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光催化降解苯酚废水的研究指导老师副教授【摘要】以TiO2 为光催化剂，以紫外灯为光源，在自制的光催化反应装置中进行苯酚溶液的光催化降解实验，并且考察了催化剂用量、苯酚初始浓度、PH值、光照强度等因素都对苯酚光催化降解的影响。
结果表明：其最佳工艺条件为：苯酚浓度在10mg/L ，pH=7，TiO2用量为1. 0 g/L，紫外灯波长为254 nm，反应时间4h时降解效果最佳。
关键字：TiO2 光催化，降解苯酚影响因素1、前言酚是一类常用的化工原料,是一类很难降解的化合物，具有致癌、致畸、致变的潜在毒性[1]，因而含酚废水来源十分广泛,对人类健康带来十分严重的危害。
苯酚是含酚废水中常见的污染物,有效处理苯酚废水已经是环保方面的一个重要课题[2]。
光催化氧化降解苯酚以其高效、稳定以及无二次污染等特点[3],已成为近年来环保领域一种新型的污染治理技术。
1.1苯酚废水来源及危害1.1.1、苯酚废水的来源苯酚是重要的化工基本原料及中间体，是一种高毒物质,工业常用于制染料合成树脂、塑料、合成纤维和农药、水杨酸等[4]，日常生活中也常用于杀菌消毒、做防腐剂等。
因而苯酚废水在我们这个工业发达的国家来源非常广，且数量多，主要来自于炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐、石油化工、化学、制药、油漆、涂料、塑料农药等企业的生产废水中[5]。
苯酚微溶于水，在使用和生产苯酚的过程中，一定溶有部苯酚, 成为对人体有害的苯酚废水。
1.1.2、苯酚废水的危害苯酚是一种对一切生物个体都有毒害的物质，低浓度酚能使蛋白质变性,高浓度能使蛋白质沉淀，具有致癌、致畸、致变的潜在毒性，对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用。
它通过皮肤、黏膜的接触而吸入或经过口腔侵入生物体内，与细胞皮浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变或损害肝、肾功能[1]。
同时苯酚对水源和水生生物也能产生严重的影响。
“有机污染物——苯酚的生物降解特性研究”设计方案丁霞一、实验目的酚类化合物为原生质毒物，毒性较大。
焦化、煤气、石油、木材防腐、造纸、合成氨等工业废水中都含有高浓度的苯酚。
含酚废水在我国水污染控制中被列为重点解决的有害废水之一。
利用降解菌来控制苯酚的污染，越来越受到人们的重视。
本项目拟采用微生物培养、苯酚生物降解的途径及其降解关键酶的分析、微生物DNA的提取、分光光度计测定、PCR、TA克隆等实验技术，阐明苯酚降解菌株的生长特性和苯酚的生物降解特性，苯酚降解菌的系统发育。
对学生从事有机污染工业废水的生物处理以及有机污染的土壤或水体的生物原位修复方面的科学研究具有深远的意义。
二、实验原理利用以苯酚为唯一碳源和能源的无机盐溶液作为驯化液，对某废水处理厂活性污泥进行驯化培养，从中分离筛选出苯酚降解菌。
利用比浊法测定微生物生长量，4-氨基安替比林直接光度法测定苯酚浓度，分析苯酚生物降解的途径及其降解关键酶，PCR扩增细菌的16s RNA进行苯酚降解菌的系统发育分析。
1）微生物生长量的测定方法——比浊法比浊法是实验室中常用的用来测定微生物生长量的方法，以反映微生物数量或浓度的一种指标。
该方法是根据当某一波长的光线通过混浊的液体后，光的强度将被减弱。
入射光与透过光的强度比与样品液的浊度和液体的厚度相关。
根据所测得的吸光值，就可以得到微生物的生长量。
本实验采用的波长为600nm，使用空白培养基作为对照。
2) 苯酚浓度的测定方法见后面附录。
3）苯酚降解菌的系统发育分析16S rRNA基因是细菌染色体上编码rRNA相对应的DNA序列，存在于所有细菌的染色体基因组中。
16S rRNA具有高度的保守性和特异性。
随着PCR技术的出现及核酸研究技术的不断完善，16S rRNA基因检测技术已成为微生物检测和鉴定的一种强有力工具。
该技术主要有三个步骤：首先，基因组DNA的获得；其次，16S rRNA基因片段的PCR扩增，并进行TA克隆用于测序分析；最后，进行16S rRNA基因序列的系统发育分析。
苯酚的光降解速率常数11环科1陈浩翔1有机污染物在水体中的光化学降解强烈地影响着它们在水中的归宿，因而对水体中有机污染物光化学降解的研究已成为水环境化学的一个重要的研究领域。
目前，光降解技术已成为许多难降解有机污染物的有效去除手段。
水体中有机污染物光化学降解规律的研究主要包括两方面的内容。
一是研究其降解速率及影响因素；二是研究有机污染物降解产物，包括中间产物的毒性大小。
需要注意的是，有机污染物的光化学降解产物可能还是有毒的，甚至比母体化合物毒性更大。
因而有机污染物的分解并不意味着毒性的消失。
苯酚普遍存在于石油、煤气等工业废水中，天然水中苯酚的含量经常超标。
因此，研究天然水中酚的降解对控制其污染是很有意义的。
一、实验目的测定酚在光作用下的降解速度，并求得速率常数。
二、实验原理溶于水中的有机污染物，在太阳光的作用下分解，不断产生自由基，除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染物不断地被氧化。
因此，光降解是天然水体有机污染物的自净途径之一。
天然水体中有机污染物的光降解速率为：一dc/dt= Kc[O x]对上式积分得：In色=K[O x]t = K'tc式中：c o――天然水体中有机物起始浓度；c――时间为t时测得有机物的浓度；[O x]——天然水体中氧化性基团的浓度；K'――得到的衰减曲线的斜率。
本实验在含苯酚的蒸馏水溶液中加入过氧化氢作为氧化剂，模拟含酚天然水进行光降解实验。
苯酚的测定是根据铁氰化钾存在的碱性条件下，苯酚与4-氨基安替比林反应，生成橘红色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈红色，在510 nm处有最大吸收。
在一定浓度范围内，苯酚的浓度与吸光度值成线性关系。
三、仪器和试剂1•仪器可见光分光光度计；高压汞灯，450W。
2试剂(1)苯酚标准储备液：1000 mg/L。
(2)50 mg/L苯酚标准中间液：取苯酚标准储备液 5 mL稀释至100 mL。
(3)缓冲溶液：称取20 g氯化铵溶于100 mL浓氨水中。
苯酚的光降解速率常数实验报告学院：班级：姓名：学号：指导老师：有机污染物在水体中的光化学降解强烈地影响着它们在水中的归宿，因而对水体中有机污染物光化学降解的研究已成为水环境化学的一个重要的研究领域。
目前，光降解技术已成为许多难降解有机污染物的有效去除手段。
水体中有机污染物光化学降解规律的研究主要包括两方面的内容。
一是研究其降解速率及影响因素；二是研究有机污染物降解产物，包括中间产物的毒性大小。
需要注意的是，有机污染物的光化学降解产物可能还是有毒的，甚至比母体化合物毒性更大。
因而有机污染物的分解并不意味着毒性的消失。
苯酚普遍存在于石油、煤气等工业废水中，天然水中苯酚的含量经常超标。
因此，研究天然水中酚的降解对控制其污染是很有意义的。
一、实验目的测定酚在光作用下的降解速度，并求得速率常数。
二、实验原理溶于水中的有机污染物，在太阳光的作用下分解，不断产生自由基，具体过程如下：RH H ·＋R ·除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染物不断地被氧化，最终生成CO 2 ,CH 4和H 2O 等。
因此，光降解是天然水体有机污染物的自净途径之一。
天然水体中有机污染物的光降解速率，可用下式表示：-dtdc = Kc[Ox] 式中：c ——天然水中苯酚的浓度；[Ox]——天然水中的氧化基团。
上式积分得：ln cc 0= K[Ox]t = K ’t 式中：c 0——大然水中苯酚的起始浓度；c ——时间为t 时测得苯酚的浓度；[Ox]——天然水中氧化性基团的浓度。
一般是定值，认为其在反应过程中浓度维持不变。
K ’——所得到的衰减曲线的斜率。
绘制lncc 0-t 关系曲线，可求得K ’值， 即光降解速率‘常数。
本实验在含苯酚的蒸馏水溶液中加人H 2O 2，模拟含酚天然水进行光降解实验。
苯酚的测定是根据氧化剂铁氰化钾存在的碱性条件下，苯酚与4—氨基安替比林反应，生成橘红色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈红色，在510 nm 处有最大吸收。
苯酚的光降解速率常数 (1) 2 苯酚是一种常见的有机化合物，在环境中广泛存在。
其光降解速率常数是一个重要的环境化学参数，用于描述在光照条件下，苯酚降解的快慢程度。
该参数对于评估苯酚对环境的影响以及制定相应的污染控制策略具有重要意义。
一、苯酚的光降解原理苯酚的光降解是在光能的作用下，苯酚分子吸收光能后转化为激发态，进而发生化学反应的过程。
在这个过程中，苯酚分子会吸收一定波长的光能，使其电子结构发生变化，由基态跃迁至激发态。
激发态的苯酚分子不稳定，容易发生化学反应，最终导致苯酚的降解。
二、影响苯酚光降解速率常数的因素1.光照强度：光照强度是影响苯酚光降解速率常数的关键因素。
在光照强度较高的条件下，苯酚分子能够更快速地吸收光能，发生激发和化学反应，因此其降解速率常数较大。
2.温度：温度也会影响苯酚的光降解速率常数。
在较高温度下，苯酚分子的运动速度加快，使得分子更容易发生碰撞和反应，因此其降解速率常数较大。
3.溶液pH值：溶液的pH值对苯酚的光降解速率常数也有一定影响。
在酸性环境下，苯酚容易发生羟基化反应，生成苯二酚等中间产物，这会影响其降解速率常数。
而在碱性环境下，苯酚的光降解速率常数可能会降低。
4.污染物浓度：苯酚及其他污染物的浓度也会影响其光降解速率常数。
在低浓度条件下，苯酚分子的光吸收和反应概率较低，因此其降解速率常数较小。
而在高浓度条件下，苯酚分子之间的相互作用可能会导致反应速率的增加。
三、测定苯酚光降解速率常数的方法1.光谱法：通过测定苯酚在不同波长下的吸光度变化，可以计算出其光降解速率常数。
常用的光谱法包括紫外-可见光谱法和荧光光谱法等。
2.动力学模型法：通过建立苯酚光降解的动力学模型，可以预测其在不同条件下的降解速率常数。
常用的动力学模型包括一级反应动力学模型和二级反应动力学模型等。
3.实验法：通过在实验条件下进行苯酚的光降解实验，可以直接测定其降解速率常数。
常用的实验方法包括分光光度法和高效液相色谱法等。
苯酚的光降解速率常数实验报告学院：班级：姓名：学号：指导老师：有机污染物在水体中的光化学降解强烈地影响着它们在水中的归宿，因而对水体中有机污染物光化学降解的研究已成为水环境化学的一个重要的研究领域。
目前，光降解技术已成为许多难降解有机污染物的有效去除手段。
水体中有机污染物光化学降解规律的研究主要包括两方面的内容。
一是研究其降解速率及影响因素；二是研究有机污染物降解产物，包括中间产物的毒性大小。
需要注意的是，有机污染物的光化学降解产物可能还是有毒的，甚至比母体化合物毒性更大。
因而有机污染物的分解并不意味着毒性的消失。
苯酚普遍存在于石油、煤气等工业废水中，天然水中苯酚的含量经常超标。
因此，研究天然水中酚的降解对控制其污染是很有意义的。
一、实验目的测定酚在光作用下的降解速度，并求得速率常数。
二、实验原理溶于水中的有机污染物，在太阳光的作用下分解，不断产生自由基，具体过程如下：RH H ·＋R ·除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染物不断地被氧化，最终生成CO 2 ,CH 4和H 2O 等。
因此，光降解是天然水体有机污染物的自净途径之一。
天然水体中有机污染物的光降解速率，可用下式表示：-dtdc = Kc[Ox] 式中：c ——天然水中苯酚的浓度；[Ox]——天然水中的氧化基团。
上式积分得：ln cc 0= K[Ox]t = K ’t 式中：c 0——大然水中苯酚的起始浓度；c ——时间为t 时测得苯酚的浓度；[Ox]——天然水中氧化性基团的浓度。
一般是定值，认为其在反应过程中浓度维持不变。
K ’——所得到的衰减曲线的斜率。
绘制lncc 0-t 关系曲线，可求得K ’值， 即光降解速率‘常数。
本实验在含苯酚的蒸馏水溶液中加人H 2O 2，模拟含酚天然水进行光降解实验。
苯酚的测定是根据氧化剂铁氰化钾存在的碱性条件下，苯酚与4—氨基安替比林反应，生成橘红色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈红色，在510 nm 处有最大吸收。
一、实验目的1. 了解苯酚的性质及其对环境的危害。
2. 掌握苯酚降解实验的基本原理和方法。
3. 研究不同降解方法对苯酚降解效果的影响。
二、实验原理苯酚是一种有机化合物，化学式为C6H5OH。
苯酚在水中溶解度较低，但在酸性条件下溶解度会增大。
苯酚具有毒性，对环境和生物体均有害。
本实验采用多种方法对苯酚进行降解，包括生物降解、化学氧化和吸附法等。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 苯酚标准溶液- 酸性高锰酸钾溶液- 氯化铁溶液- 活性炭- 菌株（苯酚降解菌）- 培养基- pH试纸- 温度计- 分光光度计2. 实验仪器：- 磁力搅拌器- 烧杯- 移液管- 烧瓶- 滴定管- 恒温水浴锅四、实验方法1. 苯酚降解实验（1）生物降解实验：将苯酚降解菌接种于含有苯酚的培养基中，在适宜的温度和pH条件下培养。
定期取样，测定苯酚含量，研究苯酚降解效果。
（2）化学氧化实验：将苯酚溶液与酸性高锰酸钾溶液混合，在适宜的温度下反应。
定期取样，测定苯酚含量，研究化学氧化对苯酚降解效果的影响。
（3）吸附法实验：将苯酚溶液与活性炭混合，在适宜的温度下反应。
定期取样，测定苯酚含量，研究吸附法对苯酚降解效果的影响。
2. 苯酚含量测定采用紫外分光光度法测定苯酚含量。
在特定波长下，苯酚溶液的吸光度与其浓度呈线性关系。
通过测定吸光度，计算苯酚浓度。
五、实验步骤1. 生物降解实验（1）将苯酚降解菌接种于含有苯酚的培养基中，置于恒温培养箱中培养。
（2）定期取样，测定苯酚含量，记录数据。
2. 化学氧化实验（1）将苯酚溶液与酸性高锰酸钾溶液混合，置于恒温水浴锅中。
（2）定期取样，测定苯酚含量，记录数据。
3. 吸附法实验（1）将苯酚溶液与活性炭混合，置于恒温水浴锅中。
（2）定期取样，测定苯酚含量，记录数据。
4. 苯酚含量测定（1）取一定量的苯酚溶液，置于比色皿中。
（2）使用分光光度计测定吸光度。
（3）根据吸光度与苯酚浓度的线性关系，计算苯酚浓度。
光催化降解过程中苯酚的分光光度法测定徐高扬X 1,2,宋洪昌1,贾海红2,曹 磊2(1.南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心,南京210094;2.淮海工学院化学工程系,连云港222005)摘 要:提出了用双波长紫外分光光度法测定含对苯醌和苯酚混合液中苯酚的方法,解决了用分光光度法直接测定苯酚时对苯醌分析的干扰。
选择测定波长为270和292nm 。
用于纳米二氧化钛光催化降解苯酚过程中苯酚的测定。
标准样品的加标回收率为:99.79%~101.17%,相对标准偏差小于0.50%;样品测定的加标回收率为:99.14%~104.75%,相对标准偏差小于2.20%,苯酚的检出限为0.10mg P L 。
关键词:双波长;紫外分光光度法;对苯醌;苯酚中图分类号:O657132 文献标识码:A 文章编号:1000-0720(2005)11-0044-04苯酚是地表水源中最典型的一类有机污染物,对生物体有很大的毒性,主要来自炼油、炼焦、煤气洗涤、造纸、合成氨和化工等行业废水。
按照地面水环境容许标准,挥发酚(以苯酚计)最大量应小于0.1mg P L [1]。
当水中酚量达到1~2mg P L 时,鱼类就会出现中毒症状,超过4~15mg P L 时,会引起鱼类的大量死亡,甚至绝迹。
如用含酚浓度高的废水灌溉农田,则会造成农作物的减产或枯死[2]。
因而,采取一定的预处理措施降低水中苯酚的量是必要的。
近年来,采用纳米二氧化钛光催化氧化法处理含酚废水受到广泛关注[3],该法具有简单、快速、彻底、适应性广等特点,较之生物法、物理法和化学法具有较大的优越性。
苯酚惯常的检测方法为4-氨基安替比林分光光度法,是国家标准检测方法[4]。
苯酚在光催化氧化过程中产生中间产物对苯醌,而对苯醌的存在严重影响和干扰苯酚的测定,使测定结果大大偏高。
对于同时含苯酚和对苯醌的溶液中苯酚量如何准确地测定,尚未见有报道。
本文用双波长分光光度法测定了在光催化氧化降解过程中产生的含中间产物对苯醌的混合液中的苯酚。
苯酚水溶液的光化学降解盖轲1，马东平1，刘永军2*【摘要】摘要:研究了在无极紫外光的照射下苯酚的降解，探讨了苯酚水溶液的初始浓度、光照时间、溶液pH值、H2O2等因素对苯酚溶液降解的影响。
结果表明:苯酚初始浓度为0.02mg·mL－1，pH值为4，光照时间为60min，加入6%H2 O24mL时，苯酚水溶液的降解率最大。
【期刊名称】陇东学院学报【年(卷),期】2011(022)002【总页数】3【关键词】关键词:降解;苯酚;紫外光0 前言苯酚具有较强的毒性［1］，能导致人头晕、贫血和神经系统紊乱等疾病，具有致畸、致癌和致突变的潜在毒性。
它在水中的分布，直接威胁着人类的身体健康，是环境中存在的重要有毒有害的污染物之一［2－3］。
由于苯酚的难降解性，使得含苯酚废水的处理受到大家的普遍关注［4］。
目前，对含苯酚废水的处理方法有很多，主要有溶剂萃取法、超声波氧化处理法、生化处理法、膜分离法等［5－6］。
但这些方法都难以很好地达到预期的目的，这也是当前国内外对含苯酚废水处理需要研究解决的课题，实验研究发现，光化学降解技术对难降解的有机物有较好降解效率。
光化学降解水体中的有机污染物［7－9］，就是在光的作用下进行的化学反应。
光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。
本文将功率为40W的紫外灯作用于苯酚水溶液，探讨了溶液初始浓度、光照时间、pH值、H 2 O2用量等因素对苯酚水溶液降解效果的影响。
本试验以功率为40W的紫外灯固定于苯酚反应器上方作为光源，反应温度为室温。
依次按照实验设计方案将苯酚反应液加入反应器中，在不同的反应体系中取样，经紫外灯照射，用紫外可见分光光度计测定其吸光度，进而计算苯酚水溶液的降解率。
1 实验部分1.1 仪器与试剂DHG一9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司)，BS110S－型电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)，酸度计(上海精密科技有限公司)，JB－1A磁力加热搅拌器，40W紫外光灯(上海市美泰光源饰品有限公司)，SPECORD50紫外可见分光度计(analytic jena德)。
