光電催化耦合燃料電池高效處理焦化廢水研究
發(fā)布時間:2021-04-13 23:33
焦化廢水是焦化行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生,通常含有氨、氰化物、多環(huán)芳烴以及含氮雜環(huán)化合物等污染物,屬于有毒、高濃度工業(yè)廢水,通常其處理需要將生物法和高級氧化結(jié)合,處理成本較高。廢水是生物發(fā)電的潛在基質(zhì),利用廢水的微生物燃料電池(MFC)的研究越來越受到重視。此外,豐富的太陽能和廉價的半導體材料可以構(gòu)成光催化燃料電池(PFC),PFC也被認為是一種環(huán)境友好的技術(shù),可以在處理水污染問題的同時產(chǎn)生清潔電能。本研究將MFC和PFC技術(shù)耦合,以產(chǎn)生電能來促進催化,降低處理成本并提高處理焦化廢水的效率。采用水熱法成功制備了不同比例的ZnIn2S4/BiVO4光催化材料,并且對其最佳摻雜比例進行研究。對催化劑和催化電極進行了SEM、CV、UV-Vis以及XPS等表征。測試表明ZnIn2S4/BiVO4具有良好的光電催化性能。對耦合MFC和PFC處理焦化廢水的研究發(fā)現(xiàn),在MFC和PFC、PFC和過硫酸鹽(PS)的耦合與協(xié)同作用下,能有效地去除焦化廢水中的COD和氨氮(NH
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
半導體異質(zhì)結(jié)類型[57]
(4)將經(jīng)過MFC處理的焦化廢水再次經(jīng)PFC處理,在PFC和過硫酸鹽進行協(xié)同作用下,探討不同pH、不同過硫酸鹽濃度的條件下,PFC體系對COD、氨氮的去除效率以及體系的產(chǎn)電性能。2.1 實驗材料與方法
圖2.1顯示了摻雜不同比例ZnIn2S4的ZnIn2S4/BiVO4復(fù)合催化劑的XRD圖。通過BiVO4的單斜晶相(PDF#14-0688)可知2θ為18.7°,19°,28.8°,28.9°和30.5°時,分別對應(yīng)(110),(011),(-121),(121)和(040)晶面[104]。在ZnIn2S4/BiVO4的XRD圖中,所有尖銳的衍射峰與BiVO4的單斜晶相均與良好吻合,具有良好的一致性。此外,與純BiVO4相比,ZnIn2S4的引入并未明顯改變BiVO4的衍射峰位置,這意味著ZnIn2S4未摻入BiVO4晶格中不影響B(tài)iVO4的結(jié)構(gòu)。2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]焦化廢水處理存在的問題及其解決對策[J]. 李潤芳. 化工管理. 2019(32)
[2]煤基吸附劑處理焦化廢水試驗研究[J]. 李志朋,高且遠,陳笛,李國勝,王永田,王磊,劉長青. 應(yīng)用化工. 2020(02)
[3]電化學氧化耦合鐵感應(yīng)電極激發(fā)過硫酸鹽氧化處理焦化廢水生化出水[J]. 王維大,王麗麗,孫巖柏,王建國,楊文煥,張婷婷,李衛(wèi)平. 環(huán)境化學. 2019(11)
[4]微波-活性炭協(xié)同處理焦化廢水中PAHs[J]. 石焱,趙瑩,趙鑫,馮英英,孔征. 礦產(chǎn)綜合利用. 2019(05)
[5]SMBBR處理焦化廢水性能及菌群結(jié)構(gòu)響應(yīng)關(guān)系[J]. 李衛(wèi)平,郝夢影,敬雙怡,于玲紅,孫巖柏,楊文煥. 中國環(huán)境科學. 2019(08)
[6]Fenton流化床在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用[J]. 郭召偉. 污染防治技術(shù). 2019(04)
[7]新型微生物燃料電池耦合技術(shù)的研究進展[J]. 陽柳,劉志華,苗珂,王丹陽,趙文玉,楊敏,夏暢斌. 廣東化工. 2019(08)
[8]膜過濾結(jié)合Fenton法處理焦化廢水的實驗研究[J]. 歐陽曙光,馮馳,劉兆越,劉佳成. 現(xiàn)代化工. 2019(04)
[9]微電解-Fenton氧化法預(yù)處理垃圾滲濾液實驗研究[J]. 陳愛梅,殷俊,趙振振. 低碳世界. 2017(36)
[10]化學混凝法預(yù)處理農(nóng)村生活污水[J]. 王明斌,吳勇,古騰,謝興富,王輝,聶凱翔. 四川冶金. 2017(05)
博士論文
[1]具有高光生電荷分離能力的氧化物基光催化材料的構(gòu)建[D]. 楊勇強.中國科學技術(shù)大學 2016
碩士論文
[1]鈦基鈰摻雜貴金屬氧化物涂層電極的制備及對焦化廢水的電解處理[D]. 常鑫.內(nèi)蒙古科技大學 2019
[2]熱活化過硫酸鹽體系降解甲硝唑的研究[D]. 李婷婷.吉林大學 2019
[3]S-mZVI活化過硫酸鹽降解磺胺嘧啶的效能和機理研究[D]. 李曉凡.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[4](生物)電化學陰陽兩極耦合實現(xiàn)焦化廢水同步除碳脫氮的研究[D]. 吳迪.華南理工大學 2019
[5]光催化協(xié)同雙室微生物燃料電池脫氮及其產(chǎn)電性能研究[D]. 儲小雪.重慶大學 2017
本文編號:3136211
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
半導體異質(zhì)結(jié)類型[57]
(4)將經(jīng)過MFC處理的焦化廢水再次經(jīng)PFC處理,在PFC和過硫酸鹽進行協(xié)同作用下,探討不同pH、不同過硫酸鹽濃度的條件下,PFC體系對COD、氨氮的去除效率以及體系的產(chǎn)電性能。2.1 實驗材料與方法
圖2.1顯示了摻雜不同比例ZnIn2S4的ZnIn2S4/BiVO4復(fù)合催化劑的XRD圖。通過BiVO4的單斜晶相(PDF#14-0688)可知2θ為18.7°,19°,28.8°,28.9°和30.5°時,分別對應(yīng)(110),(011),(-121),(121)和(040)晶面[104]。在ZnIn2S4/BiVO4的XRD圖中,所有尖銳的衍射峰與BiVO4的單斜晶相均與良好吻合,具有良好的一致性。此外,與純BiVO4相比,ZnIn2S4的引入并未明顯改變BiVO4的衍射峰位置,這意味著ZnIn2S4未摻入BiVO4晶格中不影響B(tài)iVO4的結(jié)構(gòu)。2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]焦化廢水處理存在的問題及其解決對策[J]. 李潤芳. 化工管理. 2019(32)
[2]煤基吸附劑處理焦化廢水試驗研究[J]. 李志朋,高且遠,陳笛,李國勝,王永田,王磊,劉長青. 應(yīng)用化工. 2020(02)
[3]電化學氧化耦合鐵感應(yīng)電極激發(fā)過硫酸鹽氧化處理焦化廢水生化出水[J]. 王維大,王麗麗,孫巖柏,王建國,楊文煥,張婷婷,李衛(wèi)平. 環(huán)境化學. 2019(11)
[4]微波-活性炭協(xié)同處理焦化廢水中PAHs[J]. 石焱,趙瑩,趙鑫,馮英英,孔征. 礦產(chǎn)綜合利用. 2019(05)
[5]SMBBR處理焦化廢水性能及菌群結(jié)構(gòu)響應(yīng)關(guān)系[J]. 李衛(wèi)平,郝夢影,敬雙怡,于玲紅,孫巖柏,楊文煥. 中國環(huán)境科學. 2019(08)
[6]Fenton流化床在焦化廢水深度處理中的應(yīng)用[J]. 郭召偉. 污染防治技術(shù). 2019(04)
[7]新型微生物燃料電池耦合技術(shù)的研究進展[J]. 陽柳,劉志華,苗珂,王丹陽,趙文玉,楊敏,夏暢斌. 廣東化工. 2019(08)
[8]膜過濾結(jié)合Fenton法處理焦化廢水的實驗研究[J]. 歐陽曙光,馮馳,劉兆越,劉佳成. 現(xiàn)代化工. 2019(04)
[9]微電解-Fenton氧化法預(yù)處理垃圾滲濾液實驗研究[J]. 陳愛梅,殷俊,趙振振. 低碳世界. 2017(36)
[10]化學混凝法預(yù)處理農(nóng)村生活污水[J]. 王明斌,吳勇,古騰,謝興富,王輝,聶凱翔. 四川冶金. 2017(05)
博士論文
[1]具有高光生電荷分離能力的氧化物基光催化材料的構(gòu)建[D]. 楊勇強.中國科學技術(shù)大學 2016
碩士論文
[1]鈦基鈰摻雜貴金屬氧化物涂層電極的制備及對焦化廢水的電解處理[D]. 常鑫.內(nèi)蒙古科技大學 2019
[2]熱活化過硫酸鹽體系降解甲硝唑的研究[D]. 李婷婷.吉林大學 2019
[3]S-mZVI活化過硫酸鹽降解磺胺嘧啶的效能和機理研究[D]. 李曉凡.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[4](生物)電化學陰陽兩極耦合實現(xiàn)焦化廢水同步除碳脫氮的研究[D]. 吳迪.華南理工大學 2019
[5]光催化協(xié)同雙室微生物燃料電池脫氮及其產(chǎn)電性能研究[D]. 儲小雪.重慶大學 2017
本文編號:3136211
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