超声强化臭氧/蜂窝陶瓷催化氧化去除水中有机物的研究
发布时间：2021-01-03 04:20
随着工业的迅猛发展和人类物质生活水平的提高,水环境污染已是普遍存在的问题,饮用水的卫生和安全也受到越来越多的关注。然而,城市给水常规处理工艺对于近年来微污染水源水中出现的一些有机污染物的处理能力有限,很难将其降解。使用非均相催化剂来提高臭氧氧化能力的高级氧化技术,因其工艺简单、易于回收处理、水处理成本较低、活性高等优点,得到了研究者的普遍重视。本文研发的超声强化蜂窝陶瓷催化臭氧化去除水中有机物的高级氧化技术,实现了超声降解与非均相催化臭氧化的有机结合,产生的协同效应使得蜂窝陶瓷催化臭氧化工艺在有效且方便的前提下进一步提高了氧化降解效能和催化剂的使用寿命,同时也弥补了单独声解水中污染物历时长、费用高、降解效率低等局限性,提高了声能的利用率和有机物的降解速度与程度。超声强化蜂窝陶瓷催化臭氧化工艺对水中硝基苯的降解效果随着单场频率的升高（2040kHz）而增加。三个不同频率的垂直正交的超声场对水中硝基苯降解的强化效果最好,频率相差越大,强化效果越明显。超声/臭氧/蜂窝陶瓷组合工艺具有明显的协同效应,显著提高了水中硝基苯的降解效能。臭氧作为空化气体对组合工艺去除水中硝基苯...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：228 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
臭氧多相催化氧化机理[22]
图 5-3 蜂窝陶瓷催化剂表面形态的 SEM 表征结果Fig.5-3 SEM characterization of ceramic honeycomb cataly瓷催化剂的表面羟基和pHZPC物催化臭氧分解和氧化有机物的能力与其表面性明非均相催化臭氧化的机理为自由基反应，主要的催化作用，和臭氧在催化剂表面的分解息息相i和Al等金属氧化物，在水溶液中不论是处于晶体作用多在其表面上覆盖有一层羟基，这可以从氧酸盐的反应焓变是负值来理解。具体有两种情形面层的金属离子或类金属离子的配位数还未达到，有水分子存在时，表面金属离子会首先趋向于附[120]，对于大多数氧化物，可能是强烈趋向于水氧化物表面典型地含有每平方毫米 4 到 10 个羟离构成羟基化表面；另一种是氧化物表面上的氧，因而将水中的氢离子吸附于其上，同样形成覆
图 5-4 水和氧化物的表面结构金属离子 氧离子.5-4 Surface structure of hydrated metal 羟基相当于布朗斯特酸，催化剂中酸和碱，据认为布朗斯特酸、路易[122]。因而金属氧化物表面羟基的数量和性质取决于催化剂的种类。剂表面羟基的含量为 9.13×10-6mo附溶液中的H+及OH―，调整固/液H + H+ ＞MeOH2+H + OH― ＞MeO―+ H2O Point of Charge，ZPC)是表征催化固体表面静电荷为零时的pH值，中pH值变化会影响羟基化的金属属氧化物表面MeOH2+就会减少
【参考文献】：
期刊论文
[1]水中本底成分对催化臭氧化分解微量硝基苯的影响[J]. 孙志忠,赵雷,马军. 环境科学. 2006(02)
[2]水中天然有机物的臭氧强化光催化降解研究[J]. 简丽,张彭义,毕海. 环境科学学报. 2005(12)
[3]改性蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中微量硝基苯[J]. 孙志忠,赵雷,马军. 环境科学. 2005(06)
[4]水中邻苯二甲酸二丁酯的光催化降解[J]. 郑和辉,赵立文,陶晶. 中国卫生检验杂志. 2005(10)
[5]CuO和Cu（Ⅱ）催化臭氧氧化的研究[J]. 皮运正,王建龙,吴迪. 环境化学. 2005(02)
[6]超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究[J]. 胡文勇,郑正,郑寿荣,郭照冰. 环境污染治理技术与设备. 2005(03)
[7]光催化—臭氧联用技术协同处理硝基苯废水[J]. 胡军,周集体,张爱丽,孙丽颖,杨松. 化工环保. 2004(S1)
[8]臭氧超声波联合降解除草剂2,4-D（Ⅰ） 臭氧和超声波之间的协同作用[J]. 陈岚,史惠祥,汪大翚. 化工学报. 2004(11)
[9]催化臭氧化降解有机废水及影响因素[J]. 杜桂荣,孙占学,童少平,黄克玲. 东华理工学院学报. 2004(02)
[10]间甲酚臭氧化反应动力学研究[J]. 沈慧芳,程江,陈焕钦. 化学工业与工程. 2004(03)
本文编号：2954303
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：228 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
臭氧多相催化氧化机理[22]
图 5-3 蜂窝陶瓷催化剂表面形态的 SEM 表征结果Fig.5-3 SEM characterization of ceramic honeycomb cataly瓷催化剂的表面羟基和pHZPC物催化臭氧分解和氧化有机物的能力与其表面性明非均相催化臭氧化的机理为自由基反应，主要的催化作用，和臭氧在催化剂表面的分解息息相i和Al等金属氧化物，在水溶液中不论是处于晶体作用多在其表面上覆盖有一层羟基，这可以从氧酸盐的反应焓变是负值来理解。具体有两种情形面层的金属离子或类金属离子的配位数还未达到，有水分子存在时，表面金属离子会首先趋向于附[120]，对于大多数氧化物，可能是强烈趋向于水氧化物表面典型地含有每平方毫米 4 到 10 个羟离构成羟基化表面；另一种是氧化物表面上的氧，因而将水中的氢离子吸附于其上，同样形成覆
图 5-4 水和氧化物的表面结构金属离子 氧离子.5-4 Surface structure of hydrated metal 羟基相当于布朗斯特酸，催化剂中酸和碱，据认为布朗斯特酸、路易[122]。因而金属氧化物表面羟基的数量和性质取决于催化剂的种类。剂表面羟基的含量为 9.13×10-6mo附溶液中的H+及OH―，调整固/液H + H+ ＞MeOH2+H + OH― ＞MeO―+ H2O Point of Charge，ZPC)是表征催化固体表面静电荷为零时的pH值，中pH值变化会影响羟基化的金属属氧化物表面MeOH2+就会减少
【参考文献】：
期刊论文
[1]水中本底成分对催化臭氧化分解微量硝基苯的影响[J]. 孙志忠,赵雷,马军. 环境科学. 2006(02)
[2]水中天然有机物的臭氧强化光催化降解研究[J]. 简丽,张彭义,毕海. 环境科学学报. 2005(12)
[3]改性蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中微量硝基苯[J]. 孙志忠,赵雷,马军. 环境科学. 2005(06)
[4]水中邻苯二甲酸二丁酯的光催化降解[J]. 郑和辉,赵立文,陶晶. 中国卫生检验杂志. 2005(10)
[5]CuO和Cu（Ⅱ）催化臭氧氧化的研究[J]. 皮运正,王建龙,吴迪. 环境化学. 2005(02)
[6]超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究[J]. 胡文勇,郑正,郑寿荣,郭照冰. 环境污染治理技术与设备. 2005(03)
[7]光催化—臭氧联用技术协同处理硝基苯废水[J]. 胡军,周集体,张爱丽,孙丽颖,杨松. 化工环保. 2004(S1)
[8]臭氧超声波联合降解除草剂2,4-D（Ⅰ） 臭氧和超声波之间的协同作用[J]. 陈岚,史惠祥,汪大翚. 化工学报. 2004(11)
[9]催化臭氧化降解有机废水及影响因素[J]. 杜桂荣,孙占学,童少平,黄克玲. 东华理工学院学报. 2004(02)
[10]间甲酚臭氧化反应动力学研究[J]. 沈慧芳,程江,陈焕钦. 化学工业与工程. 2004(03)
本文编号：2954303
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