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高压脉冲液电等离子体技术(PDP)是一种全新的高级氧化技术,但是存在着处理时间长,活性物质没被充分利用和能量利用率低等缺点。基于上述的问题,通过充分地利用液电体系激发的物理与化学效应来提高污染物的去除效率和电源的能量利用率。本文研究了在液电体系中引入不同催化剂来达到上述的目的。 充分地利用液电体系激发的光能,在脉冲放电等离子体体系中引入光纳米催化剂二氧化钛,组成光催化等离子体体系(PDPT),优化其工艺参数,其催化作用主要是由于在液电体系中存在紫外光和正向的高压电场,均会激发TiO2颗粒中的电子与空穴的分离,从而产生更多羟基自由基、氧自由基或超氧自由基,进而产生更多的活性物质,如双氧水与臭氧,加速有机污染物的降解和矿化。基于此体系上,引入铁离子,构建新型高级氧化体系Fenton-like PDP(或PDPT)催化体系,并解释促使Fenton-like反应持续进行的作用机理。在PDP/Fe2+(或Fe3+)的体系中从Fe3+中转化为Fe2+的再生归因于紫外光催化还原作用和醌类中间产物(对苯醌和对苯二酚)的还原作用。在PDPT/Fe2+(或Fe3+)体系中的再生主要是由于紫外光催化还原作用和等离子体诱发的TiO2的光生电子(ecb-)还原作用。在高氧化性的PDP或PDPT体系中,Fe2+的再生促使液电等离子体能够顺利地进行Fenton-like反应,从而提高有机污染物4-CP的降解效率和电源能效。 表面修饰的改性活性炭(AC),即热改性的表面碱性的ACHT,提高液电体系的催化性能。在PDP/AC的体系中,污染物快速从液相吸附到AC的表面(固液过渡层),然后直接被H2O2和O3在AC表面上催化分解的·OH自由基所氧化,再生了AC,并用多相催化动力学进行了客观分析。而且构建了吸附—催化为一体的新型的液电催化体系,结合负载性光催化剂AC/TiO2和负载性过渡金属氧化物催化剂AC/Fe3O4。 探讨新型的磁性纳米材料的脉冲等离子体催化体系,此体系能充分地利用液电的物化特性,促使Fe3O4发生表面Fenton反应,产生更多的活性物质·OH自由基,从而促进污染物的去除与矿化,并完成Fe3+到Fe2+的转化过程,使表面Fenton反应能够顺利地进行。最后,利用试验数据和数模软件,预测在复杂液电体系中污染物的降解途径,并用模型分析中间产物的表观动力学行为,提