各種各樣的持久性有機污染物(POPs)所引起的生態(tài)水質(zhì)環(huán)境惡化已成為當前全球社會關注的熱點問題。芬頓技術作為一種重要的高級氧化技術,被廣泛用于降解POPs。微生物電芬頓技術(MEF)是一種由芬頓技術與微生物燃料電池技術結合形成的新型去污技術,因為具有高效率和環(huán)境相容性強等獨特的優(yōu)勢,近年來受到研究者們的廣泛關注。但MEF還存在嚴苛的pH環(huán)境以及系統(tǒng)耗材昂貴等問題,其實際應用仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。本研究主要采用以下兩方面的措施來解決上述問題,一方面通過構建非均相鐵催化劑來代替Fe²⁺提供鐵源,以擴大芬頓反應所需的pH范圍。另一方面則是簡化MEF的構型,以降低成本,提高污染物降解效率,促進其實際污水處理中的應用。本論文研究一種“蒸騰作用”驅動的自動電芬頓系統(tǒng)(AMEFS)的構建及其難降解污染物的去除應用。論文以具有微通道結構的植物為原料,引入異相的鐵氧化物芬頓試劑,制備了一種具有微通道結構的鐵/碳(Fe@KSC)芬頓空氣陰極,構建了兩種AMEFS。在類似植物蒸騰作用的驅動下,研究AMEFS在中性環(huán)境下降解持久性有機物的性能。具體工作如下:論文的第一部分以具有微通道結構的天...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 芬頓反應的發(fā)展歷程及其反應機制
    1.3 微生物電芬頓系統(tǒng)
        1.3.1 微生物燃料電池電芬頓系統(tǒng)
        1.3.2 微生物電解池芬頓系統(tǒng)
        1.3.3 微生物燃料電池驅動微生物電解池電芬頓系統(tǒng)
        1.3.4 微生物反向電滲析電芬頓系統(tǒng)
        1.3.5 微生物脫鹽電池電芬頓系統(tǒng)
    1.4 影響微生物電芬頓系統(tǒng)的性能參數(shù)
        1.4.1 H₂O₂ 產(chǎn)率
        1.4.2 Fe²⁺/Fe³⁺/Fex My
        1.4.3 pH
        1.4.4 污染物初始濃度
    1.5 微生物電芬頓技術在降解POPs中的應用
    1.6 本論文的研究意義及主要內(nèi)容
        1.6.1 本論文工作的研究意義
        1.6.2 本論文工作的主要研究內(nèi)容
第二章 微通道鐵/碳復合材料的制備及其電芬頓降解AO7性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品與儀器
        2.2.2 KSC和 Fe@KSC的制備
        2.2.3 結構與性能表征
        2.2.4 KSC毛細管性能測試
        2.2.5 KSC和 Fe@KSC的電化學性能測試
        2.2.6 電芬頓降解AO7 性能測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 KSC與 Fe@KSC材料的形貌表征
        2.3.2 KSC與 Fe@KSC材料的結構表征
        2.3.3 KSC與 Fe@KSC材料的毛細性能
        2.3.4 KSC和 Fe@KSC的電化學性能
        2.3.5 電芬頓降解AO7 性能測試
    2.4 本章小結
第三章 自動微生物電芬頓系統(tǒng)的構建及其降解AO7性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品和儀器
        3.2.2 雙電極AMEFS的組裝
        3.2.3 時間-電壓曲線
        3.2.4 單電極AMEFS的組裝
        3.2.5 單電極AMEFS生物膜電活性表征
        3.2.6 AMEFS降解AO7 性能測試
        3.2.7 單電極AMEFS降解AO7 后生物膜的SEM表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 雙電極AMEFS電池電性能
        3.3.2 外阻對雙電極AMEFS降解AO7 性能的影響
        3.3.3 單電極AMEFS的生物膜電活性表征
        3.3.4 單電極AMEFS降解AO7 的性能
        3.3.5 單電極AMEFS降解AO7 后生物膜的表征
    3.4 本章小結
第四章 全文總結與展望
    4.1 全文總結
    4.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間研究成果目錄



本文編號：3802044