杨丽梅[1]1999年在《半导体光催化氧化法处理废水的应用基础研究》文中指出本论文综述了光催化氧化法去除水中有机污染物的研究进展，对催化剂的固定方法以及光催化反应器的研究进展作以详细的论述，并概述了光催化氧化法的机理。 本研究在自制的开放式旋转圆筒型光催化反应装置中，用二氧化钛作为催化剂，对印染废水进行了光催化降解，并从影响光催化降解有机染料的几个主要影响因素：如染料的初始浓度、pH值、处理料液的体积、反应器的转速等几个方面比较全面地考察了该反应器的性能。为解决在水处理后期悬浮态催化剂不易分离的问题，重点研究了固定相光催化氧化法，用环氧树脂胶粘剂将二氧化钛牢固地固定在玻璃表面。并就悬浮态二氧化钛与用环氧树脂固定在玻璃上的二氧化钛对染料的降解做了对比实验。结果表明：附载有二氧化钛的环氧树脂膜的光降解率很高，经过4小时的光照，降解率可达96％以上。附载有二氧化钛的环氧树脂膜不脱落，可以重复利用，光催化活性也不减弱。这对于光催化氧化法在工业上的应用将提供有意义的帮助。
汪言满[2]2002年在《半导体光催化氧化法处理印染废水的研究》文中指出本文在阐述印染废水的来源、特征及国内外治理途径的基础上，对半导体光催化氧化技术用于印染废水的作用机理、反应动力学及工艺条件进行了实验室规模的试验研究。 试验用水包括模拟染料废水和实际印染废水两部分。模拟染料废水为活性艳红X-3B废水，实际印染废水取自中山市万邦内衣制品有限公司经隔滤后全厂总排放口的综合排水。光催化氧化实验是以主波长为365nm的高压汞灯和天然太阳光为光源，锐钛矿型TiO_2为催化剂。 试验主要内容如下： (1)以含偶氮结构的染料X-3B为处理对象，采用紫外-可见吸收光谱及离子色谱等分析方法研究了光催化降解有机物的机理。在前人研究成果基础上，结合本实验结果初步推测出X-3B光催化降解历程。 (2)在TiO_2悬浮体系中，以高压汞灯为光源，研究了活性艳红X-3B光催化降解脱色反应动力学。考察了X-3B初始浓度Co、pH值、光强I、催化剂投加量、外加H2O2以及共存无机阴离子和有机物对光解速率的影响。结果表明，该反应可用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程来描述，得出动力学经验方程：r=-dc/dt：KIxaCo-tCt。实验还对光分解与光催化进行了比较，发现它们之间有协同作用。 (3)在机理及动力学研究的基础上，采用半导体光催化氧化法对实际印染废水进行了可行性研究。对影响光催化降解效果较大的四个因素(催化剂用量、光照时间、pH值、光强)进行正交优化，并进一步经单因素优化实验得出了处理实验用水的最佳工艺条件。处理后的排水CODcr为72.98mg/L，完全脱色，已达到国家一级污水排放标准。在实验过程中首次采用自制纳米TiO2及掺铁(Ⅲ)TiO2处理实际印染废水，有效地降低了废水的CODcr值。 (4)为了解决悬浮体系中催化剂分离回收困难、高压汞灯耗电量大等问题，实验中分别采用固定相TiO2及天然太阳光对X-3B废水进行了光催化降解研究，为该项技术的工业化进行了有益的探索。
王敏[3]2007年在《超声波—光催化氧化降解焦化废水中氨氮的实验研究》文中进行了进一步梳理含氮废水的处理是一个具有重大工程应用价值的研究课题。本文在综述了含氮废水国内外处理技术的基础上，较为系统的研究了采用超声波氧化法和光催化氧化法这两种新技术来处理含氮废水。研究表明：采用超声波氧化法和光催化氧化法处理含氮废水，具有工艺设备简单、操作条件易于控制，无二次污染等突出优点。但是这两种方法只有在处理低浓度氨氮废水时处理效果高，当处理中高浓度的氨氮废水时，处理效率并不理想。超声波—光催化氧化法能在保持超声波氧化法和光催化氧化法的优点的基础上，有效的处理氨氮废水，为氨氮废水的工业化处理提供了新思路和新途径，在氨氮废水治理方面有着广泛的应用前景。本论文的主要实验研究内容包括：(1)采用超声波氧化法，以模拟氨氮废水作为反应液进行处理，分析了不同作用方式、pH值、初始浓度、温度和超声频率等因素对超声波降解氨氮废水的影响。(2)以锐钛型TiO_2作为催化剂，紫外灯为光源，以模拟氨氮废水为反应液进行处理，分析考察废水的初始浓度、催化剂投加量、pH值、温度等因素对光催化氧化处理效果的影响。(3)对比超声波氧化法处理氨氮废水的效率和光催化氧化法处理氨氮废水的效率，证实了超声波—光催化氧化(US／UV／TiO_2)处理氨氮废水时，能使效率提高，而且大于两者之间的简单相加，说明超声波和光催化之间存在协同作用。通过对超声波—光催化氧化降解氨氮废水主要影响因素的实验研究，考察分析了各因素对处理效果的影响规律。(4)应用US／UV／TiO_2法对实际焦化废水中的氨氮进行了实验研究，分析考察了废水初始浓度、催化剂投加量、pH值和超声频率等因素对处理效果的影响规律。(5)在US／UV／TiO_2下研究了焦化废水中氨氮的降解情况：NH_3-N值为570.64mg／L的焦化废水经过US／UV／TiO_2降解4h后，NH_3-N的去除率达到78.31％。
郑道敏[4]2002年在《纳米二氧化钛光催化氧化含CN～-废水的研究》文中指出含CN-废水是一种危害十分严重而又普遍存在的工业废水，因其剧毒的特性，在处理中需采取非常特殊的方法。本文从含CN-废水的来源、危害、处理现状以及常见的几种处理方法的分析，提出纳米TiO2光催化氧化降解废水中CN-的新方法，该法采用纳米TiO2作为光敏催化剂，以空气中的氧气为氧化剂，研究了主要因素对反应的影响，研究了其反应行为特征，分析了动力学过程，获得了动力学方程。本文介绍了引导新技术革命的纳米材料、纳米技术及其解决工业产生的污染物的应用前景；纳米TiO2的制备方法，包括物理法和化学法，物理法又称为机械粉碎法，化学法又可分为气相法(CVD)、液相法和固相法；纳米TiO2光催化氧化半导体能带理论机理和在有机废水处理中的应用。本文以NaCN水溶液光催化氧化分解作为模型反应，探讨了纳米TiO2对CN-降解率的影响因素，实验结果表明：溶液PH值在6.5以下降解率很高，随着酸度增加，HCN逸出增加，酸性越强逸出越多，降解率高并非完全由TiO2光解所致。在碱性条件，CN-溶液稳定，HCN几乎不逸出。纳米TiO2用量很低时，纳米TiO2 降解CN-表现出高活性，CN-降解率增加，随TiO2用量增加对，体系固体颗粒浓度增加，其光遮蔽性和散射性增强，进入反应场所的有效光量降低，CN-降解率达到平衡状态。相同的催化剂用量时，CN-溶液的降解率随时间的变化呈现先快后慢的趋势。在相同的反应时间内，降解率与CN－初始浓度成反比，即降解率随初浓度的增加而下降。在一定条件下，CN-降解率与光照强度和光照射面积成正比，呈线性关系，由此可见，CN-降解反应主要发生在溶液的表面，氧自由基的生成是CN-降解反应的控制步骤。纳米TiO2催化光氧化实际生产废水中的CN-结果与反应模型结果几乎一致。纳米TiO2催化光氧化水溶液中CN-的反应级数为0.5级，反应速度常数k=1.0175×10-2（mmol/l）1／2·（min）－1。用所获得的动力学方程预测和分析的结果与实验结果十分吻合。纳米TiO2光催化降解CN-的研究未见报道，本方法具有一定的创新性，所做的基础实验工作很有价值，在优化的条件下，纳米TiO2光催化降解CN-的降解率较高，具有潜在的开发和应用价值。
魏小芳[5]2004年在《纳米TiO_2降解含酚废水的研究》文中研究指明光催化氧化技术是一种新型的废水处理技术，具有处理效率高、工艺设备简单、操作条件易控制、非选择性地降解有机污染物、无二次污染等优点，光催化氧化技术的诞生，开创了含酚废水降解处理的新局面。 本文以钛酸丁酯为前驱体，利用溶胶—凝胶法制备了纳米级的TiO_2粉体材料，通过实验研究了水含量、水解温度对溶胶-凝胶过程的影响和锻烧温度等工艺条件对纳米粒子的粒径大小及晶相组成等性能的影响。实验表明，合适的溶胶-凝胶条件是：反应物配比为钛酸丁酯：水量：溶剂量：二乙醇胺=1：1：26．5：1；水解温度条件是22℃；锻烧条件为煅烧温度550℃，煅烧时间为1h。 纳米TiO_2的晶型结构与其煅烧温度有很大关系，随着煅烧温度的上升，纳米TiO_2的晶型结构会由锐钛矿型向金红石型转变。在550℃温度下煅烧1h，所得TiO_2晶形比例为锐钛型：金红石型=8：2。 本文选择金属离子Pb~(2+)对TiO_2进行掺杂。对苯酚降解实验表明，掺杂后的TiO_2的光催化活性比未掺杂的有了提高。并且在不同煅烧温度下处理，结果其转变温度、活性最高的煅烧温度均比未掺杂的TiO_2高50℃左右，X射线衍射检测表明，掺杂后的TiO_2粒径比未掺杂的TiO_2粒径小。本文还对Pb~(2+)掺杂机理及光催化机理进行了讨论。 以苯酚为降解对象，研究了影响苯酚降解的几个因素：光照时间、废水PH值和苯酚浓度，得出当光照时间为5小时，苯酚浓度为20mg／1和酸性条件下，苯酚的光催化降解率较高。
张礼广[6]2012年在《基于TiO_2超氧化与微波等离子体联用技术的新型水处理系统构建》文中研究指明随着世界人口的剧增、工农业生产的发展以及居民生活水平的提高,人类社会对水的需求从数量到质量均显示出前所未有的高要求。由于我国经济的快速发展和污染控制措施相对滞后,生活污水和工业废水的排放、化肥的过量使用等使环境问题十分严重,水体污染问题凸现。研制开发一种简单、高效、能够一次性最大限度较低水体中有机物和重金属威胁的水处理系统,其社会效益和经济效益都将是巨大的。因此本文从以上问题出发,结合本实验室特点,自行研制了一种基于二氧化钛(TiO2)超氧化与微波等离子体联用技术的新型水处理系统,实验结果表明该系统对水体中的重金属离子和有机物有较好的去除效果。主要工作内容如下：1.简要的介绍了水处理技术的概况,系统归纳和总结了光催化氧化技术在水处理中的研究现状和发展趋势。2.综述了TiO2超氧化技术与微波等离子体技术,系统的归纳和总结了该联用技术的原理、应用以及优缺点等内容。3.构建了基于TiO2超氧化与微波等离子体联用技术的新型水处理系统,对其硬件设计进行了详细的描述,并重点介绍了pH模糊控制器的设计以及仿真。4.对本文设计的基于TiO2超氧化与微波等离子体联用技术的新型水处理系统进行应用研究,用该系统对水中的重金属离子和有机物进行处理。5.总结与展望
张元晶[7]2002年在《玻璃表面纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能研究》文中指出针对TiO_2粉末催化剂存在难以经济有效地分离、光能利用率低、催化剂易于凝聚沉降等缺点，采用溶胶一凝胶法，以钛酸四丁酯为原料，对TiO_2纳米微晶粉体和微晶薄膜的制备工艺进行了研究，解决了TiO_2的固定问题，在普通玻璃表面上获得了负载牢固的锐钛矿型纳米TiO_2薄膜。在此基础上，选择主波长为253.7nm的紫外线杀菌灯或太阳光为光源，研究了悬浮相纳米TiO_2光催化反应器和固定相纳米TiO_2光催化反应器对水中污染物的去除效果，包括含油废水、模拟染料废水，并讨论了反应器制备中影响其处理效率的因素，即溶胶制备过程中的因素和涂膜工艺的因素，从而得到了反应器制备的最佳工艺参数。通过对固定相纳米TiO_2光催化反应器性能和影响其性能的环境因素的考察，从光催化氧化技术实际应用的角度对反应器的设计进行了研究。最后探讨了固定相纳米TiO_2光催化反应器处理模拟染料废水罗丹明B溶液的动力学规律，提出了罗丹明B降解的动力学模型。 实验研究的主要结果表明：以钛酸四丁酯为原料，采用溶胶-凝胶法，可制得纳米半导体光催化剂TiO_2。该反应条件易于控制，反应过程平稳；可使各组分分布均匀性达到分子级水平，从而获得高质量的溶胶和凝胶，进而获得所需粒径的纳米粒子。AFM、XRD、TEM、SEM和厚度分析结果表明TiO_2产物的晶型、粒度及粒径分布能够通过反应条件的优化加以控制，合成出的样品为锐钛矿型纳米TiO_2，其中TiO_2粉体的平均粒径为10～30nm，TiO_2薄膜中粒子的平均粒径为3～4nm， 北京化工大学硕士学t立论文单层薄膜的厚度为纳米级。两种制备工艺条件下粒子的粒度分布均比较窄。悬浮相纳米TIO:光催化反应器对含油废水具有优异的光催化降解性能，其降解速率高于普通生化法，并具备利用太阳光的可行性。固定相光催化反应器中，纳米Ti02/玻璃薄膜具备比较高的吸附性能，薄膜的牢固性能理想，具有抵抗不良环境下介质对薄膜使用寿命危害的性能，薄膜的使用寿命良好。其中填充式固定床型光催化反应器的效率明显好于非填充式的。对光催化氧化动力学的研究中，首次提出了罗丹明B染料废水色度降解为两步连续不可逆反应的假设，并通过理论推导和实验现象证明了这一假设的正确性。
陈国宁, 王双飞[8]2005年在《造纸废水处理新技术-多相光催化氧化技术》文中进行了进一步梳理多相光催化氧化技术属于高级氧化技术之一,该技术处理多种工业废水取得较好的效果,是一项极具工业前景的废水处理新技术,同时本文还介绍了该技术的研究现状、缺陷和发展前景。
雷晓雨[9]2006年在《纳米二氧化钛光催化降解气相挥发性有机污染物的研究》文中认为TiO_2光催化氧化是近30年来发展起来的一种高级氧化技术。与液相反应过程相比，气相反应具有反应速度快、光的利用效率高、容易实现完全氧化、体积流量大、不受溶剂分子影响等特点，因而气固相光催化反应的研究越来越广泛。 采用自行设计的气固相光催化实验装置，以二氧化钛固定薄膜为光催化剂，选用1，1，1-三氯乙烷(TCE)、三氯甲烷(TCM)及苯为模拟污染物，主要研究了在紫外光下传质扩散、催化剂用量、初始浓度、相对湿度，气体流量以及催化剂活性对光催化降解反应的影响，考察了太阳光下催化反应的效果，并进行了初步的光催化反应动力学探讨。 结果表明：该实验系统对TCE、TCM及苯均有较好的降解效果。在间歇式反应中，TCE的初始浓度≤0.35mg／L、TCM和苯的初始浓度≤0.85mg／L时，三者的降解率均可以达到95％以上。在连续式反应中，TCE很难被降解，当气体流量为0.2m~3／h时，TCM的降解率可达到95％以上。增大初始浓度会降低TCE、TCM及苯的降解率。TCE和TCM的降解率随相对湿度的增加先增大后降低，在RH=30％时达到最大值。增强传质扩散使得TCE和TCM的降解率分别增大了5.1％和6.6％。加入涂覆了TiO_2并经高温培烧的铁片后，TCE的降解率增加了58.2％，经过高温培烧后的薄膜有着更好的催化活性。在太阳光照下，TCE降解率仅为39.64％，而
齐普荣, 温祖有, 王光辉[10]2007年在《半导体二氧化钛光催化降解偶氮染料的研究进展》文中研究表明对偶氮染料的危害、二氧化钛光催化氧化法降解偶氮染料的机理,以及提高偶氮染料废水光氧化效率的途径进行了综述,重点对国内外偶氮染料废水光催化氧化联用技术的最新研究进展进行了分析。
参考文献：
[1]. 半导体光催化氧化法处理废水的应用基础研究[D]. 杨丽梅. 大连理工大学. 1999
[2]. 半导体光催化氧化法处理印染废水的研究[D]. 汪言满. 广东工业大学. 2002
[3]. 超声波—光催化氧化降解焦化废水中氨氮的实验研究[D]. 王敏. 郑州大学. 2007
[4]. 纳米二氧化钛光催化氧化含CN～-废水的研究[D]. 郑道敏. 重庆大学. 2002
[5]. 纳米TiO_2降解含酚废水的研究[D]. 魏小芳. 重庆大学. 2004
[6]. 基于TiO_2超氧化与微波等离子体联用技术的新型水处理系统构建[D]. 张礼广. 浙江大学. 2012
[7]. 玻璃表面纳米TiO_2膜的制备及其光催化性能研究[D]. 张元晶. 北京化工大学. 2002
[8]. 造纸废水处理新技术-多相光催化氧化技术[C]. 陈国宁, 王双飞. 中国造纸学会第十二届学术年会论文集（下）. 2005
[9]. 纳米二氧化钛光催化降解气相挥发性有机污染物的研究[D]. 雷晓雨. 北京化工大学. 2006
[10]. 半导体二氧化钛光催化降解偶氮染料的研究进展[J]. 齐普荣, 温祖有, 王光辉. 精细石油化工. 2007
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