电增强活性炭纤维—臭氧体系去除水中硝基苯的研究

发布时间：2017-12-13 08:09

  本文关键词：电增强活性炭纤维—臭氧体系去除水中硝基苯的研究

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【摘要】：作为一种高级氧化技术,活性炭纤维-臭氧技术被广泛运用于去除水中的有机污染物。在活性炭纤维-臭氧体系中,活性炭纤维与臭氧反应生成少量的过氧化氢促使臭氧转变为羟基自由基,从而使得水中有机污染物被降解。当对活性炭纤维-臭氧体系中的活性炭纤维表面施加阴极电场时,活性炭纤维表面产生大量的过氧化氢而使得水中有机污染物更快速地被降解。作为一种难降解有机物,硝基苯被选作目标污染物以对比两种体系对有机污染物的氧化效率。因此,阴极电场对活性炭纤维-臭氧体系去除水中硝基苯具有增强作用。此外,当未施加阴极电场时臭氧会使得活性炭纤维表面结构性质和化学性质发生改变,使得活性炭纤维的催化活性逐渐下降,这导致活性炭纤维-臭氧技术的运用受到了一定的限制。但是将阴极电场用于活性炭纤维-臭氧体系时,发现阴极电场对活性炭纤维具有保护作用,避免臭氧对活性炭纤维表面的破坏从而维持了活性炭纤维高效的催化臭氧活性。本研究还比较了不同的实验因素,如电流强度、臭氧流量、反应初始液pH值、电解质种类及浓度、活性炭性质对硝基苯去除效率的影响。通过对电增强活性炭纤维-臭氧体系去除硝基苯的影响因素的研究发现,与活性炭纤维-臭氧体系比较,电增强活性炭纤维-臭氧体系对硝基苯的去除效率显著提升。这一方面归功于活性炭纤维对硝基苯具有较大吸附量,另一方面活性炭纤维作为电催化剂使得臭氧转变为羟基自由基从而导致水中硝基苯的去除。电增强活性炭纤维-臭氧体系中电流强度对体系的影响不显著。但是当提高或降低气相中臭氧浓度时,水中硝基苯的去除效率相应的升高或下降。反应初始液的pH值对活性炭纤维催化臭氧体系的影响较大。在一定范围内,pH值越大活性炭纤维的催化能力越强。但是反应初始溶液的pH值对电增强活性炭纤维-臭氧体系的影响不明显,在酸性或碱性条件下对硝基苯都保持了较高的去除效率。水中无机盐如硫酸钠、硝酸钠及氯化钠的存在会抑制活性炭纤维催化臭氧,其中氯化钠的抑制效果最强,硫酸钠的抑制效果最弱。在电增强活性炭纤维-臭氧体系降解中,以硝酸钠电解质为基准,硫酸钠电解质对体系降解效率具有促进作用,而氯化钠电解质对体系有抑制效果。在活性炭纤维施加或不施加阴极电场时,对活性炭纤维进行硝酸改性会抑制硝基苯的降解,而氨水改性则对硝基苯的去除具有促进作用。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X703

【参考文献】

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本文编号：1284404