超声辅助电催化氧化降解水中苯酚、苯甲酸和水杨酸的研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gulujiang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以苯酚、苯甲酸、水杨酸为研究对象,首次系统地研究了超声辅助电催 化氧化技术降解水中有机污染物的处理效果、影响因素以及动力学特征;对超声 辅助电催化氧化降解有机污染物的机理进行了深入研究和理论阐释;此外,对有 机污染物在NaCl和Na2SO4两种不同介质体系中的超声辅助电催化氧化降解反应 过程和机理也进行了比较研究。 以典型污染物苯酚为主要研究对象,对Na2SO4体系中影响超声辅助电催化氧 化降解效果的主要因素进行单因素实验分析、正交试验分析和回归正交试验分析。 研究表明,最佳的工艺操作参数为:电流密度30 mA·cm-2,初始pH值10,超声 声强27.1 W·cm-2,支持电解质(Na2SO4)的浓度20 g·L-1。其中,电流密度和初始 pH值对苯酚降解效果有显著的交互作用影响(α=0.005)。 非线性最小方差拟合(NLSF)发现:在电催化氧化和超声辅助电催化氧化降 解苯酚、苯甲酸和水杨酸的过程中,溶液COD值的衰减均符合表观一级反应动力 学规律;在超声的辅助作用下,苯酚、苯甲酸和水杨酸溶液COD值衰减的表观一 级反应速率常数均大于无超声作用下的反应速率常数。 将迭代目标转换因子分析法(ITTFA)用于分析水杨酸电催化氧化和超声辅助 电催化氧化降解过程中的动力学谱一紫外吸收光谱组成的数据矩阵,发现在水杨 酸的降解过程中,有对所测波长范围内的光有吸收的中间体生成;通过进一步分 析,得到了难以直接测量的中间体的动力学信息及其吸收光谱。水杨酸的电催化 氧化和超声辅助电催化氧化降解均符合一级反应动力学规律,NLSF拟合得其一级 反应速率常数分别为0.0216 min-1和0.0340min-1。 通过GC-MS分析有机物氧化降解的主要中间产物,辅以细胞色素c(Ⅱ)一比色 法测定降解过程中产生的·OH及·OH清除剂(甘露醇)抑制作用检验,证明了超声 辅助电催化氧化体系中确实产生了·OH,且它在有机污染物的降解过程中起主要作 用。对DSA催化电极上产生·OH的机制及其与苯酚、苯甲酸、水杨酸的可能反应 途径进行了深入探讨。 研究认为,超声可以提高多相电催化反应过程的速率和效率,超声作用增效 电催化氧化降解过程主要是通过促进反应体系的传质过程,影响电极表面层和电 子转移过程来实现的。 在含NaCl体系中,电解产生的氯系氧化剂的间接氧化作用与电催化产生 的·OH的直接氧化作用相互协同,促进了有机污染物的氧化降解。 关键词:电催化氧化,超声,空化效应,·OH,ITTFA,降解机理
其他文献
智能型水凝胶是一种能显著地溶胀于水但在水中并不能溶解的三维网络或互穿网络,它能对外界刺激(如:温度、pH值、磁场、电场、溶剂、光、化学物质等)发生响应,产生不连续的体积变化
该文对染料化工生产中产生的含硝基、胺基和酚等染料和染料中间体废水的处理工艺进行研究.试验采用了电化学方法作为预处理,经电化学处理后硝基苯的平均去除率79.7﹪,苯胺的平
作为城镇重要的生命线工程之一的给水管网于城镇发展中发挥着基础性作用,给水网的基建、能耗以及水质主要由管网的布置和结构决定,所以给水管网的优化设计经济和社会效益明显
本文以某汽车车身厂电泳涂装工艺废水为处理对象,研究该种废水的常规处理工艺,并提供了小试工艺的实验数据,同时结合以小试数据为基础的工程实践,对小试结果和工程数据进行比较。
该文提出了采用间歇排出部分产水的循环模式来进行反渗透阻垢剂性能评价,并且以模拟浓水作为进料水的方式研究在不同操作条件、pH、TDS和阻垢剂投加量下评价阻垢剂性能的方法
混凝过程(混合、凝聚、絮凝)是水处理工艺中应用最普遍的关键环节之一,在使用该法处理废水时,药剂费占处理成本的50%。因此,对于高效、廉价的混凝剂的研制开发工作一直受到人们的
有毒有害气体的肆意排放已造成了严重的大气污染现状,全国众多城市出现的持久性雾霾天气,使人类的生存环境面临严峻的挑战。大气污染物中常见的有害气体为二氧化硫和氮氧化物。目前,生物法因为设备简单、能耗低,不易产生二次污染等优点成为了国内外研究的重点方法。本实验针对现状,用生物法对二氧化硫和氮氧化物的混合气体去除进行了研究,获得结论如下:随着入口处气体浓度的增加,去除率先缓慢上升后下降。喷淋量取值适宜时,
“算了,这么痛,我不学了!”我心烦地扔掉车,往路边一坐,生起气来.rn这是怎么回事?且听我慢慢道来.昨天在电视上看到了单车骑手的英姿,我深受感染.今天一大早便和妈妈一起下楼
期刊
在经济等方面不断发展的时代背景下,我国城镇化进程不断加快的同时,其与生态环境之间的矛盾也越发突出,为了促使我国城市发展走上可持续发展道路,进行城市生态修复的基础上,
该书共分六章,系统地研究了海洋经济在一国经济战略中的重要地位;世界主要海洋国家海洋经济发展现状和中国海洋经济的发展壮况、增长方式;以及金融创新在促进海洋经济增长方