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《上海交通大学》 2009年
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非水溶性气态挥发性有机物的电化学降解研究

魏静  
【摘要】: 本课题针对VOCs污染物难降解特点和现有处理方法不足,提出了高效固态萃取-电催化氧化两部联动降解非水溶性VOCs的新方法:即在水溶液电解质体系中,采用吸附性多孔导电材料活性碳纤维为电极,吸附-电催化氧化相结合的方法处理非水溶性有机废气。 实验选用苯为研究物质,乙醇稀释液态纯苯。考虑单纯ACF吸附作用、吸附-电催化氧化作用、pH值、反应时间对苯去除率作用。正交实验和单因素分析实验相结合,确立最佳实验条件,研究了鼓气速率、电解质浓度、外加电压、反应物浓度对气体去除率的影响;实验数据证明苯的脱除机理主要是吸附、直接电氧化作用。实验模拟计算了吹脱瓶中的传质过程、气态苯在反应器中的传质过程、在ACF上的吸附量、吸附-电催化氧化降解量。并计算了整个反应体系的电能消耗。 实验亦选用氯苯为研究物质,污染物为纯液态氯苯,将单纯吸附作用和吸附-电催化作用作比较,考虑去除率、COD及TOC随时间变化规律;正交实验和单因素实验相结合,分别研究pH值、鼓气速率、外加电压、电解质浓度对气相去除率的影响。氯苯的脱除机理除了吸附、直接电氧化作用之外,还包括间接电氧化作用、Fenton作用和还原脱氯作用。实验计算电化学反应过程中表征电流效率和整个反应体系经济成本。 为了进一步研究各去除机理对氯苯去除率的贡献,实验氯苯正交实验确立的最佳条件下,将单纯吸附作用(ACF)、Zn-ACF电极、Fe-ACF电极三者作比较,考虑DO、pH值随反应时间的变化规律及二者变化趋势的相关性,分析反应机理。实验还采用GC-MS分析单纯吸附和吸附-电催化氧化反应后电解质溶液中物质,并结合官能团键能大小,分析氯苯降解路径。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X703

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