氮掺杂Bi2O3光催化剂可见光催化降解2,4-二氯酚

采用自制的Bi2O3及氮掺杂Bi2O3(N-Bi2O3)光催化剂,以卤钨灯为光源,在可见光下对2,4-二氯酚进行光催化降解.结果表明,N-Bi2O3较Bi2O3具有更高的可见光催化活性.当N-Bi2O3光催化剂投加量为2.0 g/L、2,4-二氯酚初始浓度为20 mg/L和pH =7时,光催化反应320 min,2,4-二氯酚的降解率最高可达到91.5％.2,4-二氯酚的光催化反应初活性与其浓度之间的关系符合Langmuir-Hinshelwood动力学速率模型.对降解过程中总有机碳及Cl-测试结果表明,N-Bi2O3光催化剂能较好地完成对2,4-二氯酚的深度矿化及脱氯.     

钛电极苯酚降解反应动力学的Monte Carlo模拟

应用Monte Carlo方法,结合化学反应随机过程理论,模拟钛电极上苯酚电催化氧化反应机理,研究苯酚降解时间、初始浓度、电极的催化性能及反应中间产物对降解过程的影响.结果表明:苯酚浓度随时间变化逐渐降低并渐趋稳定,苯酚初始浓度较高时降解速率快,具有较高催化性能的电极对降解第1步反应的影响较大,可有效减少中间产物停留时间,但控制第1步反应则对降解过程尤其是第2步反应的产物有明显影响,而控制第2步反应对降解过程影响很小.     

电-多相催化反应器强化处理苯胺废水的研究

本文设计一种新型的电-多相催化反应器处理苯胺废水.考察外加电压,电解时间,初始pH值以及支持电解质浓度等工艺条件对电解效果的影响.实验表明,在外加电压30 V、电解时间l h、初始pH=7和支持电解质Na2SO4溶液浓度为800 mg/L的条件下,该反应器对苯胺有最佳的处理效果,优于单独电化学处理体系.     

2,4-二氯苯酚的电化学氧化降解反应研究

采用循环伏安法和原位红外光谱技术研究了2,4-二氯苯酚在Pt电极上的电化学氧化降解反应,结合Fukui函数值预测了2,4-二氯苯酚在电化学氧化过程中的反应位点. 结果表明,Pt电极对2,4-二氯苯酚有良好的电催化活性,2,4-二氯苯酚在电极表面反应主要有3个途径：直接通过电化学反应脱去氯离子,生成苯酚;在·OH的进攻下,C—Cl键断裂,4位Cl较2位Cl先脱去,生成苯二酚,并可进一步氧化生成苯醌以及不饱和羧酸;在·OH的进攻下发生苯环开环反应,生成含氯不饱和羧酸. 在1700 mV左右,2,4-二氯苯酚可经电化学氧化生成CO₂.     

榛壳活性炭的制备及其去除废水中苯酚类污染物的吸附行为

以辽宁北部特色农产品榛子的壳作为碳源,制备了榛壳活性炭,采用平衡吸附法研究了榛壳活性炭对苯酚类化合物(苯酚、2-氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚)的吸附性能及吸附行为.结果 表明,榛壳活性炭对苯酚、2-氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的吸附量分别为127.2mg/g、176.4mg/g、10...     

纳米Fe0降解2,4-二氯酚的影响因素及其机理

采用化学还原法制备了纳米Fe⁰, 并研究了不同条件下纳米Fe⁰对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的降解情况, 探讨了纳米Fe⁰降解2,4-二氯酚的反应途径. 结果表明, 纳米Fe⁰对2,4-二氯酚的去除作用包括吸附、脱氯、开环三种机制. 其中脱氯作用是一种界面反应, 发生在氯酚分子被吸附到Fe原子表面之后. 2,4-二氯酚可以脱去一个氯原子生成2-氯酚或4-氯酚, 也可以脱去两个氯原子生成苯酚. 随着氯酚初始浓度的增大, 其相对去除率略有降低, 但绝对降解量有较大提高. 温度不仅影响脱氯速率, 而且影响氯酚的去除途径. 温度较高时脱氯作用占主导地位, 先脱氯后开环, 温度较低时吸附作用占主导地位, 较易发生先开环后脱氯的情况.     

阴阳极协同作用下对硝基苯酚的电催化降解

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。     

NanoTiO2-聚苯胺复合膜电极电化学降解2,4,6-三硝基苯酚

利用溶胶-凝胶法和电化学聚合制得Ti/nanoTiO2-聚苯胺(PAn)复合膜电极,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜及循环伏安法对电极的结构、表面形貌和电催化性能进行了表征。SEM测试表明,Ti/nanoTiO2-PAn电极上聚合的苯胺呈短纤维形貌,短纤维的直径较为均匀,为150 nm左右。以此电极进行电化学降解2,4,6-三硝基苯酚,在25℃,电解时间为180 min,电极间距离为2 cm,废水pH值在7～8之间,浓度为50 mg/L的2,4,6-三硝基苯酚模拟废水中COD,降解效率可达到41.2%。     

钴/碳纤维电化学催化氧化甲苯性能研究

以纤维状活性碳吸附Co2+作为电极,在水溶液体系中,高效吸附-电化学催化氧化两步联动法矿化处理气态甲苯。实验结果显示,甲苯通过电化学反应器后能够被有效的降解。在电流密度为0.05 A·cm-2,电解电压为12 V,鼓气速率为80 L·h-1的条件下,甲苯的去除率达90%以上。甲苯降解后的主要产物为苯甲酸。     

Ti/α-PbO2/β-PbO2电极电化学降解2-氯酚

采用电化学沉积法在Ti基底上制备了复合电极Ti/α-PbO2/β-PbO2,扫描电镜结果表明电极呈现由β-PbO2小晶体组成的菜花状微观形貌.所制电极在电化学降解环境污染物2-氯酚时表现出较高的电催化效率、较好的电极稳定性和较长的电极寿命.用正交实验优化了电化学降解2-氯酚的实验条件.在最优的实验条件(2-氯酚初始浓度50 mg/L,电解质0.1 mol/L Na2SO4,温度35oC,阳极电流密度20 mA/cm2)下电化学降解180 min后,2-氯酚的去除率达100%.动力学结果表明, Ti/α-PbO2/β-PbO2电极上2-氯酚的电化学氧化符合准一级动力学过程.     

阴极脱氯协同多孔Ti/BDD电极阳极电催化氧化对氯苯酚

本文主要研究阴极脱氯协同阳极(多孔Ti/BDD 电极)电催化氧化对于对氯苯酚的电化学降解过程. 在有无阳离子交换膜电解槽体系下电化学降解对氯苯酚的实验结果表明,对氯苯酚的矿化主要在阳极区进行;无隔膜电解槽体系下,对氯苯酚在阴极还原形成的氯离子迁移到阳极,在阳极表面进一步生成了具有强催化氧化作用的活 性氯,与阳极产生的羟基自由基协同降解对氯苯酚;在阳离子交换膜电解槽体系下,阴极产生的氯离子难以通过阳离子膜迁移至阳极区,无隔膜电解槽呈现出更好的降解效率. 结合高效液相色谱技术确定阳极室的中间产物为对苯二酚、邻苯二酚、对苯醌和苯酚等,阴极室的主要产物是苯酚,并根据中间产物提出了对氯苯酚的降解路径.     

电化学氧化法去除苯酚研究

利用氯碱厂报废的DSA电极电解苯酚,结果显示:此电极对一定浓度的苯酚溶液有较好的去除效果.按影响电解效果各主要因素进行筛选,最佳实验条件为:电流密度30mA/cm2,pH10,支持电解质浓度10mg/L,苯酚浓度10mg/L.电解2h后,CODcr的去除率为66.7%,吸光度去除率为90%.     

基于FTO导电玻璃的碱性品红脱色研究

研究了基于FTO导电玻璃的碱性品红电化学脱色工艺,考察了环境酸度、电解质种类与浓度、电解电压、碱性品红初始浓度等因素对碱性品红脱色率的影响.结果表明,控制电解电压为9 V,对质量浓度为2.0 g/L氯化钠的碱性品红（0.03 g/L）溶液（pH 7.0）进行电化学降解20 min后,碱性品红的脱色率可达到92%.     

Efficient electrochemical incineration of phenol on activated carbon fiber as a new type of particulates

The feasibility of activated carbon fibers (ACFs) used as a new type of particle electrodes in 3-dimensional (3D) electrode for the electrochemical degradation of phenol wastewater was investigated for the first time. The surface morphology, textual properties and electrochemical behaviors of ACF were studied by scanning electron microscopy (SEM), N₂-BET sorption and cyclic voltammograms (CVs), respectively. Compared with the commercialized granular activated carbon (GAC), ACF particle electrodes exhibited higher electrochemical oxidation performance on the mineralization of target pollutant. The identification of intermediates indicated most of oxidation products were adsorbed onto the ACFs. The detection of hydrogen peroxide and hydroxyl radicals in the reaction system suggested that the reaction mechanism was direct anodic oxidation of pollutant on ACFs if the cathode did not contact the ACFs. The operative parameters including initial concentration of substrate, applied current density and the initial aqueous pH have been scientifically studied in search of the optimum condition. Based upon the obtained results, the ACFs longevity was tested in solution at pH 2.0, revealing relatively high electrooxidation capacity and long catalyst lifetime of ACFs in acid solution.     

氯离子对苯酚电化学氧化降解过程的影响

本文用Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2和Ti/Ru-Ti-Sn氧化物涂层阳极研究了氯离子对苯酚电化学氧化降解过程的影响. 结果表明,在电解液中加入氯离子能提高苯酚的去除效率并完全降解. 在无氯离子存在下,有机物电化学降解主要以直接电氧化方式进行;在氯离子存在下,不仅可发生间接电化学氧化,而且也同时发生直接电氧化. 对于析氯阳极体系,如Ti/Ru-Ti-Sn阳极,主要发生有机物的间接电氧化;对于高氧超阳极体系,如Ti/PbO2阳极,有机物的间接电氧化和直接电氧化可能同时发生. 氯离子对于有机物的间接电氧化起到类似催化剂的作用,这种催化作用主要是由于氯离子在有机物氧化过程中阳极表面层和溶液本体电生成了Cl-/活性氯的氧化还原媒介.     

硫酸溶液中苯酚在Ti/PbO2电极上的循环伏安研究

用循环伏安法研究了Ti/PbO₂电极在苯酚硫酸溶液中的电催化作用. 结果表明, 在硫酸溶液中, Ti/PbO₂阳极对苯酚具有电催化氧化作用. 如果苯酚浓度较低, 产生的吸附态羟基自由基可以将苯酚氧化, 直至完全矿化. 当苯酚浓度较高或产生的羟基自由基量相对较小时, 苯酚或中间产物可吸附在电极表面, 降低电极的真实表面积, 减少电极的活性点, 阻止反应物接近电极表面, 抑制苯酚的进一步氧化. 随着电解时间的延长, 这些吸附物由于逐渐被氧化, 电极活性恢复.     

Investigation of the mass transfer processes during the desalination of water containing phenol and sodium chloride by electrodialysis

Oxidation processes are used in wastewater treatment when conventional processes are not effective due to the presence of recalcitrant organic contaminants, like phenol. However, the presence of ionic compounds associated with organic pollutants may retard the oxidation. In this work the transport of species contained in an aqueous solution of phenol containing sodium chloride was evaluated in an electrodialysis (ED) system. An experimental study was carried out in which the influence of the process variables on the phenol loss and sodium chloride removal was investigated. Experiments were also performed without current, in order to determine the phenol transfer due to diffusion. The phenol and salt concentration variations in the ED compartments were measured over time, using dedicated procedures and an experimental design to determine the global characteristic parameters. A phenomenological approach was used to relate the phenol, salt and water fluxes with the driving forces (concentration and electric potential gradients). Under ED conditions, two contributions were pointed out for the phenol transport, i.e. diffusion and convection, this latter coming from the water flux due to electroosmosis related to the migration of salts. The fitting of the parameters of the transport equations resulted in good agreement with the experimental results over the range of conditions investigated.     

隔膜式电解槽生物膜阴极降解苯酚的过程及其条件的优化

以炼油废水中的主要污染物苯酚为目标污染物, 采用不同生物膜电极反应器对苯酚进行降解, 从而寻找出降解苯酚的最佳反应途径. 研究结果表明, 运用隔膜式电解槽生物膜阴极区域对苯酚废水进行处理, 其苯酚的去除效果虽然没有在生物膜阴极与阳极相混合的混合式反应器中处理效果好, 但在18 h内苯酚浓度降解到0, 并且其化学需氧量(COD)去除率最高, 在16 h内COD去除率达到80%. 对于隔膜式电解槽生物膜阴极区域的降解条件优化后发现, 电流设定为5 mA, 初始苯酚质量浓度低于200 mg/L, 温度为35 ℃时, 苯酚降解效果最佳.     

印染废水的电化学深度处理及回用研究

针对印染废水水质特性,在PbO₂/Ti阳极、不锈钢板阴极的电解反应器中研究了电化学氧化对印染废水生化出水的处理效果. 试验结果表明,电氧化工艺可以实现化学需氧量（Chemical Oxygen Demand,COD）、氨氮和色度的同步去除. 在电流密度10 mA·cm^-2时电解60 min,废水中COD、氨氮、色度、氯离子浓度以及pH值等指标均可达到GB/T 19923-2005《城市污水再生利用工业用水水质》中工艺与产品用水标准,电流效率达45.6%,吨水能耗4.1 kW·h.     

电化学催化氧化降解含酚废水的研究进展

酚类化合物具有高毒性,难降解性,国内外研究者越来越重视含酚废水的治理.电化学催化氧化技术在降解酚类化合物方面的研究较多.作者深入探讨了电化学催化氧化技术降解酚类化合物的机理和历程,概述了一些常用阳极材料的优缺点,最后指出了该技术存在的一些问题与发展前景.