基于超声-光催化氧化的初步研究和光催化降解tp水的研究

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1、南京工业大学硕士学位论文超声-光催化氧化的初步研究和光催化降解TP水的研究姓名：何兵申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：徐南平2002.6.1南京工业大学硕士学位论文摘要论文以光催化氧化降解有机废水的应用研究为背景，对超声一光催化氧化进行了实验研究，以高级氧化技术为研究手段，利用光催化氧化法、臭氧氧化法以及光催化和臭氧氧化结合的方法对扬子石化芳烃厂制氢装置产生的TP水进行了降解实验研究，并对实验结果进行了初步的分析。f超声波查壬匕学化工中有着广泛的应用，超声一光催化氧化近年来也得到了很大的发展。)本文应用超声一光催化氧化技术

2、采用纳米Ti02催化剂、活性炭负载Ti02膜催化剂对甲基橙进行了降解，得到了良好的降解效果，比普通光催化有高50％的降解效果。本研究通过正交试验讨论了催化剂种类、催化剂的用量、超声波的声强和甲基橙的初始浓度对超声一光催化氧化效果的影响。在甲基橙的超声一光催化氧化中，超声波主要的作用表现为减少Ti02颗粒直径，使催化剂粒子更加分散。在超声一光催化实验中，活性炭负载Ti0：膜催化剂表面的TiO：薄膜开始剥落为lO-15nm的Ti02粒子，这部分粒子与活性炭负载Ti02膜催化剂一起大大增加了降解反应的速率。f扬子石化芳烃厂制氢装置产生的

3、TP水中的主要成分是大部分的甲醇和少量的其它有机物，甲醇是比较难降解的物质。在光催化氧化降解TP水的实验研究中，分别采用了Ti02、A1203～Si02、本课题组开发的活性炭负载型光催化剂对TP水进行了降解实验的研究，考察了臭氧化空气流量及催化剂的用量对COD降解率的影响。光催化氧化可以将甲醇水溶液中甲醇大幅度降解，在催化剂量一定的情况下，空气流量越高，降解效果越好。但是总的来说，光催化反应时间长，需要的能耗高。另外还进行了光催化臭氧氧化的实验，臭氧氧化常用的催化剂主要有镍系催化剂，本工作以多孔的Y一氧化铝和空心a．氧化铝小球作载

4、体制备臭氧催化剂。将光催化氧化和催化臭氧氧化结合，可以使得水溶液中甲醇的降解率达到75％以上。单一臭氧氧化甲醇的降解率达到80％，处理效果还是比较理想的。在三相流态化光催化反应器也进行了相同的实验，得到了类似的实验结果。综上所述，超声一光催化氧化可以促进光催化反应的速率。通过对超声一光催化氧化和光催化降解TP水的研究，在一定程度上拓宽了光催化的研究应用领域，促进了光催化氧化技术的发展。卜了一／关键词光催化，超声一光催化氧化，二氧化钛，甲基橙，TP水，降解南京工业大学硕士学位论文ABSTRACTTheresearchbackgrou

5、ndofthispaperisthestudyofphotocatalyticdegradationoforganicpollutant，andsonophotocatalysiswasstudiedinthispaper．Newtechniques—AdvancedOxidationProcesses(AOPs)suchasphotocatalyticdegradation，ozonedegradationandcombinationofthetwotechnologiesareusedtodecomposeTPwaterres

6、pectively,andexperimentalresultswasanalyzed．Ultrasoundhadmanycomprehensiveapplicationsinchemistryandchemicalengineering，sonophotocatalysiswaswidelydevelopedinrecentyears．ThispaperappliedsonophotocataIytictechniquetOdegrademethylorangewithtwophotocatalyst：nanometerTi02

7、powderandTi02membraneonactivecarbonphotocatalyst，theexperimentalresultswerefairlyideal．Thisresearchstudiedtheeffectofthesefactorssuchasphotocatalyst、theamountofphotocalyst、intensityofultrasound、theinitialconcentrationofmethylorangethroughoahogonalexperimentonsonophoto

8、catalytjcdegradationrate．Inthemethylorangesonophotocatalyticdegradationexperiments，ultrasoundhadthefollowingfunction：diminis