超聲強(qiáng)化臭氧/蜂窩陶瓷催化氧化去除水中有機(jī)物的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 04:20
隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展和人類(lèi)物質(zhì)生活水平的提高,水環(huán)境污染已是普遍存在的問(wèn)題,飲用水的衛(wèi)生和安全也受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而,城市給水常規(guī)處理工藝對(duì)于近年來(lái)微污染水源水中出現(xiàn)的一些有機(jī)污染物的處理能力有限,很難將其降解。使用非均相催化劑來(lái)提高臭氧氧化能力的高級(jí)氧化技術(shù),因其工藝簡(jiǎn)單、易于回收處理、水處理成本較低、活性高等優(yōu)點(diǎn),得到了研究者的普遍重視。本文研發(fā)的超聲強(qiáng)化蜂窩陶瓷催化臭氧化去除水中有機(jī)物的高級(jí)氧化技術(shù),實(shí)現(xiàn)了超聲降解與非均相催化臭氧化的有機(jī)結(jié)合,產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)使得蜂窩陶瓷催化臭氧化工藝在有效且方便的前提下進(jìn)一步提高了氧化降解效能和催化劑的使用壽命,同時(shí)也彌補(bǔ)了單獨(dú)聲解水中污染物歷時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用高、降解效率低等局限性,提高了聲能的利用率和有機(jī)物的降解速度與程度。超聲強(qiáng)化蜂窩陶瓷催化臭氧化工藝對(duì)水中硝基苯的降解效果隨著單場(chǎng)頻率的升高(2040kHz)而增加。三個(gè)不同頻率的垂直正交的超聲場(chǎng)對(duì)水中硝基苯降解的強(qiáng)化效果最好,頻率相差越大,強(qiáng)化效果越明顯。超聲/臭氧/蜂窩陶瓷組合工藝具有明顯的協(xié)同效應(yīng),顯著提高了水中硝基苯的降解效能。臭氧作為空化氣體對(duì)組合工藝去除水中硝基苯...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:228 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
臭氧多相催化氧化機(jī)理[22]
圖 5-3 蜂窩陶瓷催化劑表面形態(tài)的 SEM 表征結(jié)果Fig.5-3 SEM characterization of ceramic honeycomb cataly瓷催化劑的表面羥基和pHZPC物催化臭氧分解和氧化有機(jī)物的能力與其表面性明非均相催化臭氧化的機(jī)理為自由基反應(yīng),主要的催化作用,和臭氧在催化劑表面的分解息息相i和Al等金屬氧化物,在水溶液中不論是處于晶體作用多在其表面上覆蓋有一層羥基,這可以從氧酸鹽的反應(yīng)焓變是負(fù)值來(lái)理解。具體有兩種情形面層的金屬離子或類(lèi)金屬離子的配位數(shù)還未達(dá)到,有水分子存在時(shí),表面金屬離子會(huì)首先趨向于附[120],對(duì)于大多數(shù)氧化物,可能是強(qiáng)烈趨向于水氧化物表面典型地含有每平方毫米 4 到 10 個(gè)羥離構(gòu)成羥基化表面;另一種是氧化物表面上的氧,因而將水中的氫離子吸附于其上,同樣形成覆
圖 5-4 水和氧化物的表面結(jié)構(gòu)金屬離子 氧離子.5-4 Surface structure of hydrated metal 羥基相當(dāng)于布朗斯特酸,催化劑中酸和堿,據(jù)認(rèn)為布朗斯特酸、路易[122]。因而金屬氧化物表面羥基的數(shù)量和性質(zhì)取決于催化劑的種類(lèi)。劑表面羥基的含量為 9.13×10-6mo附溶液中的H+及OH―,調(diào)整固/液H + H+ >MeOH2+H + OH― >MeO―+ H2O Point of Charge,ZPC)是表征催化固體表面靜電荷為零時(shí)的pH值,中pH值變化會(huì)影響羥基化的金屬屬氧化物表面MeOH2+就會(huì)減少
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水中本底成分對(duì)催化臭氧化分解微量硝基苯的影響[J]. 孫志忠,趙雷,馬軍. 環(huán)境科學(xué). 2006(02)
[2]水中天然有機(jī)物的臭氧強(qiáng)化光催化降解研究[J]. 簡(jiǎn)麗,張彭義,畢海. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
[3]改性蜂窩陶瓷催化臭氧化降解水中微量硝基苯[J]. 孫志忠,趙雷,馬軍. 環(huán)境科學(xué). 2005(06)
[4]水中鄰苯二甲酸二丁酯的光催化降解[J]. 鄭和輝,趙立文,陶晶. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志. 2005(10)
[5]CuO和Cu(Ⅱ)催化臭氧氧化的研究[J]. 皮運(yùn)正,王建龍,吳迪. 環(huán)境化學(xué). 2005(02)
[6]超聲波/零價(jià)鐵降解對(duì)硝基苯胺的試驗(yàn)研究[J]. 胡文勇,鄭正,鄭壽榮,郭照冰. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2005(03)
[7]光催化—臭氧聯(lián)用技術(shù)協(xié)同處理硝基苯廢水[J]. 胡軍,周集體,張愛(ài)麗,孫麗穎,楊松. 化工環(huán)保. 2004(S1)
[8]臭氧超聲波聯(lián)合降解除草劑2,4-D(Ⅰ) 臭氧和超聲波之間的協(xié)同作用[J]. 陳嵐,史惠祥,汪大翚. 化工學(xué)報(bào). 2004(11)
[9]催化臭氧化降解有機(jī)廢水及影響因素[J]. 杜桂榮,孫占學(xué),童少平,黃克玲. 東華理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]間甲酚臭氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 沈慧芳,程江,陳煥欽. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2004(03)
本文編號(hào):2954303
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:228 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
臭氧多相催化氧化機(jī)理[22]
圖 5-3 蜂窩陶瓷催化劑表面形態(tài)的 SEM 表征結(jié)果Fig.5-3 SEM characterization of ceramic honeycomb cataly瓷催化劑的表面羥基和pHZPC物催化臭氧分解和氧化有機(jī)物的能力與其表面性明非均相催化臭氧化的機(jī)理為自由基反應(yīng),主要的催化作用,和臭氧在催化劑表面的分解息息相i和Al等金屬氧化物,在水溶液中不論是處于晶體作用多在其表面上覆蓋有一層羥基,這可以從氧酸鹽的反應(yīng)焓變是負(fù)值來(lái)理解。具體有兩種情形面層的金屬離子或類(lèi)金屬離子的配位數(shù)還未達(dá)到,有水分子存在時(shí),表面金屬離子會(huì)首先趨向于附[120],對(duì)于大多數(shù)氧化物,可能是強(qiáng)烈趨向于水氧化物表面典型地含有每平方毫米 4 到 10 個(gè)羥離構(gòu)成羥基化表面;另一種是氧化物表面上的氧,因而將水中的氫離子吸附于其上,同樣形成覆
圖 5-4 水和氧化物的表面結(jié)構(gòu)金屬離子 氧離子.5-4 Surface structure of hydrated metal 羥基相當(dāng)于布朗斯特酸,催化劑中酸和堿,據(jù)認(rèn)為布朗斯特酸、路易[122]。因而金屬氧化物表面羥基的數(shù)量和性質(zhì)取決于催化劑的種類(lèi)。劑表面羥基的含量為 9.13×10-6mo附溶液中的H+及OH―,調(diào)整固/液H + H+ >MeOH2+H + OH― >MeO―+ H2O Point of Charge,ZPC)是表征催化固體表面靜電荷為零時(shí)的pH值,中pH值變化會(huì)影響羥基化的金屬屬氧化物表面MeOH2+就會(huì)減少
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水中本底成分對(duì)催化臭氧化分解微量硝基苯的影響[J]. 孫志忠,趙雷,馬軍. 環(huán)境科學(xué). 2006(02)
[2]水中天然有機(jī)物的臭氧強(qiáng)化光催化降解研究[J]. 簡(jiǎn)麗,張彭義,畢海. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
[3]改性蜂窩陶瓷催化臭氧化降解水中微量硝基苯[J]. 孫志忠,趙雷,馬軍. 環(huán)境科學(xué). 2005(06)
[4]水中鄰苯二甲酸二丁酯的光催化降解[J]. 鄭和輝,趙立文,陶晶. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志. 2005(10)
[5]CuO和Cu(Ⅱ)催化臭氧氧化的研究[J]. 皮運(yùn)正,王建龍,吳迪. 環(huán)境化學(xué). 2005(02)
[6]超聲波/零價(jià)鐵降解對(duì)硝基苯胺的試驗(yàn)研究[J]. 胡文勇,鄭正,鄭壽榮,郭照冰. 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備. 2005(03)
[7]光催化—臭氧聯(lián)用技術(shù)協(xié)同處理硝基苯廢水[J]. 胡軍,周集體,張愛(ài)麗,孫麗穎,楊松. 化工環(huán)保. 2004(S1)
[8]臭氧超聲波聯(lián)合降解除草劑2,4-D(Ⅰ) 臭氧和超聲波之間的協(xié)同作用[J]. 陳嵐,史惠祥,汪大翚. 化工學(xué)報(bào). 2004(11)
[9]催化臭氧化降解有機(jī)廢水及影響因素[J]. 杜桂榮,孫占學(xué),童少平,黃克玲. 東華理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]間甲酚臭氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究[J]. 沈慧芳,程江,陳煥欽. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2004(03)
本文編號(hào):2954303
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