首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
阴阳极协同作用下对硝基苯酚的电催化降解   总被引:1,自引:0,他引:1  
田玫  王晶  杨丽娟  张晓雪 《应用化学》2012,29(11):1286-1290
利用线性扫描伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2电极对于对硝基苯酚(PNP)降解的电催化活性,通过对阳极过程和阴极过程中对硝基苯酚及其降解中间产物的液相色谱测定,研究了阴阳极协同作用下对硝基苯酚电催化降解的历程.结果表明,Ti/PbO2电极能够有效地电催化降解水溶液中的对硝基苯酚,在35℃,初始浓度为1 mmol/L的对硝基苯酚水溶液,恒定电流密度40×10-3 A/cm2,电解240 min,对硝基苯酚转化率为98.6%.对硝基苯酚电催化氧化降解要经历生成对苯二酚、邻苯二酚、对苯醌、丁烯二酸和草酸,最终变成二氧化碳和水的反应历程,其中对苯二酚为第一步反应的主产物,对苯醌转化为丁烯二酸和丁烯二酸转化为草酸这两步反应是阳极氧化过程的速率控制步骤.对硝基苯酚在阴极上发生还原反应,还原产物为对氨基苯酚(PAM).在无隔膜电解槽中,由于阴极还原产物对氨基苯酚很容易到阳极上发生氧化反应,阴阳两极产生协同作用,因而加速了对硝基苯酚的降解反应.  相似文献   

2.
光电协同效应降解饮用水中邻氯酚的机理与动力学   总被引:8,自引:2,他引:6       下载免费PDF全文
要 在集成光解电解一体化反应器中, 以邻氯酚(2-CP)为模型污染物, 通过产物和动力学分析详细探讨了光电复合作用的协同效应机理, 建立了光电复合作用的动力学模式. 表观动力学常数的对比表明复合协同作用对于总有机碳(TOC)的去除具有显著的协同效应. 研究表明, 光电复合作用在研究条件下对污染物的降解具有多层次、多途径的互补效应, 降解反应的途径不止是单独的光解与电解途径的简单累加, 而是通过新的作用途径组合构成光电协同效应. 通过紫外光辐射激发和定向直流电场作用控制电极中毒和污染物分子的激发态及其迁移趋势, 从而大大提高了降解反应的效率. 通过光电复合作用能够触发构成高级氧化的多种自由基链反应, 从而取得水中有机污染物的快速、完全的矿化. 动力学分析表明, 光电协同作用在溶液中形成的羟基自由基(OH·)反应是去除TOC的主要途径.  相似文献   

3.
在微波助离子液体介质中制备稀土元素Y掺杂改性TiO_2光催化剂,以提高催化剂的光催化降解活性,用XRD、SEM和BET等测试手段对催化剂结构进行表征;以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,分别在紫外光照(UV)和微波辐射-紫外光照(MW-UV)条件下考察TiO_2-Y催化剂的光催化活性;以对苯二甲酸作为荧光探针利用荧光技术检测TiO_2-Y催化剂表面所产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,探索了光催化降解反应机理.实验结果表明,通过优化反应条件后制得的TiO_2-Y催化剂具有较高光催化活性和热稳定性,在UV和UV-MW条件下降解甲基橙和苯酚溶液1.5h后,甲基橙降解率分别为98.3%和99.5%,苯酚降解率分别为97.5%和98.2%.荧光光谱分析表明,TiO_2-Y在MW-UV条件下产生的羟基自由基比UV条件下要多,因而微波辐照具有强化TiO_2-Y降解模拟污染物的作用;反应动力学数据分析表明,TiO_2-Y光催化降解甲基橙溶液反应呈现一级反应动力学规律,其表观速率常数K最大值为0.051 9min-1.  相似文献   

4.
煤质活性炭的光催化再生   总被引:8,自引:0,他引:8  
 研究了利用光催化氧化降解反应实现饱和吸附苯酚的煤质活性炭光催化再生的可行性,并分析了活性炭的光催化再生机理.结果表明,在一定条件下可以实现活性炭的光催化再生.在Ag-TiO2负载量为1.9%,pH=13,θ=70℃,t=72h的再生条件下,活性炭的再生率可达 78.4%.在光照条件下,光催化剂作为有机物的降解中心而造成活性炭内外吸附苯酚的浓度差是活性炭光催化再生的主要驱动力.  相似文献   

5.
利用TiO_2薄膜光催化降解苯酚(英文)   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
利用化学气相沉积法制备TiO_2W薄膜,在光催化下降解苯酚溶液。研究结果表明,薄膜沉积条件与降解速率有关,且用硅片作底物,薄膜为锐态晶型时其降解苯酚速率最高。利用光电催化比只用光催化降解苯酚速率高约10%。用紫外光照射30分钟,苯酚最大可转化74%。  相似文献   

6.
以沸石和活性炭为载体,制备了Fe3 和Cu2 型沸石和活性炭催化荆,研究了非均相Fe和Cu催化剂催化氧化高浓度含酚废水.在Fenton反应机理的基础上,探讨了Cu2 的均相和非均相催化氧化机理,以人造沸石和活性炭为栽体制备了相应的4种非均相催化剂,进行了均相、非均相Fe和Cu催化剂催化氧化高浓度含酚废水的对比试验,分析了这两种载体的比表面积、孔径分布和中孔孔容,比较了4种非均相催化剂对苯酚降解率的影响.结果发现Cu2 不仅能大大提高反应速率,而且其均相、非均相反应体系的苯酚降解率均可达到约97%.  相似文献   

7.
基于均相光化学氧化的光电一体化降解对硝基酚的研究   总被引:14,自引:0,他引:14  
周明华  吴祖成  祝巨  叶倩  傅锦 《催化学报》2002,23(4):376-380
 考察了模型污染物对硝基苯酚在三种均相光化学高级氧化工艺UV/H2O2,UV/Fe3+和UV/Fe3+/H2O2同电催化联合工艺下的降解.对于COD的去除,三种光电联合工艺均不同程度地存在协同效应,其中以UV/Fe3+-电催化联合工艺的协同效应最显著.分析了形成协同效应的可能机理.在UV/H2O2-电催化联合的工艺中,主要为电催化副产物氧气及其间接反应产物如过氧化氢作用的结果.而在UV/Fe3+和UV/Fe3+/H2O2同电催化联合的工艺中,主要为铁离子的电化学再生.对硝基苯酚降解的主要产物有苯酚、对苯二酚、对苯醌、4-硝基-1,2-苯二酚、1,2,4-苯三酚、5-硝基-1,2,3-苯三酚、反丁烯二酸和草酸等,并在此基础上提出了降解对硝基苯酚的可能历程.光电一体化工艺提高了COD的处理效率,工艺简单,对废水治理具有很好应用前景.  相似文献   

8.
苯酚和氯苯酚的Pt/TiO2催化光解   总被引:6,自引:0,他引:6  
在TiO_2和Pt/TiO_2催化作用下水溶液中苯酚、对氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚均能发生光致降解(λ≥345nm)。在固定于反应器内壁的薄层Pt/TiO_2催化作用下,这些化合物的光致降解均呈现一级反应动力学;表观反应速率常数K_(ob)的相对大小为:苯酚<对氯苯酚<2,4-氯苯酚<2,4,6-三氯苯酚。少量H_2O_2(1.9×10~(-2)mol·L~(-1))能提高这些化合物的光解速率。光照1.0~5.0h后这些化合物的降解率大于97%,COD去除率大于95%。  相似文献   

9.
孙杰  陈果仓  曾沛  张晗 《化学通报》2014,77(8):814-818
研究了在紫外光(UV)照射下,Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对p-硝基苯酚(PNP)的光降解反应,考察了溶液pH、Fe(Ⅲ)、富马酸盐和PNP的初始浓度对PNP降解率的影响。结果表明,UV/Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对PNP有光降解作用,相比于只含Fe(Ⅲ)或者富马酸盐体系,同时加入Fe(Ⅲ)与富马酸盐构成的体系在降解PNP方面有协同作用。在pH 3.0~6.0范围内,PNP的降解率随着pH和PNP初始浓度的增大而降低,而随着Fe(Ⅲ)和富马酸盐的初始浓度的增大而增大。氯仿猝灭法证实,该体系在降解PNP反应过程中产生了超氧负离子自由基;采用荧光法和异丙醇猝灭法证实了该体系在反应过程中产生了羟基自由基,同时证实了羟基自由基为PNP光降解反应的主要反应物质。  相似文献   

10.
水环境中红霉素和罗红霉素抗生素光降解的研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用固相萃取分离富集,LC—MS-MS为检测平台,研究了水环境中低浓度(10mg/L)红霉素和罗红霉素的光降解效率及其影响因素。结果表明,在接近中性(pH=7.5)的水溶液中,经过1h的光照,两种抗生素的光降解率在30%以下;而在有2000mg/LTiO2催化剂存在时,光照15min,二者的降解率即可分别达95.5%和97.2%,此时溶液的pH值对光催化降解的影响不大。实验也表明,光直接降解反应和光催化降解反应均符合一级反应动力学。  相似文献   

11.
增强型电场协助光催化降解有机污染物的初步研究   总被引:20,自引:1,他引:19  
吴合进  吴鸣 《分子催化》2000,14(4):241-242
众所周知 ,Ti O2 的光催化量子效率低是限制该光催化技术走向应用的重要因素 .近年来 ,研究通过电场协助来提高其光催化反应效率的文献报导逐渐增多 [1~ 3 ] .这类技术中通常把 Ti O2 做成膜电极 ,并对该膜电极施加数十到数百毫伏的阳极偏压 ,致使光生电子更易离开催化剂表面 ,从而提高光催化效率 .例如 ,Butterfield等[2 ] 把 Ti O2 做成膜电极 ,发现光催化效率得到明显提高 .但目前该类工作多关注于具有二维特性的膜电极体系 .由于受膜电极单位活性面积的限制 ,在技术上很难大幅度提高时空降解率 ,使得这种方法在实际应用中可能受到限…  相似文献   

12.
本文通过水热法制备二氧化钛纳米管(TiO2NT),并用制备的TiO2NT对碱性电解水制氢装置的镍片阳极进行修饰,在电解水的基础上,通过光催化与电解过程的耦合,提出并实现了光催化辅助电解水制氢过程。通过XRD、UV-Vis、FE-SEM、AFM和光催化辅助电解水制氢等方法对试样的结构和性能进行了表征和测试。结果表明,在紫外光照条件下,用TiO2NT修饰镍片阳极的光催化辅助电解水过程的产氢速率比单纯电解水提高了61%。  相似文献   

13.
三维电极电助光催化降解直接湖蓝水溶液的研究   总被引:36,自引:0,他引:36  
 以500W高压汞灯为光源,在TiO2光催化剂和电催化剂同时存在下,联合多相三维电极技术与光催化技术,对直接湖蓝5B水溶液进行了电助光催化降解的研究.实验结果表明,浓度为0.5mmol/L的直接湖蓝5B水溶液经30min的光电催化降解,其大环结构可迅速破坏,颜色可迅速褪去,色度去除率高达96.8%,COD去除率可达66.7%.考察了空气流速、光催化剂加入量、底物的初始浓度、电解槽电压、pH值、电导率、以及曝气量等因素对直接湖蓝5B脱色率及COD去除率的影响.  相似文献   

14.
A novel membrane electrode assembly (MEA) for unitized regenerative fuel cell (URFC) has been developed. The MEA was fabricated to improve the efficiency of the URFC by a Nafion-pyrolyzed method. The polarization curves for fuel cell and water electrolysis modes of URFC operation both were investigated. The MEA improved water management and minimized mass transport limitations. The URFC using the novel MEA exhibited a high water electrolysis performance and a much higher fuel cell performance than that of the URFC using the conventional MEA. The efficiency of fuel cell and round-trip enhanced 13.5% and 10.8% at 700 mA/cm2 with the novel MEA respectively.  相似文献   

15.
以硫酸为介质,利用电解MnSO4生成Mn3+将对溴甲苯氧化为对溴苯甲醛;通过设计有机氧化正交实验L9(33),对电解氧化条件进行了优化.优化电解条件为:硫酸浓度6.5 mol/L、对溴甲苯与Mn3+摩尔比1∶4、电解时间6 h、合成时间3 h、温度65℃;相应的电流效率可达75.36%,对溴苯甲醛的产率可达75.47%.所采用的间接电化学合成工艺路线简单,使用后的媒质可以再生循环使用,符合绿色生产的要求.  相似文献   

16.
水蒸气对有机污染物微波光催化氧化反应的影响   总被引:5,自引:0,他引:5  
郑宜  李旦振  付贤智 《催化学报》2001,22(2):165-167
 以C2H4和C2HCl3为模型有机污染物,考察了不同反应条件下水蒸\r\n气对微波催化反应性能的影响.结果表明,水蒸气的存在是影响微波光\r\n催化反应性能的重要因素.由于微波对物质的极化作用不同,在加水的\r\n微波光催化反应过程中微波能量主要被水吸收,微波场对水的脱附有利\r\n于提高加水条件下C2H4微波光催化氧化活性,但不利于需要水的C2HCl\r\n3氧化反应的进行.  相似文献   

17.
The Ce-TiO2 catalysts were prepared by controlled hydrolysis of Ti(OC(4)H(9))(4) with water generated "in situ" via an esterification reaction between acetic acid and ethanol, followed by hydrothermal treatment. The samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), UV-vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), scanning electron microscopy (SEM), atomic absorption flame emission spectroscopy (AAS), and nitrogen adsorption-desorption methods. Both of undoped TiO2 and Ce-TiO2 samples exclusively consist of primary anatase crystallites, which further form spherical aggregates with diameters ranging from 100 to 500 nm. The photocatalytic activity of Ce-TiO2 was investigated for the photocatalytic degradation of Rhodamine B (RB) aqueous solution both under UV and visible light irradiation. Doping of Ce(4+) effectively improves the photocatalytic activity under both UV light irradiation and visible light irradiation with an optimal doping concentration of 0.2 and 0.4%, respectively. The photocatalytic mechanisms of Ce-TiO2 catalysts were tentatively discussed.  相似文献   

18.
The possibility of the combination of electrolysis and subcritical water as a novel electrolyte was investigated. A stainless steel reactor was used as an undivided electrochemical cell containing platinum as the anode and a stainless steel reactor as the cathode. At first, the effect of temperature on the electrolysis current as the main parameter was studied in a cell containing only pure water and a supporting electrolyte. It was realized that the electrolysis current (and, consequently, the electrolysis efficiency) increased linearly with temperature because of the change in viscosity and other physicochemical properties of subcritical water. As a result, at 553 K the electrolysis efficiency was over 14-fold higher than that under ambient conditions. The possibility of the applicability of the above combined techniques for the decomposition of o-xylene was also followed as a model for benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX) compounds. The effect of experimental conditions such as the electrolysis duration, the electrolysis voltage, and the temperature of subcritical water was investigated. Several decomposed products were identified. o-Xylene was directly electro-oxidized to 2-methylbenzyl alcohol and consecutively to the other oxidation products. Also, hydroxide ions were oxidized to oxygen molecules, where hydrogen was generated on the cathodic surface. The final oxidation product of the electro-oxidation reaction was identified as carbon dioxide. The results indicate that more than 95% of o-xylene can be decomposed under optimum conditions.  相似文献   

19.
类石墨相氮化碳(g-C3N4)具有特殊的层状二维结构、独特的电子结构、合适的能带结构、良好的热稳定性和化学稳定性等理化性能,因而在可见光催化净化环境污染物领域广受关注.但原始块状g-C3N4的可见光催化活性较弱,还不能满足实际应用需求.因此,亟需开发一种高效的改性方法来提高g-C3N4的光催化性能.本课题组发展了一种有效的改进g-C3N4方法,以硫脲为前驱体,去离子水(制备样品标记为CN-W)或无水乙醇(制备样品标记为CN-E)为溶剂,通过一步高温缩聚制得具有高可见光催化性能的介孔g-C3N4.然而,对于不同溶剂效应原位改性g-C3N4及其增强可见光催化性能的机理还不清楚.因此,本文采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、荧光光谱(PL)、N2吸附和元素分析等手段研究了去离子水和无水乙醇作为溶剂原位改性g-C3N4的理化性能差异及增强可见光催化性能的原因.XRD结果表明,去离子水和无水乙醇不会改变g-C3N4的晶体结构,但会抑制其晶体结构的生长.由TEM图像可见,因去离子水和无水乙醇在热聚合过程中产生的气泡可以作为软模板,导致CN-W和CN-E纳米片均为酥松多孔层状结构,其中CN-W更薄更小.元素分析测试结果表明,无水乙醇和硫脲在热聚合过程中导致碳自掺杂g-C3N4.UV-Vis DRS结果显示,CN-W和CN-E分别发生了相对的蓝移和红移现象.荧光寿命测试结果显示,CN的短荧光寿命和长荧光寿命(0.805 ns,3.269 ns)明显高于CN-W(0.756 ns,3.125 ns)和CN-E(0.743 ns,2.749 ns),表明CN-W和CN-E纳米薄片可以促进光生电子的储存和往复运动,有利于光生电子的迁移.此外,通过理论计算得CN-E的电子迁移速率(1.04×108 s?1)明显快于CN-W(0.81×108 s?1),表明CN-E和CN-W都有利于光生电子的迁移猝灭.另外,BET-BJH测试结果显示,CN-W(32.73 m2/g,0.22 cm3/g)和CN-E(25.59 m2/g,0.18 cm3/g)的比表面积和孔容均显著高于未改性的g-C3N4(13.81 m2/g,0.12 cm3/g),表明溶剂和前驱体在热聚合过程中产生的H2O,C2H5OH,H2S,CO2和NH3气体有利于层状结构和丰富孔结构的形成,因而CN-W和CN-E的比表面积和孔容显著增加.由此可见,无水乙醇和去离子水在辅助制备介孔g-C3N4过程中表现出不同的作用.可见光催化去除NO的测试结果表明,CN-E(48.3%)和CN-W(37.2%)的光催化活性明显高于g-C3N4(19.5%),CN-E和CN-W的可见光催化活性也明显优于我们以前报道的BiOBr、C掺杂TiO2和BiOBr/C3N4异质结.结合表征结果,CN-E和CN-W可见光催化性能增强的原因主要有两个:(1)CN-E和CN-W增大的的比表面积和孔容有利于NO的吸附、反应中间产物的转移和提供更多的活性位点参与光催化氧化反应;(2)更薄的纳米片结构和C掺杂g-C3N4有利于促进光生电子的迁移,从而显著提高其光催化活性.  相似文献   

20.
A bottom‐up synthetic approach was developed for the preparation of mesoporous transition‐metal‐oxide/noble‐metal hybrid catalysts through ligand‐assisted co‐assembly of amphiphilic block‐copolymer micelles and polymer‐tethered noble‐metal nanoparticles (NPs). The synthetic approach offers a general and straightforward method to precisely tune the sizes and loadings of noble‐metal NPs in metal oxides. This system thus provides a solid platform to clearly understand the role of noble‐metal NPs in photochemical water splitting. The presence of trace amounts of metal NPs (≈0.1 wt %) can enhance the photocatalytic activity for water splitting up to a factor of four. The findings can conceivably be applied to other semiconductors/noble‐metal catalysts, which may stand out as a new methodology to build highly efficient solar energy conversion systems.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号