光电催化耦合燃料电池高效处理焦化废水研究

发布时间：2021-04-13 23:33

　　焦化废水是焦化行业生产过程中产生,通常含有氨、氰化物、多环芳烃以及含氮杂环化合物等污染物,属于有毒、高浓度工业废水,通常其处理需要将生物法和高级氧化结合,处理成本较高。废水是生物发电的潜在基质,利用废水的微生物燃料电池（MFC）的研究越来越受到重视。此外,丰富的太阳能和廉价的半导体材料可以构成光催化燃料电池（PFC）,PFC也被认为是一种环境友好的技术,可以在处理水污染问题的同时产生清洁电能。本研究将MFC和PFC技术耦合,以产生电能来促进催化,降低处理成本并提高处理焦化废水的效率。采用水热法成功制备了不同比例的ZnIn₂S₄/BiVO₄光催化材料,并且对其最佳掺杂比例进行研究。对催化剂和催化电极进行了SEM、CV、UV-Vis以及XPS等表征。测试表明ZnIn₂S₄/BiVO₄具有良好的光电催化性能。对耦合MFC和PFC处理焦化废水的研究发现,在MFC和PFC、PFC和过硫酸盐（PS）的耦合与协同作用下,能有效地去除焦化废水中的COD和氨氮（NH

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体异质结类型[57]

(4)将经过MFC处理的焦化废水再次经PFC处理,在PFC和过硫酸盐进行协同作用下,探讨不同pH、不同过硫酸盐浓度的条件下,PFC体系对COD、氨氮的去除效率以及体系的产电性能。2.1 实验材料与方法

图2.1显示了掺杂不同比例ZnIn2S4的ZnIn2S4/BiVO4复合催化剂的XRD图。通过BiVO4的单斜晶相(PDF#14-0688)可知2θ为18.7°,19°,28.8°,28.9°和30.5°时,分别对应(110),(011),(-121),(121)和(040)晶面[104]。在ZnIn2S4/BiVO4的XRD图中,所有尖锐的衍射峰与BiVO4的单斜晶相均与良好吻合,具有良好的一致性。此外,与纯BiVO4相比,ZnIn2S4的引入并未明显改变BiVO4的衍射峰位置,这意味着ZnIn2S4未掺入BiVO4晶格中不影响BiVO4的结构。2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析

【参考文献】：
期刊论文
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[10]化学混凝法预处理农村生活污水[J]. 王明斌,吴勇,古腾,谢兴富,王辉,聂凯翔.  四川冶金. 2017(05)

博士论文
[1]具有高光生电荷分离能力的氧化物基光催化材料的构建[D]. 杨勇强.中国科学技术大学 2016

硕士论文
[1]钛基铈掺杂贵金属氧化物涂层电极的制备及对焦化废水的电解处理[D]. 常鑫.内蒙古科技大学 2019
[2]热活化过硫酸盐体系降解甲硝唑的研究[D]. 李婷婷.吉林大学 2019
[3]S-mZVI活化过硫酸盐降解磺胺嘧啶的效能和机理研究[D]. 李晓凡.哈尔滨工业大学 2019
[4]（生物）电化学阴阳两极耦合实现焦化废水同步除碳脱氮的研究[D]. 吴迪.华南理工大学 2019
[5]光催化协同双室微生物燃料电池脱氮及其产电性能研究[D]. 储小雪.重庆大学 2017



本文编号：3136211