光催化一臭氧联用论文_潘振华

导读:本文包含了光催化一臭氧联用论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:臭氧,光催化,效应,化合物,芳香,活性,糖蜜。

光催化一臭氧联用论文文献综述

潘振华[1](2013)在《光催化—臭氧联用降解有机污染物的机理及动力学研究》一文中研究指出光催化技术能无选择性地将有机污染物彻底矿化为二氧化碳、水和无机离子,但存在空穴一电子对复合机率较大,光催化效率低等问题;臭氧化技术能够高效地将有机物氧化,但是一定的选择性,不能彻底矿化有机物。光催化氧化与臭氧氧化两种技术联用,臭氧可作为电子捕获剂,降低空穴与电子的复合率,提高光催化的效率;光催化又可强化臭氧对有机物的氧化降解反应,提高臭氧分子的利用效率,是一种很有前景的水处理技术。本文以H酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸)为污染物模型,研究了二氧化钛光催化(TiO_2/UV)、臭氧化(O_3/UV)和二氧化钛光催化-臭氧联用(TiO_2/O_3/UV)对H酸的降解特性;系统研究了空穴、羟基自由基和超氧基等活性基团对H酸的降解的作用;采用高效液相/质谱(HPLC/MS)对TiO_2/UV、O_3/UV和TiO_2/O_3/UV中产生的中间产物进行检测,分析了H酸在TiO_2/O_3/UV中的降解途径;利用Langmuir-Hinshelwood模型和准一级动力学方程对H酸在TiO_2/O_3/UV中的降解进行了动力学研究。在此基础上,利用Cu离子对TiO_2进行嫁接改性制备了可见光响应Cu(Ⅱ)-TiO_2光催化剂,研究了可见光下Cu(Ⅱ)-TiO_2与臭氧联用对乙二酸的降解特性,探讨了该系统的反应机理、考察了其化学稳定性。论文获得了以下主要研究结果。在H酸的降解实验中,反应10min后,TiO_2/O_3/UV对H酸的降解率为97%,显着高于TiO_2/UV和O_3/UV系统的12%和70%。在碘离子存在的条件下,TiO_2/UV对H酸的降解率大大降低,反应120min后H酸的降解率仅为15%,远低于无碘离子条件下的82%;在叔丁醇和苯醌存在的条件下,TiO_2/O_3/UV中H酸的降解率变化不大,表明在TiO_2/O_3/UV的反应中H酸主要被TiO_2表面的空穴和溶液中的臭氧氧化,羟基自由基和超氧基起次要作用。荧光发射光谱分析结果表明臭氧存在的条件下TiO_2的荧光发射强度明显降低,臭氧通入时间为40min时,其强度约为不通入臭氧时的65%;说明臭氧能够有效抑制TiO_2上光致电子和空穴的复合,提高光催化效率。研究发现,在TiO_2/O_3/UV的反应中H酸首先被氧化为多羟基芳香化合物、不饱和苯羧酸及醌类;通过进一步反应,中间产物的芳香结构被彻底消除,最终通过Photo-Kolbe反应实现矿化。利用光催化的Langumuir-Hinshelwood模型和臭氧化的准一级动力学方程模型得到TiO_2/O_3/UV的动力学方程,计算了均相反应速率常数k、异相反应速率常数k’ozone和平衡吸附常数K值,分别为0.293min-1、14.302ppm/min和0.464ppm-1,光催化异相反应速率和臭氧化均相反应速率分别高于TiO_2/UV和O_3/UV中的。基于k和k’ozone获得了光催化臭氧联用系统降解H酸的Hatta值为0.13,小于临界值0.3,表明臭氧能够到达TiO_2表面,实现光催化和臭氧化的协同作用。利用Cu离子对TiO_2进行嫁接改性制备了可见光响应Cu(Ⅱ)-TiO_2光催化剂。在乙二酸的降解实验中,臭氧化对乙二酸几乎没有降解效果;在可见光下Cu(Ⅱ)-TiO_2能够缓慢降解乙二酸,反应3h后,乙二酸降解率为30%;在Cu(Ⅱ)-TiO_2/O_3/vis中,经过3h的反应,乙二酸被彻底降解,其降解效率明显高于其他反应系统。在碘离子存在的条件下,Cu(Ⅱ)-TiO_2/vis对乙二酸的降解率大大降低,反应120min后乙二酸的降解率仅为14%,低于无碘离子条件下的30%;在叔丁醇存在的条件下,Cu(Ⅱ)-TiO_2/O_3/vis中乙二酸的降解率变化不大;可见,在Cu(Ⅱ)-TiO_2/O_3/vis反应中乙二酸主要被TiO_2表面的空穴氧化,羟基自由基起次要作用。对联用系统中Cu(Ⅱ)-TiO_2的稳定性进行了实验,发现经过叁个反应循环后Cu(Ⅱ)-TiO_2仍未发生失活。由此可知,该光催化-臭氧联用系统是一种高效、稳定的高级氧化技术。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-06-01)

刘红梅,刘自力,杨振武,黄彦科[2](2010)在《光催化臭氧联用降解糖蜜酒精废水的研究》一文中研究指出采用光催化臭氧联用手段降解糖蜜酒精废水。用紫外可见分光光度计检测,以糖蜜酒精废水的脱色率为评价基准,考察了光催化臭氧联用降解糖蜜酒精废水的工艺条件,发现催化剂用量、光照时间、臭氧流量、物料的pH值等都影响糖蜜酒精废水的降解。实验结果表明:光催化与臭氧联用对糖蜜酒精废水的降解效率高于单一光催化和单一臭氧催化的降解效率;最佳反应条件:光照时间120min,气流量为48L/h,催化剂用量和臭氧流量的最佳值分别为0.25g/L和0.2g/L,pH<4或pH>12,脱色率达到90%以上。(本文来源于《辽宁化工》期刊2010年05期)

胡军,周集体,张爱丽,杨松,李玉明[3](2005)在《光催化-臭氧联用技术降解苯胺研究》一文中研究指出研究了光催化-臭氧联用技术对苯胺废水的降解.结果表明,光催化-臭氧联用对苯胺的降解具有一定的协同效应,COD去除率大大高于单一光催化和单一臭氧的COD去除率,在较高苯胺初始浓度时效果更为显着,这是因为臭氧和光催化剂协同产生了更多的.OH.苯胺废水的初始pH和初始浓度对苯胺光催化-臭氧联用的降解效果影响不大,且COD去除率均能达到90%以上.另外,臭氧流量的增大能提高苯胺的降解效率并缩短降解时间.论证了在苯胺降解过程中有中间产物生成.(本文来源于《大连理工大学学报》期刊2005年01期)

胡军,周集体,张爱丽,孙丽颖,杨松[4](2004)在《光催化—臭氧联用技术协同处理硝基苯废水》一文中研究指出研究了光催化—臭氧联用技术对废水中硝基苯的降解。试验结果表明:光催化—臭氧联用技术对硝基苯废水有较理想的处理效果,其降解效率大大高于单一光催化和单一臭氧技术,且有一定的协同性;硝基苯的降解符合准一级反应动力学方程;废水的初始pH对硝基苯的降解效果影响不大;COD去除率基本稳定在90%~93%之间;臭氧流量控制在12.6mg/min为宜。(本文来源于《化工环保》期刊2004年S1期)

胡军,周集体,孙丽颖,杨松[5](2004)在《芳香化合物的光催化-臭氧联用降解研究》一文中研究指出研究了几种芳香化合物的光催化 臭氧联用降解。探讨了光催化 臭氧联用技术降解有机物作用机理,分析了芳香化合物结构与反应活性的关系。实验结果表明,光催化 臭氧联用对芳香化合物的降解都存在一定的协同效应,而且符合表观准一级反应动力学规律;203#膜光催化臭氧的作用机理是催化臭氧产生了更多的高活性氧化剂,芳香化合物结构对其光催化 臭氧联用降解活性有很大影响。(本文来源于《环境科学与技术》期刊2004年S1期)

胡军[6](2004)在《光催化—臭氧联用技术在环境工程中的应用研究》一文中研究指出近年来,光催化-臭氧联用技术在有机废水治理方面显示了广阔的应用前景,已成为高级氧化技术方向的研究热点。 本文研究了光催化-臭氧联用技术降解有机物的特性。实验结果表明,光催化-臭氧联用技术对有机物的降解效率大大高于单一光催化和单一臭氧的降解效率,具有一定的协同效应;其产生协同效应的本质原因可能是臭氧捕获了光催化过程中产生的光致电子生成了更多的·OH自由基;有机物种类对光催化-臭氧联用技术的协同效应有一定影响,与臭氧反应速率较低的有机物协同效应较显着;有机物浓度也影响协同效应,随有机物浓度的增大,协同效应增强;同时臭氧流量对协同效应也有一定影响,臭氧流量增大,协同效应减弱。还通过实验对光催化臭氧降解有机物的作用机理进行了验证。 本文还研究了光催化-臭氧联用技术对环境中典型有机污染物的降解行为,主要考察的有机物包括芳香化合物、染料、染料中间体、羧酸类化合物、醇类化合物及胺类化合物。 ①芳香化合物的降解 通过对苯胺降解的研究表明,pH值对光催化-臭氧联用技术降解苯胺的影响不大;无论苯胺初始浓度高低,该技术都能使苯胺废水完全降解;随通入系统中臭氧流量的增加,光催化-臭氧联用技术对苯胺的降解效果增加,降解时间缩短,但臭氧流量增大到一定程度降解效率变化已不明显。对硝基苯的降解得出与苯胺相似的结论,同时还通过GC-MS技术检测到了硝基苯降解过程中的主要中间产物,包括邻、间、对硝基苯酚、间或对二硝基苯和偶氮苯等。还研究了芳香化合物结构对光催化-臭氧联用技术降解性能的影响,结果表明,取代基性质和取代基位置对降解活性都有一定影响。 ②染料及染料中间体的降解 采用光催化-臭氧联用技术对中低浓度溴氨酸废水和染料中间体H酸废水进行预处理,结果表明,溴氨酸废水经过短时间催化降解,脱色率能达到70%以上,COD也能得到一定的去除,同时废水的BOD_5/COD值能从3.0%~4.3%上升至32.0%~36.8%,可生化性得到大幅度提高,为后续生物处理创造了有利条件。H酸废水经4h氧化COD值能从920mg/L下降到230mg/L,BOD_5/COD值从原水0.014上升到0.26,可生化性也得到明显改善。17种水溶性染料溶液的脱色实验表明,光催化-臭氧联用技术对染料有较强的脱色能力,而且脱色效率与染料结构之间有较密切的关系,染料共扼链长短、电子云密度、偶氮双键中的氮原子是否与邻近基团形成氢键以及取代基的电负性大小等对脱色效果都有影响。 ③还采用光催化-臭氧联用技术对羧酸类化合物、醇类化合物和胺类有机物进行降解,为理论研究和实际应用提供有用的实验数据。 本文还采用光催化-臭氧联用技术对一些实际工业废水进行处理,包括锦西石化微电解出水、东海软管橡胶废水、锦州石化纳滤浓缩废水、焦化废水、3,3′-二氯联苯胺(DCB)酸性废水等。结果表明,该技术对上述几种废水都能得到较理想的降解效果,并且从单位污染物去除能耗方面考虑,该技术也是一光催化一奥氧联用技术在环境工程中的应用研究摘要种较节能的水处理技术。(本文来源于《大连理工大学》期刊2004-03-01)

光催化一臭氧联用论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用光催化臭氧联用手段降解糖蜜酒精废水。用紫外可见分光光度计检测,以糖蜜酒精废水的脱色率为评价基准,考察了光催化臭氧联用降解糖蜜酒精废水的工艺条件,发现催化剂用量、光照时间、臭氧流量、物料的pH值等都影响糖蜜酒精废水的降解。实验结果表明:光催化与臭氧联用对糖蜜酒精废水的降解效率高于单一光催化和单一臭氧催化的降解效率;最佳反应条件:光照时间120min,气流量为48L/h,催化剂用量和臭氧流量的最佳值分别为0.25g/L和0.2g/L,pH<4或pH>12,脱色率达到90%以上。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光催化一臭氧联用论文参考文献

[1].潘振华.光催化—臭氧联用降解有机污染物的机理及动力学研究[D].华中科技大学.2013

[2].刘红梅,刘自力,杨振武,黄彦科.光催化臭氧联用降解糖蜜酒精废水的研究[J].辽宁化工.2010

[3].胡军,周集体,张爱丽,杨松,李玉明.光催化-臭氧联用技术降解苯胺研究[J].大连理工大学学报.2005

[4].胡军,周集体,张爱丽,孙丽颖,杨松.光催化—臭氧联用技术协同处理硝基苯废水[J].化工环保.2004

[5].胡军,周集体,孙丽颖,杨松.芳香化合物的光催化-臭氧联用降解研究[J].环境科学与技术.2004

[6].胡军.光催化—臭氧联用技术在环境工程中的应用研究[D].大连理工大学.2004

论文知识图

一14光催化一臭氧联用对甲苯不同...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

光催化一臭氧联用论文_潘振华
下载Doc文档

猜你喜欢