光催化协同TiO2动态膜去除水中腐植酸及膜污染特性
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TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用随着人口的增加和工业化的快速发展,水资源的污染问题日益突出,给环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此,寻找高效、低成本的废水处理技术变得尤为重要。
TiO2光催化反应由于其高效、环境友好的特点,在废水处理中得到了广泛应用。
TiO2是一种常见的金属氧化物,具有良好的稳定性、耐腐蚀性和光催化性能。
光催化反应是指在光照下,光催化剂吸收光能产生活性氧物种,通过氧化还原反应将有机污染物转化为无害的物质。
TiO2光催化反应的原理主要基于其能带结构和表面活性位点。
当光照入射到TiO2表面时,激活光子会激发电子从价带跃迁到导带,产生电子-空穴对。
电子和空穴在晶体内部进行迁移,发生氧化还原反应。
此外,TiO2表面的羟基(OH)和缺陷位点也可以吸附有机污染物,提高催化剂的活性。
尽管TiO2光催化反应具有良好的光催化性能,但纯TiO2的光响应范围较窄,主要在紫外线(UV)区域。
为了拓展其光响应范围,研究者们通过掺杂、复合和修饰等方法进行了改性。
掺杂将其他金属或非金属元素引入TiO2晶格中,改变了其能带结构和吸收光谱。
复合将TiO2与其他材料进行复合,形成新的光催化剂。
修饰利用纳米材料对TiO2进行修饰,增强了其光催化性能。
这些方法不仅提高了光催化剂的光响应范围,还改善了其光催化效率。
在废水处理中,TiO2光催化反应被广泛应用于去除有机物、重金属离子和细菌等污染物。
有机污染物是废水中主要的污染源之一,包括有机溶剂、农药、染料和药物等。
这些物质具有难降解性和毒性,传统的废水处理方法往往效果不佳。
而TiO2光催化反应能够将有机污染物降解为无害的物质,大大提高了废水处理的效果。
重金属离子是废水中另一个常见的污染物,具有持久性和生物蓄积性。
TiO2光催化反应能够将重金属离子还原为金属,或通过与金属形成络合物沉淀,有效去除废水中的重金属污染物。
此外,TiO2光催化剂还可以发生光生杀菌作用,通过破坏细菌细胞结构和代谢功能来净化废水。
TiO2/活性炭颗粒吸附光催化降解腐殖酸的协同作用摘要:用溶胶凝胶法制备TiO2/颗粒活性炭(GAC)复合光催化材料。
通过SEM,XRD和氮吸附仪对其进行表征。
通过在玻璃反应器中降解腐殖酸(HA)研究其光催化性能。
探究了影响光催化的因素并得出结论:活性炭是固载纳米TiO2的理想载体。
降解反应3h后,初始浓度为15mg/L的HA去除率为99.5%。
TiO2/GAC复合材料通过表面吸附和光催化之间的相互促进作用来降解HA。
对Langmuir - Hinshelwood(L-H)动力学的拟合结果表明,反应速率常数和吸附常数分别为0.1124mg/(L﹒min)和0.3402L/mg。
后者是Langmuir方程计算得出值的1.7倍。
关键词:光催化剂;二氧化钛;颗粒活性炭;腐殖酸;吸附;协同作用引言腐殖酸是一种烷烃衍生物及芳香族化合物的缩合体,含有羧基、酚基、羟基、醌基等官能团。
由于羧基和酚羟基的存在使得腐殖酸在水溶液中呈负电性。
腐殖酸在水中的溶解度取决于羧基和羟基基团的数目。
随着溶液条件如浓度、溶液pH 值和离子强度的变化,腐殖酸的构象和聚集状态会自发的发生变化。
腐殖酸是天然有机物中的代表化合物,是生产饮用水消毒副产物的主要前体物,在水处理中能和氯气反应,产生致癌物质如三氯甲烷。
因此,在饮用水加氯消毒之前,需要去除腐殖酸。
多相光催化对于降解天然有机物有巨大潜力。
纳米二氧化钛是最有效的半导体之一,目前可用来光催化降解环境污染物。
通过照射紫外光,预吸附的氧与水分子电子空穴对(e-CB/ h+VB)发生反应,可以迁移到表面形成氧化物(如HO2﹒,02﹒-和OH﹒)。
这些处于激发态的物质可以氧化有机分子。
纳米二氧化钛光催化反应装置包括流化床、固定片、循环塔、膜反应器,但因为TiO2粒径较小难以沉淀分离。
一种解决方法就是把纳米TiO2固定到一个合适的固体载体上,便于二氧化钛光催化过程的实际应用。
纳米二氧化钛颗粒可以通过不同的技术被固定在陶瓷,玻璃,塑料,聚氯乙烯涂层织物上。
光催化降解水体中有机污染物的研究光催化降解水体中有机污染物是一种有效的环境治理技术。
随着工业发展和人口增长,水体污染成为全球环境治理的一个重要问题。
水体中的有机污染物对环境和人类健康造成了严重的影响,因此寻找一种高效、环保的技术来清除水体中的有机污染物迫在眉睫。
光催化降解技术通过利用光催化剂在光照下产生活性氧自由基,从而将有机污染物降解为可溶性无害物质,是一种具有潜力的解决方案。
光催化降解有机污染物的机理基于光催化剂的光吸收和活性氧自由基的产生。
一般来说,光催化剂主要使用二氧化钛(TiO2),它在紫外光照射下能够吸收光能并激发电子跃迁。
当光催化剂激发后,活性氧自由基会在催化剂表面产生,并与水中的有机污染物发生氧化反应。
这些活性氧自由基具有很强的氧化能力,可以降解有机污染物的化学键,并将其转化为无害的物质,如CO2和H2O。
光催化降解有机污染物的研究主要关注催化剂的设计和改良。
针对TiO2这个经典的光催化剂,研究人员提出了一系列改进方法来提高其催化活性。
例如,通过掺杂金属或非金属离子到TiO2中,可以调节其能带结构和吸光性能,从而提高光催化剂的活性。
此外,利用纳米技术也可以改善光催化剂的吸光性能和反应速率。
例如,通过调控光催化剂的形貌和尺寸,可使其具有更高的比表面积和光吸收能力。
此外,为了提高光催化降解效果,也可以采用光催化剂与其他方法的组合。
例如,结合可见光催化剂和可见光照明技术,可以扩展光催化剂的工作光谱范围,提高其对可见光的吸收能力。
此外,还可以结合其他氧化技术,如臭氧氧化和电化学氧化方法,以增强光催化降解的效果。
光催化降解水体中有机污染物的研究还需要解决一些挑战。
首先,实际环境中的水体样品具有复杂的组分和高浓度的有机污染物,这对光催化剂的活性和稳定性提出了更高的要求。
其次,光催化反应过程受到湿度、温度、溶液pH和溶解氧等因素的影响,因此需要优化光催化体系的操作条件。
此外,光催化降解有机污染物的产物种类和生成途径也需要进一步研究,以评估其潜在的环境风险。
2017年第36卷第11期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·4293·化 工 进展光催化对多通道陶瓷膜错流超滤去除腐植酸膜污染的影响杨涛1,2,乔波1,李国朝1,2,刘芬1,2,柏凌2(1九江学院化学与环境工程学院,江西 九江 332005;2江西省生态化工工程技术研究中心,江西 九江 332005)摘要:为研究光催化作用对多通道陶瓷超滤膜去除水中腐植酸膜污染行为的影响,采用光催化陶瓷膜组合工艺,考察了不同光催化剂浓度下膜通量、污染物去除率、膜污染模式、膜污染阻力变化趋势以及在线反冲洗对膜通量变化的影响。
结果表明:光催化可有效减缓陶瓷膜通量衰减程度,并提高污染物去除率;催化剂浓度为0.4g /L 时膜通量衰减最小,最终相对膜通量达58.6%,催化剂浓度为0.6g /L 时污染去除率最高,其中DOC 为76.5%,UV 254为87.3%,UV 436为96.8%;光催化膜工艺在过滤初期经过短暂膜堵塞及过渡阶段后,膜污染以污染物在膜表面沉积为主;光催化可明显减低膜污染总阻力及可逆污染阻力;光催化作用下在线反冲洗对膜通量的恢复作用较小,但每次反冲前的膜通量衰减程度也小,使得在周期性在线反冲洗工艺中,光催化作用下的膜通量整体运行区间明显高于无光催化时的情况。
关键词:多通道陶瓷膜;催化;膜污染;腐植酸;超滤;氧化中图分类号:X703.1;TQ028.8 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2017)11–4293–08 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0374Effects of photocatalysis on membrane fouling in cross-flow system with multichannel ceramic ultrafiltration membrane for removal of humic acidYANG Tao 1,2,QIAO Bo 1,LI Guochao 1,2,LIU Fen 1,2,BO Ling 2(1School of Chemistry and Enviroment Engineering ,Jiujiang University ,Jiujiang 332005,Jiangxi ,China ;2JiangxiProvince Engineering Research Center of Ecological Chemical Industry ,Jiujiang 332005,Jiangxi ,China )Abstract :In order to investigate the effects of photocatalysis on membrane fouling behaviors using hybrid process of photocatalysis and multichannel ceramic ultrafiltration membrane for removal of humic acid from water ,the membrane flux variations ,pollutant removal rates ,membrane fouling models and membrane fouling resistances under different photocatalyst concentrations were discussed. The backwash effects on membrane flux variations were also observed. The results showed that the photocatalysis could effectively improve the steady permeate fluxes and removal rates of pollutants. As the catalyst concentration was 0.4g /L ,the relative membrane flux reached the lowest value of 58.6%. As the catalyst concentration was 0.6g /L ,the pollutants removal rates gained the highest level ,in which the DOC ,UV 254 and UV 436 reached 76.5%,87.3% and 96.8%, respectively. In the hybrid process of photocatalysis and ceramic membrane ,the membrane fouling firstly underwent a short time of membrane pore blocking and transition stage ,and then were mainly controlled by the deposition of pollutants on the membrane surface. The photocatalysis can significantly reduce the total and reversible membrane fouling resistances. Under the photocatalysis, although on-line backwashing had less effect on membrane flux recovery ,its membrane fluxes also decreased limitedly prior to every backwashing.第一作者及联系人:杨涛(1977—),男,博士,副教授,主要研究方向为光催化及膜分离技术。
膜分离技术具有分离效率高、能耗低和无化学添加剂等优点,已广泛应用于解决人类面临的水资源短缺、水体污染、饮用水安全等问题。
腐植酸是地表水中广泛存在的天然有机物,是水体色度、异味和消毒副产物前驱物的主要来源,含量可达70%~90%,其大量存在会严重影响水质安全。
因此,探讨PVDF膜对腐植酸的截留行为对超滤膜在污水处理与净化中的推广应用具有重要意义。
为此,本研究拟采用浸渍-沉淀法来制备GO/TiO2纳米复合材料,利用固载于GO的TiO2纳米粒子有效阻止GO片层间的团聚,通过PEG对GO/TiO2(记为PEG/GO/TiO2)纳米复合材料进行接枝,部分PEG接枝到TiO2纳米粒子表面,形成对TiO2纳米粒子的保护以防止粒子间的团聚。
将PEG/GO/TiO2纳米复合材料作为添加剂通过非溶剂诱导沉淀相分离法制备PEG/GO/TiO2/PVDF复合超滤膜。
采用FTIR、接触角测试仪和SEM表征复合超滤膜的物化性质和形貌,并以地表水中典型的污染物腐植酸(HA)为去除对象。
采用膜通量、总孔隙率、截留率、膜通量恢复率、总污染率、可逆污染率和不可逆污染率对PEG/GO/TiO2/PVDF复合超滤膜的性能进行评价,以期为PEG/GO/TiO2/PVDF复合超滤膜处理地表水污染的推广应用提供有价值的信息。
摘要:为改善聚偏氟乙烯(PVDF)膜的抗污性能,以聚乙二醇2000接枝的GO/TiO2(PEG/GO/TiO2)纳米复合材料为添加剂,通过非溶剂诱导沉淀相分离法制备了一系列PEG/GO/TiO2/PVDF复合超滤膜。
采用FTIR、SEM和接触角测试仪对其结构和形貌进行了表征,采用超滤法评价其纯水通量和抗污性能。
结果表明,当PEG/GO/TiO2纳米复合材料质量分数为0.60%时,制备的PEG/GO/TiO2/PVDF复合超滤膜(记为0.60% PEG/GO/TiO2/PVDF)表现出最佳的亲水性和抗污性能,其接触角比PVDF膜下降8.2°,总孔隙率增加13.40%,PEG/GO/TiO2纳米复合材料在PVDF膜中分散较均匀。
光催化耦合膜分离去除腐殖酸效果研究魏永;赵威;董良飞;董秉直【摘要】采用光催化耦合膜分离一体化实验装置,分别考察了紫外辐照强度,悬浮二氧化钛浓度,腐殖酸初始溶解性有机碳DOC(Dissolved organic carbon)浓度,pH,添加H2O2对去除腐殖酸HA(Humic acid)效果的研究.结果表明,一定范围内提高紫外灯的辐照强度或TiO2质量浓度,均可加快光催化反应速率;不同初始质量浓度的腐殖酸,其光催化降解速率没有明显的差别,由于吸附的原因,较低的DOC具有较高的去除率;不同pH显著影响HA降解效果,低pH有利于提高光催化降解速率及去除效率;适量添加过氧化氢可以提高HA去除率及其降解速率.%The effect of the removal of DOC in humic acid HA (Humic acid) has been investigated coupling photocatalytic and membrane separation experiment with UV irradiation intensity, initial concentration of titanium dioxide suspension, dissolved organic carbon DOC (Dissolved organic carbon) concentration of humic acid, pH value, addition of H2O2.It could improve the rate of catalytic oxidation with increasing radiation intensity of ultraviolet lamp or the concentration of TiO2 at certain range.The lower DOC of initial concentration of humic acid has a higher removal rate because of adsorption, but the photocatalytic degradation rate has not been significantly improved.The pH value significantly influenced the effect of the degradation of HA, the lower pH value has improved the photocatalytic degradation rate and the overall removal efficiency.It also could improve the removal rate and the rate of degradation of HA by adding appropriate amount of H2O2.【期刊名称】《常州大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(029)003【总页数】8页(P43-50)【关键词】光催化氧化;膜分离;水处理;腐殖酸【作者】魏永;赵威;董良飞;董秉直【作者单位】常州大学环境与安全工程学院,江苏常州 213164;常州大学环境与安全工程学院,江苏常州 213164;常州大学环境与安全工程学院,江苏常州213164;同济大学环境科学与工程学院,上海 200092【正文语种】中文【中图分类】TU991.2腐殖酸(HA)是天然有机物(Natural organicmatter, NOM)的一种重要组成部分,它主要源于植物和动物新陈代谢的分解产物,常存在于地表水与地下水中[1]。
2018年第37卷第9期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3649·化 工 进展光催化膜对水中腐植酸的去除及积垢机理饶瑞晔1,2,3,毛竹简1,2,林靖靖1,廖夏露1,胡家朋1,2,林皓1,2(1武夷学院生态与资源工程学院,福建 武夷山 354300;2福建省生态产业绿色技术重点实验室(武夷学院),福建 武夷山 354300;3福建省特色生物化工材料重点实验室(宁德师范学院),福建 宁德 352100) 摘要:利用湿式相转化方法制备TiO 2/聚苯砜(polyphenylsulfone ,PPSU )/聚醚亚硫胺(polyetherimide ,PEI )催化膜应用于水中腐植酸(humic acid ,HAs )的去除及积垢机理研究。
结果表明,随着亲水性PEI 比例增加,光催化膜的纯水通量和HAs 的过滤通量越大,去除效率越低;且随着光照时间的延长去除效率越趋于稳定,且有回复的现象。
在0.2MPa 操作压力下,制备的TiO 2/PPSU/PEI (1%/50%/50%)膜具有最佳的可逆阻抗力比例 (R c /R t =48.24%);其渗透通量、HAs 去除效率及反洗后通量分别为34.0L/(m 2·h)、63.2 %及22.5L/(m 2·h),具有较佳的通量及HAs 去除效率。
关键词:二氧化钛;催化膜;腐植酸;聚苯砜;聚醚亚硫胺中图分类号:X52;TQ032 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)09–3649–08 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2663Removal of humic acid from water and fouling mechanism byphotocatalytic membraneRAU Juiyeh 1,2,3, MAO Zhujian 1,2, LIN Jingjing 1, LIAO Xialu 1, HU Jiapeng 1,2, LIN Hao 1,2(1Department of Ecology and Resource Engineering, Wuyi University, Wuyishan 354300, Fujian, China;2Fujian Provincial Key Laboratory of Eco-Industrial Green Technology (Wuyi University), Wuyishan 354300, Fujian,China; 3 Fujian Provincial Key Laboratory of Featured Materials in Biochemical Industry(Ningde Normal University),Ningde 352100, Fujian, China)Abstract :The preparation of TiO 2/polyphenylsulfone (PPSU)/polyetherimide (PEI) photocatalytic membrane by using wet phase transformation method was studied. The control of humic acid (HAs) and fouling mechanism from wastewater were also investigated. Results showed that the increasing of PEI ratio, water and filtration flux of humic acid were higher and the removal efficiency of humic acid was lower. With the extension of illumination time, the removal efficiencies were tended to stable and there was a recovery phenomenon. Under 0.2 MPa operating pressure, the prepared TiO 2/PPSU/PEI photocatalytic membrane (1%/50%/50%) were the good reversible resistance ratio (R c /R t = 48.24%), flux and HAs removal efficiency. The permeate flux, photocatalytic removal efficiency of HAs and backwash flux were 34.0L/(m 2·h)、63.2% and 22.5L/(m 2·h), respectively.Key words :titanium dioxide (TiO 2); photocatalytic membrane; humic acid (HAs ); polyphenylsulfone (PPSU); polyetherimide (PEI)腐植酸(humic acid ,HAs )是天然水体中有机物的主要组成部分,其所占的比例高达50%,且占天然水体中溶解性有机物的60%~90%,土壤总有机碳的60%~70%[1-5]。
TiO2光催化氧化去除水中有机污染物
韦芳
【期刊名称】《中国资源综合利用》
【年(卷),期】2010(028)004
【摘要】TiO2光催化氧化去除水中有机污染物,是一种无毒、催化活性高、稳定性好以及抗氧化能力强的新型水处理方法,因此在水处理中日益显示出广阔的前景.介绍了TiO2光催化去除水中有机污染物的研究进展,催化剂及栽体.以及反应的影响因素等概况.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】韦芳
【作者单位】江苏省赣榆县环境保护局,江苏,赣榆,222100
【正文语种】中文
【中图分类】X703
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1.光催化氧化去除水中新型有机污染物研究进展 [J], 王翠彦;李梅;王洪波;崔娅琴
2.TiO2光催化氧化水中有机污染物进展 [J], 高铁;钱朝勇
3.TiO2光催化氧化去除有机污染物的研究进展 [J], 詹雪艳;宋丹丹;曾胜年;王莉娟;赵艳霞
4.TiO2光催化氧化脱盐电池系统去除海水中PAHs效果研究 [J], 卢家磊;董奕岑;徐成龙;张饮江
5.二氧化铈-银/碘化银光催化剂的制备及水中有机污染物去除性能 [J], 刘颖;林雨冉;覃佩怡;申婉婷;赵坤
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TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用近年来,水资源的短缺以及废水对环境的污染引起了人们的广泛关注。
在废水处理领域,TiO2光催化反应被广泛研究并应用,因其高效、环保等特点备受关注。
本文将介绍TiO2光催化反应的原理及其应用于废水处理的技术,以期拓宽废水处理的方法和提高水资源利用效率。
首先,我们来了解一下TiO2光催化反应的原理。
TiO2是一种广泛存在于自然界中的半导体材料,其特殊的电子结构使其具有优异的光催化性能。
当TiO2暴露在光照下时,其价带上的电子可以被激发到导带上,形成带间电荷传输。
同时,TiO2表面存在的氧化物可以与水中的有机物发生反应,产生活性氧物种,如羟基自由基和超氧自由基等。
这些活性氧物种能够与有机污染物发生氧化反应,将其降解为无害物质,从而实现废水的净化。
TiO2光催化反应具有以下特点:第一,TiO2作为光催化材料具有极高的化学稳定性,能够抵抗酸碱环境的影响,不易受到周围环境的污染。
第二,TiO2光催化反应对光照条件的要求较低,可利用可见光或紫外光进行催化反应,因此具有较强的适应性。
第三,TiO2本身不会参与化学反应,因此对废水中的金属离子等微量元素不会产生钝化作用。
TiO2光催化反应在废水处理中有着广泛的应用。
一方面,TiO2可以用于废水的脱色处理。
许多有机染料对于水体的污染是不可忽视的,而TiO2光催化反应可以将其中的有机染料降解为无害物质。
研究表明,TiO2光催化反应对苯胺染料、亚甲基蓝等有机染料均有较好的降解效果。
此外,TiO2还能够去除水中的重金属离子,如Cu2+、Pb2+等,使废水中的重金属浓度降低,从而达到净化水体的目的。
另一方面,TiO2光催化反应在有机废水处理中也有着广泛的应用前景。
许多有机废水中含有难以降解的有机物质,如苯系物质、酚类化合物等。
利用TiO2光催化反应可以将这些有机物质降解为二氧化碳和水等无害物质。
研究发现,通过调节TiO2粒子的形状和结构,可以改变其光催化活性,提高有机物质的降解效果。
Fe3+掺杂纳米管TiO2光催化臭氧化去除水中腐植酸花朵;施春红;袁蓉芳;周北海;彭颖菁【期刊名称】《环境科学研究》【年(卷),期】2014(027)012【摘要】HA(humic acids,腐植酸)是一种难降解天然有机物,常规饮用水处理工艺很难将其去除.采用水热合成法制备纳米管TiO2,并通过TEM(透射电镜)、XRD(X 射线衍射)、XPS(X射线光电子能谱)和BET比表面积分析对催化剂进行表征,考察纳米管TiO2光催化臭氧化对HA的去除效果.结果表明:①254 nm紫外光照射下,500℃煅烧纳米管TiO2催化臭氧化HA的工艺去除效果最佳,HA去除率可达42.1%,较单独臭氧化工艺提高92.2%.②采用Fe3掺杂纳米管TiO2催化臭氧化工艺时,Fe3+掺杂量为1.0%(原子百分含量),煅烧温度为550℃时,催化效果最好,HA 去除率可达79.5%.③HA去除率高于TOC,0~10min内该现象更为明显.④考察陶粒和活性炭负载Fe3掺杂纳米管TiO2的催化效果及催化次数对催化性能的影响发现,陶粒和活性炭负载Fe3+掺杂纳米管TiO2存在下,HA去除率分别为85.1%和97.7%,使用4次后,HA去除率分别为73.9%和82.8%.【总页数】8页(P1505-1512)【作者】花朵;施春红;袁蓉芳;周北海;彭颖菁【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院环境工程系,北京 100083;北京科技大学土木与环境工程学院环境工程系,北京 100083;北京科技大学土木与环境工程学院环境工程系,北京 100083;北京科技大学土木与环境工程学院环境工程系,北京 100083;北京科技大学土木与环境工程学院环境工程系,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】X524【相关文献】1.超声波-Fe3+掺杂TiO2纳米管光催化降解活性艳红X-3B的研究 [J], 王慧娟;陈金媛2.Fe3+掺杂Fe3 O4@SiO2@TiO2型光催化剂的制备及其光催化性能 [J], 焦琳娟;李永豪;吴晓莹3.光催化协同TiO2动态膜去除水中腐植酸及膜污染特性 [J], 杨涛;李国朝;乔波4.稀土、Fe3+掺杂TiO2光催化降解水中氨氮研究 [J], 张宗伟;李酽;初飞雪5.负载型铜掺杂TiO2催化剂的制备及其光催化去除水中4-CP的研究 [J], 叶龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
采用TiO2光催化剂对河水中污染物进行光催化降解
崔玉民
【期刊名称】《河南科技大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2003(024)001
【摘要】用光催化剂TiO2对西清河废水进行了废水处理研究.实验结果表明,随着
催化剂用量的增加,COD、色度的去除率逐渐增大, 但当其用量超过0.5g时,COD、色度的去除率增加缓慢,超过0.6g时开始下降;当pH<6.5时,随着pH值降低,当pH>6.5时,随着pH值升高,COD、色度去除率均降低;随着光照时间延长,COD、
色度去除率逐渐升高,但当光照时间超过 10h 后, COD、色度去除率升高幅度非常
缓慢.当催化剂用量为0.6g、 pH =6.5、光照12 h时,西清河废水的COD、色度
去除率分别达到75.0%、78.5%.
【总页数】5页(P94-97,104)
【作者】崔玉民
【作者单位】阜阳师范学院,化学系,安徽,阜阳,236032
【正文语种】中文
【中图分类】X522
【相关文献】
1.V2O5改性TiO2光催化剂制备及其对有机污染物光催化降解性能研究 [J], 张毳
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霞
3.MOFs在光催化降解废水中有机污染物方面的研究进展 [J], 刘兴燕;熊成;徐永港;谭雨薇;冯欢;程亚玲;陈盛明;汪松
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5.MOFs及其复合物光催化降解水中污染物的应用研究进展 [J], 王路平;卢占会;谭小丽;方明
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第29卷第3期 207年5月常州大学学报(自然科学版)Journal of Changzhou University(Natural Science Edition)Vol. 29 No. 3May 2017文章编号:2095-04 11 (2017)03-0043-08光催化耦合膜分离去除腐殖酸效果研究魏永1,赵威、董良飞、董秉直2(1.常州大学环境与安全工程学院,江苏常州213164;.同济大学环境科学与工程学院,上海200092)摘要:采用光催化耦合膜分离一体化实验装置,分别考察了紫外辐照强度,悬浮二氧化钛浓度,腐殖酸初始溶解性有机碳I)O C(D is s o lv c d o rg a n ic c a rb o n)浓度,p H,添加H2O2对去除腐殖酸H A(H u m ic a c id)效果的研究。
结果表明,一定范围内提高紫外灯的辐照强度或T i〇2质量浓度,均可加快光催化反应速率;不同初始质量浓度的腐殖酸,其光催化降解速率没有明显的差别,由于吸附的原因,较低的D O C具有较高的去除率;不同p H显著影响H A降解效果,低p H有利于提高光催化降解速率及去除效率;适量添加过氧化氢可以提高H A去除率及其降解速率。
关键词:光催化氧化;膜分离;水处理;腐殖酸中图分类号:T U99.2文献标志码:A d o i:10. 3969/j. issn. 2095-04 1 1. 2017. 03. 007Study on Removal Effect of Humic Acid by PhotocatalyticCoupling Membrane SeparationW E I Y o n g1,Z H A O W e iS D O N G I t a n g f e i1,D O N G B in g z h i2(1. S c h o o l o f E n v ir o n m e n ta l an d S a fe ty E n g in e e r in g,C h a n g z h o u U n iv e r s it y,C h a n g z h o u 213164, C h in a;2.C o lle g e o f E n v ir o n m e n ta l S cience and E n g in e e r in g,T o n g ii U n iv e r s it y,S h a n g h a i 200092, C h in a)Abstract:T h e e ffe c t o f th e re m o v a l o f D O C in h u m ic acid H A(H u m ic a c id)has been in v e s tig a te d c o u p lin gp h o to c a ta ly tic and m e m b ra n e s e p a ra tio n e x p e rim e n t w it h U V irr a d ia tio n in t e n s it y,in it ia l c o n c e n tra tio n o ft ita n iu m d io x id e s u s p e n s io n,d is s o lv e d o rg a n ic c a rb o n D O C(D is s o lv e d o rg a n ic c a rb o n.)c o n c e n tra tio n o fh u m ic a c id?p H v a lu e?a d d itio n o f H2O2.I t c o u ld im p ro v e th e ra te o f c a ta ly tic o x id a tio n w it h in c re a s in g rad ia tio n in te n s ity of u ltr a v io le t la m p o r th e c o n c e n tra tio n o f T i〇2a t c e rta in ra ng e.Th e lo w e r D O C o f in it ia lc o n c e n tra tio n o f h u m ic acid has a h ig he r re m o v a l ra te because of a d s o r p tio n,b u t th e p h o to c a ta ly tic d ed a tio n ra te has n o t been s ig n ific a n tly im p r o v e d.T h e p H v a lu e s ig n ific a n tly in flu e n c e d th e e ffe c t of th e d e gra d a tio n o f H A,th e lo w e r p H v a lu e has im p ro v e d th e p h o to c a ta ly tic d e g ra d a tio n ra te and t m o v a l e ffic ie n c y.I t also c o u ld im p ro v e th e re m o v a l ra te an d th e ra te o f d e g ra d a tio n o f H A b y a d d in g a p p rop ria te a m o u n t o f H2O1.Keywords:p h o to c a ta ly tic o x id a tio n;m e m b ra n e s e p a ra tio n;w a te r tr e a tm e n t;h u m ic acid腐殖酸(H A)是天然有机物(N a tu r a l o g a n ic m a t t e r N O M)的一种重要组成部分,它主要源于植物和动物新陈代谢的分解产物,常存在于地表水与地下水中[1]。
TiO2PAN碳化纳米纤维的制备及其光催化降解腐殖酸的研究的开题报告一、研究背景随着工业化进程的不断加速,环境污染问题成为人们十分关注的焦点。
其中,有机物的污染问题尤为严重。
腐殖酸作为一种广泛存在于自然环境中的有机物,不仅难以降解,还会对水体造成严重污染。
因此,使用高效的光催化技术降解腐殖酸已经成为环境保护领域的研究热点之一。
纳米材料具有较高的比表面积和特殊的物理和化学性质,因此在光催化降解腐殖酸等环境保护方面具有广泛的应用前景。
碳化纳米纤维作为一种新型的纳米材料,其性质优异,制备工艺也已经逐渐成熟。
然而,传统的碳化纳米纤维在光催化降解有机物方面还存在一定的限制,因此需要引入其他的材料来提高其光催化性能。
TiO2作为一种广泛应用的光催化材料,具有良好的光催化性能和稳定性。
因此,在研究碳化纳米纤维的应用及其光催化性能方面,引入TiO2可能能够取得更好的效果。
二、研究目的本课题旨在制备TiO2PAN碳化纳米纤维,并探究其在光催化降解腐殖酸方面的应用。
具体研究内容包括:1.制备TiO2PAN碳化纳米纤维,并对其结构、形貌和性能进行表征。
2.研究TiO2PAN碳化纳米纤维在光催化降解腐殖酸方面的性能和机制。
三、研究方案1.制备TiO2PAN碳化纳米纤维采用静电纺丝法将聚丙烯腈(PAN)和钛酸丁酯(BT)混合后,制备出PAN/BT复合纳米纤维。
然后,在高温条件下,通过碳化反应制备出TiO2PAN碳化纳米纤维。
具体反应条件为:900℃、氮气氛围下热处理2小时,然后在空气中煅烧2小时。
2.制备TiO2PAN碳化纳米纤维的表征采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积测试仪等对制备的TiO2PAN碳化纳米纤维进行表征,分析纳米纤维的形貌、结构、成分和性能。
3.光催化实验将制备好的TiO2PAN碳化纳米纤维加入腐殖酸溶液中,然后将混合溶液暴露在紫外线灯下进行光催化降解实验。
光催化氧化去除水中腐殖酸
李田;严煦世;徐威毅
【期刊名称】《水处理技术》
【年(卷),期】1994(20)1
【摘要】光催化氧化法对水中腐殖酸有很强的氧化能力,可将其完全氧化为CO2等简单无机物。
该方法对pH和温度的适应范围广,无需曝气充氧也有很好的处理效果,很有希望实用于纯水的制备。
【总页数】5页(P51-55)
【关键词】腐殖酸;光催化氧化;水处理
【作者】李田;严煦世;徐威毅
【作者单位】同济大学环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.2
【相关文献】
1.TiO2光催化氧化和超滤的混合处理用于去除腐殖酸和控制膜污染 [J], ;
2.锌掺杂纳米TiO_2光催化去除水中腐殖酸研究 [J], 张鹏;鲍治宇;董延茂
3.ACF阳极氧化法去除水中腐殖酸的研究 [J], 易芬云;陈水挟
4.氧化及其联用技术去除水中腐殖酸研究进展 [J], 唐安中;徐琪珂
5.钙镁离子对二氧化钛光催化氧化水中腐殖酸的影响 [J], 樊彩梅;孙彦平
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氮掺杂TiO_2介孔光催化剂降解腐殖酸的研究
胡蕾;叶芝祥;徐成华;杨怀金;钟傅;卢远刚
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】2011()S1
【摘要】以甲酰胺为氮源,钛酸四丁酯为钛源,P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了N-TiO2,并利用X-射线粉末衍射(XRD)、BET、分子荧光(PL)等技术对催化剂进行了表征.结果表明,N-TiO2主要以锐钛矿型存在,加入适量模板剂可使N-TiO2具有介孔结构,比表面积达到111.767m2/g,并能使其光生电子与空穴的复合率降低,采用5%P123制备的N-TiO2催化剂(10g/L),对腐殖酸钠(5mg/L)光催化降解,2h后其降解率可达98%,反应符合一级动力学.
【总页数】4页(P35-38)
【关键词】二氧化钛;氮掺杂;介孔;光催化降解;腐殖酸钠
【作者】胡蕾;叶芝祥;徐成华;杨怀金;钟傅;卢远刚
【作者单位】成都信息工程学院资源环境学院
【正文语种】中文
【中图分类】X
【相关文献】
1.氮掺杂TiO2介孔光催化剂降解腐殖酸的研究 [J], 胡蕾;叶芝祥;徐成华;杨怀金;钟傅;卢远刚
2.自掺杂型BiOBr光催化剂-过硫酸盐协同体系可见光降解腐殖酸的研究 [J], 柴斯
琦; 杨汉培; 高照; 张睿宸
3.可见光响应型Fe掺杂SiO_2/TiO_2光催化材料的制备及降解水中腐殖酸的研究[J], 王韵芳;樊彩梅;孙彦平
4.CTAB、Fe^(3+)掺杂介孔TiO_2纳米复合薄膜光降解甲基橙的研究 [J], 田琳琳;姚兰芳;许瑞清;李林;王硕;方学玲
5.新型氮铈共掺杂介孔TiO_2半导体光催化剂 [J], 冯晓静
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悬浮态TiO2 光催化降解腐殖酸的影响因素研究
张红梅
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2009(38)7
【摘要】在悬浮态TiO2光催化体系中,探讨了光催化氧化降解腐殖酸的规律,考察了催化剂投加量、腐殖酸溶液初始浓度、初始pH值、光强、反应时间等因素对腐殖酸去除效果的影响.结果表明,光催化氧化法降解腐殖酸的效率比直接光解法有显著提高,腐殖酸的去除率从34.73%增加到65.61%(反应时间为3 h);TOC的去除率也大幅度提高,直接光解反应对TOC几乎无去除作用,而光催化氧化对TOC的去除率达37.5%;腐殖酸的初始浓度增加,初始pH值降低,光强增大,光照时间延长均能提高腐殖酸的降解率,其中pH值和光强的影响较为显著.另外,催化剂的投加量存在一个最佳值.
【总页数】5页(P970-973,976)
【作者】张红梅
【作者单位】中广核工程有限公司,广东,深圳,518124
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.25
【相关文献】
1.陶粒负载纳米TiO2光催化降解水中腐殖酸 [J], 魏晓煊;相龙玲;张雷;王德英
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5.Fe3O4@SiO2@TiO2-AC光催化降解水源水中腐殖酸 [J], 冯宝瑞;刘海成;李阳;成长;曾睿;江晓西;曹家炜;陈卫
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