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《江西理工大学》 2009年
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脉冲放电协同TiO_2/沸石催化降解苯酚模拟废水的实验研究

柯伟  
【摘要】: 工业废水中的含酚废水,危害大、处理困难,已成为我国目前重点控制的废水之一。高压脉冲放电是近年来发展起来的一种新型水处理技术,因高效、无二次污染,而受到各国学者的关注。 采用脉冲放电结合TiO_2/沸石光催化剂对水中有机物进行降解,并对其影响因素进行了实验研究,选择苯酚作为研究对象,采用4-氨基安替比林分光光度法作为分析方法,研究TiO_2光催化降解苯酚的特性,探讨了影响TiO_2光催化降解水中苯酚的因素,并讨论了产生相关结果的原因,目的是为将来的工业应用研究提供参考。通过研究工作获得如下结果: 1.采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/沸石负载型催化剂,重点考察了影响溶胶-凝胶过程的影响因素,即加水量与加水用方式、加酸量、溶剂种类和量、水解温度及陈化环境等,对胶疑过程机理进行了基本的探讨,并利用XRD、SEM等分析技术对催化剂进了表征。制备条件为:无水乙醇与钛酸四丁酯的体积比为4.0,冰醋酸与钛酸四丁酯的体积比为0.1,水与钛酸四丁酯的体积比为0.15,硝酸与钛酸四丁酯的体积比为0.1,焙烧温度为450℃,焙烧时间为2h,得到光催化效果较好的负载型沸石/TiO_2催化剂。 2.利用单针-板式脉冲放电反应器降解苯酚实验表明,有机物降解效果均随着放电能量的增加而提高,降解浓度为100mg/L的苯酚模拟废水,32.5kV脉冲电压峰值,50Hz脉冲频率,针-板间距15mm,体积60mL,pH为9,鼓气速率2.0L/min,放电处理60min,苯酚的降解率达到71%。影响脉冲放电降解苯酚的影响因素主要有苯酚溶液初始浓度、溶液pH值、反应时间、催化剂投加量等。苯酚初始浓度越高,降解率越低;苯酚降解率受溶液pH值的影响较大,整体碱性条件下降解率比酸性体条件要高;苯酚降解率随反应时间的延长越来越高,刚开始降解率升高较慢,之后加速升高,最后趋于平缓;苯酚降解率随着催化剂TiO_2投加量的增加而增高,开始阶段降解率增加较快,最后保持稳定。 3.采用多针式脉冲放电等离子体反应器对苯酚模拟废水进行降解,三针效果最好,能使苯酚的降解率达到75%。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:X703

【参考文献】
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