiO2光催化降解的机理。     

非整比纳米TiO2—x膜光催化降解水中微？…

采用溶液－凝胶法在石英板上经可控热处理制备出非整比ＴｉＯ２－ｘ膜，膜中晶粒具有纳米结构特征，在臭氧氧化条件下用无机非整比纳米ＴｉＯ２－ｘ膜光催化氧化饮用水中微量卤代烃，结果表明，该方法可使卤代烃的降解率在９９．９％以上，适用于饮用水的深度处理。     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

半导体光催化效应降解苯酚的研究

研究了应用半导体ＴｉＯ２薄膜光催化剂对苯酚废水进行转化,转化过程中气体的流量、膜底面的形状,溶液的ｐＨ值均对苯酚的降解率有影响。实验证明,在稀的苯酚溶液中经过光催化氧化可使其降解为完全无害的ＣＯ２和Ｈ２Ｏ。     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量间二甲苯的动力学机理

GC／MS分析表明：水中微量间二甲苯在以高压汞灯为光源，负载型纳米TiO2为光催化剂的作用下生成了间甲基苯甲醛和2，6—二甲基苯酚等中间产物。初始浓度在6．68mg／L一17．36mg/L，水中微量间二甲苯的光催化氧化过程不是一个简单的反应，反应可由一级反应动力学方程拟合，其表现速率常数随着溶液初始浓度的增大而减小，半衰期则随溶液初始浓度的增大而增加。     

高铁与纳米二氧化钛光催化协同氧化作用的研究

为加强高铁酸盐氧化能力,研究了高铁与纳米二氧化钛在紫外光下联用对难降解有机物苯酚和氨氮的去除效果。分别研究了单独高铁,单独纳米TiO2以及高铁酸盐与纳米TiO2光催化联用对水中苯酚和氨氮的去除效果。结果表明,单独高铁在高铁与苯酚质量比是30：1,溶液pH值是4．0,反应时间为30min时,对浓度为10mg／L的苯酚溶液去除率高达96．73％。单独高铁在高铁与氨氮质量比为14：1时,溶液pH=9．0,反应时间为90rain时,对浓度为50mg／L的氨氮溶液去除率最高可达75％;单独纳米二氧化钛在紫外光催化下处理50mg／L氨氮溶液时,在最佳条件为：pH=9．0,温度为室温,反应时间为30rain,纳米二氧化钛为40mg时,氨氮的去除率为82．8％;在单独纳米二氧化钛的条件下,当体系中加入2mg高铁时,即实施纳米二氧化钛与高铁联用,氨氮的去除率为97．5％,比单独高铁和单独二氧化钛分别提高了7．8％和22．5％。结果说明,高铁与纳米二氧化钛光催化体系存在协同氧化效应。     

光催化氧化水中有机污染物机理探讨

从载流子的俘获，氧化物种，反应发生的位置和吸附作用以及光催化氧化过程中的光解作用等方面，探讨了光催化氧化水中有机污染物的机理，并提出了光解作用在光催化过程中的重要性。     

连续式超临界水氧化装置处理苯酚溶液的试验研究

利用自建的一套连续式装置,在高于水的临界点的温度和压力（６７３～８７３Ｋ,２６～３５ＭＰａ）下,以氧气为氧化剂对苯酚溶液进行氧化处理,对苯酚的超临界水氧化进行了试验研究。结果表明,在氧气过量的条件下,停留时间是影响苯酚在超临界水中氧化分解的主要因素。提高反应温度和压力能增加苯酚的去除率,只要有足够的氧气,增加苯酚初始浓度对苯酚转化率的影响就不明显。在试验条件下,溶液中苯酚的去除动力学对苯酚是一级,对氧气是零级。     

纳米Ti02／玻璃薄膜光催化降解亚甲基蓝的研究

用溶胶—凝胶法在玻璃表面制备了均匀透明的纳米TiO2薄膜．采用高压汞灯为光源，敞口固定床反应器对水中染料亚甲基蓝进行了光催化氧化实验．实验结果表明：随着涂膜次数的增加，薄膜TiO2负载量增加，锐钛矿晶相粒径增大．TiO2薄膜对亚甲基蓝氧化降解具有较高的光催化活性，降解反应符合一级速率方程．对亚甲基蓝的暗态吸附及光催化降解机理作了初步探讨。     

纳米TiO2薄膜的制备及光催化活性研究

用溶胶一凝胶法在玻璃基片上制备了均匀透明的Ti02薄膜，并以苯酚的降解反应为模型，研究了纳米Ti02薄膜的光催化活性．结果表明薄膜晶粒大小为23．0nrn，呈锐钛矿型，沿(101)晶面具有择优取向性；10h内苯酚的降解率为66％，苯酚光催化降解反应符合一级动力学规律．     

焙烧P-25 TiO2光催化降解高浓度苯酚废水的研究

对P-25 TiO2光催化剂在空气气氛中进行程序升温热处理，用于对高浓度苯酚废水的光催化降解．考察了焙烧温度、催化剂用量、溶液pH和H2O2对光催化降解苯酚的影响，并采用XRD和BET方法对各种温度焙烧的P-25 TiO2进行了表征．结果表明，500℃焙烧的P-25 TiO2光催化降解苯酚效率最高，适宜的晶相结构是500℃焙烧的P-25 TiO2光催化剂表现出较高催化活性的原因．苯酚在催化剂用量为2．0g／L、pH为7．0左右时降解较为适宜．HiO2对苯酚的光催化降解影响显著，在溶液中加入少量H2O3可大幅度提高光催化降解苯酚效率．     

纳米TiO2光催化氧化甘氨酸及其氧化机理的研究

研究了纳米TiO2对甘氨酸的光催化氧化性能及其氧化机理．结果表明，在实验浓度范围内，甘氨酸的光催化氧化符合准一级动力学反应．纳米TiO2的用量和溶液pH值都影响光催化反应．外加无机氧化物，能有效地捕获光致电子，增加溶液中羟基自由基的浓度，提高甘氨酸的光催化氧化能力．     

高铁酸盐氧化去除水中酚类化合物的研究

采用实验室试验研究了高铁酸盐氧化分解水中酚类化合物的效果。研究发现，高铁酸盐能够在短时间内氧化地表水中的苯酚，10min可以分解80％以上。后续采用硫酸铝混凝可以强化苯酚的去除。另外，高铁酸盐氧化酚类化合物受pH影响较大，在中性和弱碱性条件下，高铁酸盐的氧化速率最高。酚类化合物的最优氧化速度pH区间与其pKa相关。酚类化合物苯环上的硝基和氯取代基也是影响氧化速度的主要因素。     

苯酚的光催化氧化降解

光催化氧化降解是处理有机污染物的一种无二次污染的有效方法.对苯酚的光催化氧化降解从反应机理、电极制备和影响因素等方面进行了讨论,并指出了有待进一步研究的问题.     

热处理温度对TiO2光催化膜性能的影响

用溶胶凝胶法在玻璃纤维网上制备TiO2膜,采用热重仪/差式扫描量热仪(TG/DSC)、负载量测定、X射线仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段,较为系统地描述了不同热处理温度条件下膜的形貌特点和结构特征;以光催化降解水中苯酚作为探针反应,考察了热处理温度对催化剂降解活性的影响.结果表明,在所采用的焙烧温度范围(350,400,450,500 ℃),500 ℃时锐钛矿TiO2的含量达到最高,晶粒达到最大.随热处理温度的升高,膜催化剂的单层负载量逐渐增大,膜催化剂降解水中苯酚的能力逐渐提高.当苯酚初始质量浓度为2 mg·L-1,反应2 h,4个焙烧温度条件下制得的TiO2膜催化剂对苯酚的去除率都可达90%以上.