【摘 要】
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本文以苯酚模拟废水为研究对象,对可见光助多相电催化法进行了系统研究。主要研究内容包括:复合光催化剂的优化制备;电极板材料的优选及最佳粒子电极投加量的选择;可见光助多相电催化法处理苯酚的影响因素;粒子电极的性能评价以及不同方法去除效果对比;可见光助多相电催化法降解苯酚降解动力学分析以及反应机理研究。试验采用溶胶凝胶法制备复合催化剂,以尿素为氮源,分别考察制备工艺对复合催化剂性能的影响,结果表明在掺杂
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本文以苯酚模拟废水为研究对象,对可见光助多相电催化法进行了系统研究。主要研究内容包括:复合光催化剂的优化制备;电极板材料的优选及最佳粒子电极投加量的选择;可见光助多相电催化法处理苯酚的影响因素;粒子电极的性能评价以及不同方法去除效果对比;可见光助多相电催化法降解苯酚降解动力学分析以及反应机理研究。试验采用溶胶凝胶法制备复合催化剂,以尿素为氮源,分别考察制备工艺对复合催化剂性能的影响,结果表明在掺杂比为3:1、负载三次、锻烧温度为500°C时得到的复合催化剂催化活性明显优于其他制备条件,对苯酚COD的去除效果最佳。试验以石墨-钛板、钛基铱涂层电极-钛板、钛基钌铱涂层电极-钛板三种极板组合对苯酚废水进行处理,试验数据表明,钛基铱涂层-钛板极板组合在对苯酚的处理效果明显优于其他电极的组合;在最优电极条件下,进一步考察粒子电极最佳投加量,试验结果表明,本试验粒子电极的最佳投加量为35g/L,此时对于苯酚COD的去除效果最佳。试验研究了不同因素对于苯酚处理效果的影响规律,并在此基础上分析了机理。极板间距是电化学反应中极其重要的因素,其存在最佳值;pH的大小会直接影响强氧化物的生成,pH大小不宜过高以及过低;电解质的投加有助于提高反应器苯酚的去除效果,但不宜过量;电压是整个反应的动力,同样存在最佳值;适宜的曝气量能够有效促进物质移动并减少短路电流,但必须控制在合适范围内;反应时间影响最终处理效果,反应时间越长处理越完全。在最佳试验条件下考察粒子电极的性能。N/Ti02/AC粒子电极在可见光助多相电催化体系中表现出比Ti02/AC和AC粒子电极更加优越的光电催化性能。在最佳试验条件下,考察了可见光助多相电催化法、多相电催化法、二维电极法、可见光法对于苯酚处理效果的差异。试验结果表明可见光助多相电催化法在光催化与电催化结合的基础上对苯酚具有良好的去除效果。可见光助多相电催化法降解苯酚符合二级动力学模型,方程为1/C1-1/C0=kt。各反应因素在最优反应条件下,反应速率常数k取得最大值。可见光助多相电催化体系主要通过·OH来完成有机物的氧化分解。可见光助多相电催化法对苯酚模拟废水的降解效果显著,操作简单,高效节能,在进一步的研究与完善下,可应用于苯酚废水处理中。
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