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oe1(光电查) - 科学论文

29 条数据
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  • 基于钴的空气扩散阴极增强电催化生产H2O2用于溴硝醇的光电芬顿处理

    摘要： 采用水热法合成了(Co, S, P)修饰的多壁碳纳米管(MWCNTs)，作为以碳布为基底的、具有大表面积的空气扩散阴极的电催化剂。在2.5升中试规模的装置中，与不含Co的MWCNTs阴极相比，该催化剂与RuO2基或掺硼金刚石(BDD)阳极配合使用时，展现出更强的电催化H2O2生成能力，催化阴极使H2O2累积量提高了2-3倍。该新材料具有良好的稳定性，多次使用后Co溶出率低于9%。在恒定电流密度下，比较研究了含0.050 M Na2SO4的溴代有机防腐剂溴硝醇水溶液(pH 3.0)经电氧化(EO-H2O2)、电芬顿(EF)、紫外辅助光电芬顿(PEF)及太阳能PEF(SPEF)的处理效果。采用BDD阳极和催化阴极的SPEF体系表现最佳：在40 mA cm-2条件下，210分钟实现溴硝醇完全去除，360分钟矿化率达94%，这归功于?OH、BDD(?OH)和太阳光的作用。甲酸是主要反应副产物，而Br和N原子主要转化为Br-、BrO3-和NO3-，同时生成了部分含Br和N的未鉴定有机副产物。

    关键词： 光电芬顿法、溴硝醇、过氧化氢电生成、废水处理、中试前装置

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 中试规模射流混合紫外/过氧化氢废水处理系统的人工神经网络建模

    摘要： 本研究针对高效中试光化学废水处理反应器的建模与模拟展开。采用紫外光/H2O2工艺，在10升体积的射流混合光反应器中对偶氮染料（直接红23）进行处理。为建立反应器模型并模拟处理过程，重点考察了喷嘴角度(hN)、喷嘴直径(dN)、流量(Q)、辐照时间(t)、H2O2初始浓度([H2O2]0)和pH值这六个关键物理化学影响因素。研究采用人工神经网络(ANN)作为强大建模方法，构建了六种不同网络架构，根据测试数据集均方误差(MSE)函数最小化原则确定最佳隐含神经元数量和学习迭代次数。通过交叉验证输出进行反应器效率模拟及敏感性分析，结果表明：采用"trainlm"学习算法、隐含层和输出层分别以"tansig"和"purelin"为传递函数的三层前馈神经网络（含10个隐含神经元，在第100次迭代时校准）是最佳建模方案。各关键因素影响重要性排序为：[H2O2]0 > t > pH > Q > hN > dN。

    关键词： 染料、模拟、废水处理、高级氧化工艺、神经网络、光降解、间歇式反应器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用二氧化钛包覆的玻璃、瓷砖和不锈钢板进行光催化处理去除废水中的颜色

    摘要： 纺织工业产生的染料污染物因其化学结构复杂，是废水处理的主要难题。光催化是一种极具前景的废水处理方法，可在光催化剂存在下通过光照去除染料。本文采用溶胶-凝胶法合成二氧化钛（TiO?）光催化剂，并通过刮涂法将其负载于不同基底（透明玻璃、釉面瓷砖和不锈钢）上。将这些负载基底应用于创新反应器中以去除染料废水的颜色。在36W-UVA或30W-UVC紫外灯照射下，使用合成染料废水（亚甲基蓝）测试了设计反应器的光催化活性。结果表明，在UVC照射下，TiO?涂层玻璃作为最佳基底实现了最高脱色效率（93.03±0.66%）。同时评估了TiO?涂层玻璃板的循环使用性能，发现其在20次循环中保持相同效率。此外，本研究还测试了不同pH值（pH=3至11）的纺织业实际废水，在UVC照射下pH=11时TiO?涂层玻璃获得最大脱色率87.86±0.23%，且脱色效果随pH降低而减弱。

    关键词： 光催化、脱色、废水处理、二氧化钛、染料废水

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用吸附、光催化降解与膜过滤工艺相结合的混合系统处理废水

    摘要： 本研究采用吸附、光催化降解和膜过滤工艺的不同组合，对Chooka造纸厂废水处理进行了探究。通过湿法相转化法制备聚合物膜，分别以聚丙烯腈（PAN）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和二甲基甲酰胺（DMF）作为聚合物基体、亲水性添加剂和溶剂。选用活性炭和TiO?纳米颗粒分别作为吸附剂和光催化剂，其中TiO?纳米颗粒采用溶胶-凝胶法合成，活性炭购自默克公司。通过液-液置换法（LLDP）、扫描电子显微镜（SEM）和接触角测试对制备的膜进行表征，同时采用FT-IR和XRD分析对TiO?纳米颗粒进行表征。分离过程以伊朗Chooka制浆造纸厂的废水为进料，在混合分离系统中设置了6种不同构型，通过测定废水成分评估处理前后各工艺的有效性。LLDP分析显示，制备的PAN/PVP（16%/3%）膜平均孔径为9.72 nm；SEM结果表明PAN/PVP膜的活性层比纯PAN膜更厚；接触角测试表明随着聚合物基体中PVP含量增加，膜亲水性增强。单级处理工艺中膜过滤性能最佳，而当光催化降解、吸附和膜过滤按顺序串联使用时，整体分离效果最优。

    关键词： 光催化降解、膜过滤、吸附、组合工艺、废水处理

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 氧化锌四足体用于潜在的光催化染料降解

    摘要： 本研究采用简便方法制备了用于潜在染料降解应用的ZnO四足体。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和紫外-可见光谱研究了所制ZnO四足体的形貌、化学成分及光催化性能。以罗丹明B(RB)染料为模型染料，考察了样品的光催化活性。结果表明，在连续紫外光照射下，ZnO四足体能有效降解RB染料。因此，这种具有优异光催化性能的ZnO四足体有望用于废水处理。

    关键词： 四足动物，氧化锌，光催化活性，废水处理

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 二氧化钛制备方法对有机染料光催化降解的影响

    摘要： 通过三种不同方法合成了二氧化钛（TiO2）催化剂。采用紫外光照射下对水溶液中的活性红45（RR45）偶氮染料和酸性蓝25（AB25）蒽醌染料进行光降解实验，验证了其光催化活性。利用FTIR、XRD和SEM对TiO2光催化剂进行了表征，通过UV/Vis光谱分析了光敏特性和TiO2活性范围。通过测定RR45和AB25的去除率进行光催化验证，并以TOC值衡量光催化过程中染料的矿化程度。同时研究了TiO2催化剂的稳定性及连续光催化循环使用的可能性。结果表明：光催化效率取决于TiO2的晶体结构，晶粒尺寸受合成条件影响。光催化效率数据证实，催化剂与染料间的化学相互作用强烈依赖于染料的化学结构。

    关键词： 有机染料、废水处理、光催化、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过简单植物提取物介导合成法获得的氧化锌纳米粒子的结构、光学及光催化性能

    摘要： 我们报道了一种简便且低成本的方法，利用牛膝和炮弹果叶提取物作为还原剂、硝酸锌作为前驱体来制备不同粒径和形貌的氧化锌纳米颗粒。通过多种表征方法分析所制备的氧化锌纳米颗粒，结果表明：所用叶提取物类型显著影响ZnO纳米颗粒的晶体参数、纯度、光吸收、带隙、粒径及形貌。进一步的光催化活性研究表明，所制样品在光照下通过产生超氧阴离子自由基和羟基自由基，对亚甲基蓝染料降解表现出优异的光催化活性。因此，这种植物提取物介导合成的氧化锌纳米颗?？勺魑獯呋?，有望应用于纺织业废水处理。

    关键词： 废水处理、光催化活性、植物提取物介导合成、亚甲基蓝染料、氧化锌纳米颗粒

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 固定在SBA-15二氧化硅上的绿色废弃物衍生物质：对有机和无机底物的表面特性、吸附及光敏化活性

    摘要： 城市废弃物是潜在的环境污染源，尤其是当它们未得到妥善处理时。如今，研究人员正为废弃物回收再利用寻找创新解决方案，以期从循环经济视角推动可持续发展。在此背景下，绿色堆肥衍生生物质中的类木质素组分是一种经济高效的生物基可溶物质（BBS-GC）来源——这类复杂大分子/超分子聚集体具有吸附和光敏特性。本研究将BBS-GC固定在二氧化硅载体（SBA-15）上，并通过zeta电位测量、77K氮气吸附及微量热技术分析了所得杂化材料（BBS-SBA）的理化性质。随后测试了BBS-SBA的光敏与吸附能力：证实了罗丹明B和橙II在BBS-SBA上的暗态吸附及其在模拟太阳光照射下的降解过程，同时通过电子顺磁共振光谱检测到羟基自由基生成。此外，在两种pH值的纯水及垃圾渗滤液中研究了六种无机离子（Al、Ni、Mn、As、Hg、Cr）在BBS-SBA上的吸附行为，显示出该类材料在去除污水污染物方面的良好潜力。

    关键词： 光催化、废水处理、橙色、吸附、废弃物衍生物质、杂化二氧化硅、罗丹明

    更新于2025-09-22 18:46:36

  • 一种超声辅助光催化处理方法，用于去除废水中的除草剂污染物

    摘要： 新兴污染物污染地表水和地下水。高级氧化工艺可处理这些分子并将其降解为小分子化合物或矿化产物。但目前关于耦合高级氧化技术及这些污染物降解路径的研究较少，难以识别潜在的生态毒性副产物。本研究探究了除草剂异丙隆的超声辅助光催化降解路径，在恒温玻璃反应器中采用间歇式操作，对比了纳米级TiO? P25与微米级TiO? Kronos 1077的活性。通过改变后三种技术的催化剂投加量和/或超声功率，我们分析了光解、声解、声光解及声光催化的单独、叠加及协同降解作用。当催化剂投加量为0.1 g L?1时，光催化和声光催化分别在240分钟和60分钟内完全降解异丙?。ㄗ?gt;99%）。相较于单纯光催化，声光催化能将异丙隆分解为更小的分子片段。

    关键词： 降解途径、废水处理、异丙隆、声光降解、微米级催化剂

    更新于2025-09-22 21:32:14

  • 具有分级大孔/介孔结构的C、N掺杂TiO2整体式材料用于可见光下的水处理

    摘要： 采用一锅合成法制备了具有均匀互连的宏观/介孔分级多孔结构、由83%锐钛矿相组成且展现出高可见光吸收性能的C、N共掺杂TiO?整体式材料。该分级多孔结构通过溶胶-凝胶法与旋节线分解法耦合控制，而改进的可见光吸收特性则源于热处理过程中的自发性C、N接枝作用。以异丙醇钛、N-甲基甲酰胺、聚乙二醇和盐酸为试剂形成溶胶后，先在40和60°C条件下处理，随后在200°C异丙醇体系中进行高压釜溶胶-热处理。所得整体式材料进一步在空气氛围下经250至500°C不同温度煅烧。当煅烧条件为350°C保持5小时时，在结构纹理特性（TiO?晶相、比表面积、孔体积、孔径）、可见光吸收率及机械性能之间获得了最佳平衡。批处理模式下，在玻璃容器中进行的测试表明：与基准P25纳米颗粒（在此条件下表现无效）相比，该整体式材料作为光催化剂在自然阳光和人造可见光下展现出卓越效能，能在一小时内使偶氮染料橙G水溶液完全褪色。更值得注意的是，在循环系统中以流动模式作为反应器使用时，该整体式材料对橙G染料溶液的总褪色效果极佳，揭示了这些TiO?整体式材料在可见光条件下连续流废水处理方面的高应用潜力。

    关键词： 可见光、二氧化钛整体式材料、流动过程、染料降解、废水处理、光催化

    更新于2025-09-23 08:54:52