光催化降解染料废水实验设计

近来,光催化降解有色废水的研究在环境工程领域已成为热门课题,每年国内外均有大量报道[1-3]。其原理是利用金属氧化物二氧化钛、三氧化钨等作为催化剂,在紫外光照下,有色废水溶液中的氧气将有机物氧化、降解成小分子氧化物。这一方法的优点是不投入化学药剂无二次污染,特别是可用于一些难以被生物降解、高毒性有机物的去除。本文介绍光催化降解有色废水实验装置和实验方法。并叙述了确定实验参数的途径。本文的目的在于将这一最新的科技成果引进高校环境工程专业课的实验教学中。1　主要仪器和试剂721型分光光度计;PHS-2C型精密酸度…     

纳米二氧化钛光催化降解有机废水的研究进展

纳米二氧化钛光催化剂具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、无二次污染等优点。能够把多种有机污染物光催化降解为H2O和CO2,把溶液中的重金属离子还原为无毒的金属，且具有可直接利用太阳能的潜力，在有机废水处理方面显示出广阔的应用前景。本文简述了光催化剂的作用原理和影响因素。详细介绍了掺杂改性TiO2光催化剂目前在降解有机废水的研究现状。     

TiO_2光催化降解制药废水的研究动态

概述了TiO_2光催化降解制药废水的机理,对制药废水光催化降解速率的影响因素、提高降解效率的途径以及纳米TiO_2光催化技术的研究应用进行了综述．并提出TiO_2光催化技术处理制药废水的需要重点解决的研究工作．     

纳米二氧化钛光催化降解苯酚废水的实验研究

以纳米TiO_2为催化剂的光催化氧化技术是一种新型的废水处理技术,具有高效、价廉、无二次污染、成本低等优点,受到广泛关注。本文利用纳米TiO_2催化剂对模拟苯酚废水进行光催化处理,研究了光源种类、pH值、苯酚初始浓度、催化剂的用量、添加H_2O_2对降解过程的影响。通过实验确定:改变催化剂的投加量,调节适当的pH值,减小溶液的初始浓度,适当加入H_2O_2氧化剂等方法,可以提高含酚废水的处理效率。当苯酚溶液初始溶度为100mg/L,催化剂的用量为1.5g/L,溶液pH=4,氧化剂H_2O_2用量为2.5ml/L时,紫外光照反应4hr,苯酚降解率可达56%。苯酚浓度不高时,光催化降解反应符合一级动力学方程。     

光催化氧化处理难降解有机废水的研究

光催化氧化技术是近些年来发展起来的污染治理新技术,本文简要介绍了光催化氧化处理难降解有机废水的技术机理和光催化氧化的技术优点,并讨论了光催化氧化处理难降解有机废水的发展前景。     

铈掺杂纳米ZnO的制备及光催化降解染料废水

采用溶胶凝胶法制备了稀土铈掺杂的纳米氧化锌.通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(FTIR)分析等对样品的微观结构和性能进行了表征.结果表明:Ce4+成功掺入ZnO中,结晶质量良好,粒径约为10.7 nm;UV-Vis曲线有红移现象.产品的光催化活性以亚甲基蓝(MB)为评价模型,对掺杂比例、表面活性剂种类、煅烧温度、煅烧时间等条件进行了实验研究,得出了制备纳米氧化锌的最优条件.即最佳的掺杂比例为n(Ce):n(Zn)=0.05、表面活性剂为十二烷基磺酸钠、煅烧温度为550℃、煅烧时间为3.0 h.同时考察了染料溶液起始pH值以及催化剂的用量,光照时间等对催化效率的影响.结果表明:当MB溶液浓度为10 mg/L,溶液pH值为7~8、催化剂的用量为5 g/L、光照时间2 h后降解率可达85%以上.在上述条件下,催化剂对实际染料脱色率达87.67%,CODCr去除率为63.5%.     

二氧化钛纳米膜制备条件对炼焦厂废水光催化降解性能的影响

以四氯化钛为前驱体，用溶胶一凝胶法制备了TiO2纳米膜，并进行了炼焦厂废水的光催化降解实验，考察了制备条件对其光催化降解性能的影响。结果表明最佳工艺条件为：四氯化钛：乙醇：水=30：400：25，溶胶体系pH=7，掺铁量Fe：Ti=0．16，干凝胶在450℃煅烧2h，由此制成的TiO2纳米膜光催化降解炼焦厂废水的降解率超过79％。     

磁性Spinel型Fe-Mn氧化物/碳布纤维光催化降解磺胺废水研究

采用一步水热法制备了磁性Spinel型Fe-Mn氧化物/碳布纤维(FeMn2O4/CF)作为光催化剂,在可见光照射下光催化降解制药废水磺胺。考察了催化剂用量、磺胺初始浓度及初始pH值等因素,及催化剂的循环再利用性能,表明FeMn2O4/CF具有良好的催化降解性能。说明Spinel型材料在环境制药废水的处理中具有优异的发展前景。     

甲醛气相光催化降解特性探究

探讨了可见光照射下,甲醛气体的光催化降解行为.结果表明,催化剂用量增加,甲醛气相光催化降解速率增加,当催化剂达到一定量后,甲醛气相光催化降解速率不再增加;甲醛气体初始浓度增加,光催化反应速率亦增加,但过高的初始浓度会使光催化反应速率或甲醛降解率降低;甲醛气相光催化反应过程中氧气O2和水H2O对于反应的进行都是必不可少的,但过多的水分却对光催化反应有抑制作用;甲醛气相光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型.     

溴酸钾光催化降解刚果红的研究

本文研究表明溴酸钾(KBr O3)可光催化降解刚果红,刚果红的降解效率随溴酸钾用量的增加而增加,随刚果红初始浓度的增加而降低。较低的活化能表明较少的能量即可使刚果红的化学键断裂。捕获剂实验结果表明羟基自由基在刚果红的光催化降解反应中起主要作用。     

TiO2光催化氧化降解偶氮染料

研究了催化剂、光源、溶液初始浓度、溶液初始pH值等因素对甲基橙光催化氧化降解反应的影响．实验结果表明,最佳实验条件为：以灼烧的TiO2为催化剂,催化剂的投加量为0,8g·L^-1,采用浸波式紫外灯作光源,甲基橙初始浓度为20mg·L^-1,溶液初始pH=3．该实验条件下,甲基橙一小时脱色率可达81．3％．该研究可为偶氮染料降解提供新的思路．     

LaCoO3光催化降解水溶性染料

采用柠檬酸络合法制备钙钛矿型复合氧化物LaCoO3 ,以荧光汞灯和太阳光为光源对各种不同的水溶性染料进行光催化降解实验 .结果表明 ,钙钛矿型复合氧化物LaCoO3 具有很好的光催化活性 ,根据X射线光电子能谱和光声光谱分析得知 ,LaCoO3 的光催化活性主要与Co3 + 的d电子结构、Co—O结合能以及表面吸附氧有关     

二氧化钛薄膜光催化降解酸性品红

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制得TiO2(锐钛型）薄膜，研究了以254nm的紫外线为光源，酸性品红（AF）在TiO2薄膜上的光催化降解初始速率与溶液初始浓度、初始pH值及外加氧化剂H2O2的关系。结果表明，AF的光催化降解行为采用Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型来解释，利用TiO2薄膜作为光催化剂光降有机物AF具有较好的应用前景。     

g-C_3N_4/TiO_2光催化复合材料制备及其降解印染废水研究

分别利用四异丙醇钛、三乙胺和三聚氰胺制备TiO_2和g-C_3N_4,结合两者制备不同复合比与焙烧温度条件下的g-C_3N_4/TiO_2粉体样品,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜等研究样品表征。以靛蓝类染料模拟废水、偶氮染料4BS、三苯甲烷类染料模拟废水和某印刷厂排放的印染废水为光催化降解对象,研究样品复合比与焙烧温度、光照时间与强度、印染废水初始化学需氧量(COD)值等因素对印染废水降解、COD去除率以及色度脱色率的影响。研究结果显示:光催化复合材料样品为锐钛矿相和金红石相组成的混合晶型;当样品复合比与焙烧温度分别为1.0和350℃时,光催化降解印染废水效果最好,不仅能够确保COD去除率较为稳定,且具有较高重复利用率和稳定性;光照时间越长、光照强度越高,样品COD去除率与色度脱色率越高,且印染废水初始COD值越高,样品COD去除率越低。     

TiO2光催化氧化降解聚乙二醇研究

以纳米HO2为光催化剂，分别选择不同的实验条件，对聚乙二醇水溶液进行光催化降解实验。根据实验结果，证明该反应的可行性并得到了优化的实验条件。用气相色谱法测定了在纳米BO2粉末上进行光催化反应的宏观动力学数据，从反应物浓度及生成CO2的量与反应时间的关系测定了该组反应的级数和速率常数。     

连续式光催化降解实验平台的设计

针对能源与环境系统工程专业的实验教学和科研需要,设计了一套连续式光催化降解系统综合实验平台。平台主要由恒温槽、蒸汽发生器、光反应器、控制单元、检测系统等组成,可调节控制反应过程中的光照强度、相对湿度等多个反应条件,保证了连续稳定的催化剂活性测试条件。该系统利用光能与催化剂的相互耦合,可实现挥发性有机污染物(VOCs)的高效催化降解及机理分析,并结合在线检测手段,实现对催化剂的活性、寿命、中毒的评价,以及各个工况条件下的不同催化剂的光降解效果评定。此外,还可开发与光催化相关的综合性实验,满足科研与专业教学需要。     

二氧化钛薄膜光催化降解次甲基兰

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面制得TiO2薄膜,研究以365 nm的紫外光为光源,次甲基兰在TiO2薄膜上的光催化降解效果与光照时间、镀膜层数的关系,以及膜的重复利用次数.实验表明:4层TiO2薄膜在光照4 h时光催化降解率达到95.9%.     

苯酚光催化降解过程中的浓度测定

在强碱性环境中高锰酸钾和苯酚反应后的溶液在800～900mm范围内的吸收与苯酚初始浓度正相关,该范围内的吸收几乎全部来自于反应后生成的MnO4^2-反应后溶液在845nm处的吸收与苯酚初始浓度之间具有良好的线性关系：Abs=0．03292C＋0．07034（R=0．9954）。该法能直接用于测定苯酚光催化降解过程中的浓度变化。     

光催化降解水中有机物动力学的研究

探讨了超声波紫外线联合降解水中有机物的反应机理，并对反应动力学进行了研究，建立了动力学模型，其动力学方程为（-rA）=0．0252CA，动力学参数为：Ea=15kJ／mol，k0=0．095；采用不同实际体系的实验数据对动力学模型进行了验证，动力学模型的计算数据与实验数据能够较好的吻合。