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光催化氧化法处理城市生活垃圾渗滤液的研究

吕红  
【摘要】:多相光催化氧化法是近年来发展较快的新技术之一,光催化正以其特有的简易性正在逐步形成一个独立的研究领域,人们不仅期望它可进行太阳能的化学转换与储存,还期待它在合成新物质以及消除环境污染方面发挥作用。高效率的光催化剂、光电结合的催化方法以及太阳能技术的研究和应用的进步,使得光催化应用在水净化领域有着良好的市场前景和经济、社会效益。 本文以城市生活垃圾填埋场的二次污染物之一——垃圾渗滤液(渗沥液)作为研究对象,采用悬浮态半导体催化剂对渗滤液进行处理,并研究处理渗滤液时的各种实验条件、影响因素及处理效果,同时探索光催化氧化反应的过程和化学机理。 研究结果表明半导体光催化剂TiO2对垃圾渗滤液的光催化效果和TiO2的晶型有很大的相关性,锐钛型TiO2的光催化效果明显优于金红石型TiO2;高温处理锐钛型TiO2改变其晶型和表面结构,600℃煅烧TiO2的光催化活性有较大提高;光催化剂的活化方式亦影响光催化效果。 论文研究了催化剂Fe2O3、ZnO处理渗滤液的光催化活性。结果表明:Fe2O3除了对渗滤液中有机物有一定的吸附作用外,基本上无光催化降解作用;ZnO在有无光时均对渗滤液有催化降解作用,且少量TiO2能提高ZnO/TiO2复合体系的催化活性。论文进一步研究了ZnO/TiO2复合体系处理垃圾渗滤液,并分别考察了催化剂的配比、溶液初始CODcr值、pH值、光照时间、光强等因素对光氧化处理渗滤液的催化活性。 论文还初步考察了太阳光辐射下光催化处理渗滤液的效果,发现上述催化剂也适用于自然光催化降解垃圾渗滤液,为光催化氧化法处理生活垃圾渗滤液的应用奠定了基础。 本文的实验结果有助于研究综合废水的光催化处理和太阳能的开发利用


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