光催化降解水中苯酚的研究进展
苯酚废水的电催化氧化-生物降解工艺研究

1 A, O 电流增 大约 一倍 , 明 p 值 越 大苯 酚 的氧 化 表 H 速 率越快 。同时 , 随着 p 值 的增大 , 化 电位 也发 生 H 氧
收 稿 日期 : 0 1 3 2 2 1 一O 一O
作 者 简 介 : 振 东( 9 4 魏 1 8 一) 男 , 东 曲阜 人 , 士 研 究 生 , 究 方 向 : , 山 硕 研 生物 化 工 ; 讯 作 者 : 慧 勇 , 教 授 。E malh l @ fu e u 通 刘 副 — i yi z . d . : u
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恒 温水 浴 摇 床 , 上海 精 密 科 学 仪 器 有 限公 司 ; K1 0 S 70 s O 型 可 调 式 直 流 电 源 , 科 企 业 ; T9 7 4型 I A 1 三 E 92
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明尽 管 氯离子 浓度 的增 大对 苯酚 的直 接氧化 有促 进作
用 , 氯 离子 达到 一定浓 度 时 , 酚 的电化学 氧化 峰 的 但 苯
峰 电 流 增 加 缓 慢 , 明 苯 酚 的 直 接 氧 化 是 以 电 化 学 控 表 制为 主 。
仿生光催化剂的优化制备、介孔特性表征及其在催化降解苯酚废水中的应用

摘要 : 以十二胺( A 或 十八胺( A) DD ) OD 为模板剂, 用焙烧或萃洗法去 除模 板剂制备中孔分子筛( MS. 采 H )X射 线粉末衍射( D) XR 及氮吸附表征结 果说 明, 以十二胺为模板剂且采用焙烧法去除模板剂制备的分子筛具有明显 的 XR D介孔衍射峰, 而且其 氮吸附曲线具 有典型的 I V类等温线特征及 H1 型脱 附滞后环 , 这属于典 型的介 孔
关键词 : 中孔分子筛 ; 磺酸铁酞菁; 孔特 性; 优化制备; 光催化
中图 分类 号 : 0 4 63
Optm i a i n l e r to a e o r usM a e i l : r c e i tc f i z to a Pr pa a i n nd M s po o t r a (ha a t r s i s0
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物理 化学学 报 ( lHuxe ub o Wui au ea ) X
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WW W. x p u.d e wh b.k e u.n
仿 生光 催化 剂 的优 化 制备 、 孑 特 性 表征 及 其在 催化 降解 介 L 苯 酚废 水 中的应用
高冠道 李 婧 张爱勇 安晓红 周 蕾
TiO2光催化降解水溶液中的4-氯苯酚

物; 降解反 应进行 9 n 紫外光 解对 溶液 中的 4氯苯 酚及 T C的去 除率 为 1% 和 6 , 催化 分别 为 8 %和 0mi, - O 5 % 光 1 6% , 0 而在线臭氧协同光催化则分别高达 9 % 和7 %。 5 2 关键词 ;- 4 氯苯酚; 在线臭氧 ; 光催化 中圈分类号 : 0 . X7 13 文献标识码 : A 文章编号 :6 1 3 0 (0 6 1 9 4—0 17 — 2 6 2 0 )2一o 2 3
相色谱 、 离子色谱及总有机碳分析等检测手段 , 研究 TO 光催化降解水溶液 的4氯苯酚 , i 一 以期更好揭示
化学法及氧化法等。生化法对处理低浓度的氯酚类
4氯苯酚的降解过程 , 一 并对紫外光解、i: TO 光催化降 解、 在线臭氧一 光催化协 同降解 的效率进行比较。
物质效果可能较好 , 但对含氯酚类物质浓度较高、 毒
d ga ain e ce c y U wee o l 5 e rd t f in y b V r ny 1 % a d 6 o i n % r s et ey.h s fP 5 V r 1 ep ci l toe o 2 /U wee 8 % a d v n 6 % ,o e e ,h s f / 2 / o l e c 5 a d7 % rs e t ey 0 h w v r to eo P 5 UV c u dra h9 % n 2 O3 ep ci l. v Ke r s 4 c lrp e o ;o l eoo e;p oo aay i ywo d : -hoo h n l ni zn n h tc tls s
光催化材料的降解有机污染物实验

光催化材料的降解有机污染物实验近年来,随着工业化进程的加快和人们对环境保护意识的提高,有机污染物成为一个严重的环境问题。
有机污染物的排放对水体、大气和土壤造成了严重的污染,对人类健康和生态环境造成了巨大的危害。
因此,寻找一种高效、环保的方法来降解有机污染物成为了科研工作者的重要任务。
光催化技术作为一种新兴的环境治理技术,吸引了众多研究者的关注。
光催化材料的降解有机污染物实验成为了当前研究的热点之一。
光催化材料是一种能够利用光能进行化学反应的材料,通过光催化反应可以将有机污染物分解为无害物质,从而实现有机污染物的降解。
在光催化材料的降解有机污染物实验中,首先需要选择适合的光催化材料。
常用的光催化材料包括二氧化钛、氧化锌、氧化铟等。
这些材料具有良好的光催化性能,能够有效地吸收光能并产生电子-空穴对。
其中,二氧化钛是应用最广泛的光催化材料之一,因其价格低廉、稳定性好、光催化活性高而备受关注。
在实验中,我们可以通过不同的方法制备光催化材料。
一种常用的方法是溶胶-凝胶法。
该方法通过将适量的前驱体溶解在溶剂中,然后加入适量的络合剂和催化剂,在适当的条件下进行反应,最终得到光催化材料。
另一种方法是水热法,该方法通过将适量的前驱体和溶剂放入高压容器中,在高温高压下进行反应,最终得到光催化材料。
在实验中,我们可以选择不同的有机污染物进行降解实验。
常见的有机污染物包括苯系物、酚类物质、农药等。
以苯系物为例,我们可以将其溶解在适量的溶剂中,然后将光催化材料加入到溶液中,并暴露在光源下进行反应。
在实验过程中,我们可以通过监测溶液中有机污染物的浓度变化来评估光催化材料的降解效果。
除了选择合适的光催化材料和有机污染物外,实验条件的控制也是实验成功的关键。
光催化反应受到光源强度、反应温度、溶液pH值等多个因素的影响。
因此,在实验中需要仔细控制这些因素,以保证实验的准确性和可重复性。
在实验结果方面,我们可以通过不同的分析方法来评估光催化材料的降解效果。
苯酚水溶液的光化学降解

苯酚水溶液的光化学降解盖轲1,马东平1,刘永军2*【摘要】摘要:研究了在无极紫外光的照射下苯酚的降解,探讨了苯酚水溶液的初始浓度、光照时间、溶液pH值、H2O2等因素对苯酚溶液降解的影响。
结果表明:苯酚初始浓度为0.02mg·mL-1,pH值为4,光照时间为60min,加入6%H2 O24mL时,苯酚水溶液的降解率最大。
【期刊名称】陇东学院学报【年(卷),期】2011(022)002【总页数】3【关键词】关键词:降解;苯酚;紫外光0 前言苯酚具有较强的毒性[1],能导致人头晕、贫血和神经系统紊乱等疾病,具有致畸、致癌和致突变的潜在毒性。
它在水中的分布,直接威胁着人类的身体健康,是环境中存在的重要有毒有害的污染物之一[2-3]。
由于苯酚的难降解性,使得含苯酚废水的处理受到大家的普遍关注[4]。
目前,对含苯酚废水的处理方法有很多,主要有溶剂萃取法、超声波氧化处理法、生化处理法、膜分离法等[5-6]。
但这些方法都难以很好地达到预期的目的,这也是当前国内外对含苯酚废水处理需要研究解决的课题,实验研究发现,光化学降解技术对难降解的有机物有较好降解效率。
光化学降解水体中的有机污染物[7-9],就是在光的作用下进行的化学反应。
光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射,受激产生分子激发态,然后会发生化学反应生成新的物质,或者变成引发热反应的中间化学产物。
本文将功率为40W的紫外灯作用于苯酚水溶液,探讨了溶液初始浓度、光照时间、pH值、H 2 O2用量等因素对苯酚水溶液降解效果的影响。
本试验以功率为40W的紫外灯固定于苯酚反应器上方作为光源,反应温度为室温。
依次按照实验设计方案将苯酚反应液加入反应器中,在不同的反应体系中取样,经紫外灯照射,用紫外可见分光光度计测定其吸光度,进而计算苯酚水溶液的降解率。
1 实验部分1.1 仪器与试剂DHG一9140A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒科技有限公司),BS110S-型电子天平(北京赛多利斯天平有限公司),酸度计(上海精密科技有限公司),JB-1A磁力加热搅拌器,40W紫外光灯(上海市美泰光源饰品有限公司),SPECORD50紫外可见分光度计(analytic jena德)。
在光催化降解方面的研究

在光催化降解方面的研究
光催化降解是一种环境友好的技术,被广泛应用于水污染治理、有机废物处理和空气净化等领域。
通过使用光催化剂,在光的作用
下加速化学反应,将有害物质转化为无害的物质,从而实现环境的
净化和保护。
近年来,光催化降解方面的研究取得了许多重要进展,为解决环境污染问题提供了新的思路和方法。
首先,光催化降解技术的研究成果在水污染治理方面具有重要
意义。
许多有机污染物和重金属离子对水体造成了严重的污染,严
重影响了水资源的可持续利用。
利用光催化剂,可以将这些有害物
质降解为无害的物质,从而净化水质。
研究人员通过改进光催化剂
的性能和结构,提高了光催化降解的效率和稳定性,为水污染治理
提供了新的解决方案。
其次,光催化降解技术在有机废物处理方面也具有广阔的应用
前景。
有机废物的处理和处置一直是环境保护的难题,传统的处理
方法往往存在能耗高、排放污染物等问题。
而光催化降解技术可以
将有机废物高效降解,转化为对环境无害的物质,实现了废物资源
化利用和减少了环境负荷。
最后,光催化降解技术还可以应用于空气净化领域。
空气中的有机污染物和有害气体对人体健康造成了严重威胁,而光催化降解技术可以将这些有害物质转化为无害的物质,净化空气,改善环境质量。
总之,光催化降解技术在环境治理方面具有重要的应用前景,研究人员在光催化剂的设计和合成、反应机理的探索和工程应用方面取得了许多重要进展。
相信随着技术的不断进步和创新,光催化降解技术将为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
光电催化降解有机污染物技术研究进展与实践应用
光电催化降解有机污染物技术研究进展与实践应用随着工业化的发展和人类活动的增加,有机污染物的排放和累积已经成为全球环境问题的重要组成部分。
有机污染物对自然环境和人类健康产生了严重影响,因此,研究和开发高效、环保的有机污染物降解技术变得迫切。
光电催化技术作为一种大有潜力的有机污染物降解方法,近年来引起了广泛的关注和研究。
光电催化技术结合了光催化和电催化的优势,通过光生电子和光生空穴的产生与利用,能够高效地降解各种有机污染物。
在研究方面,科学家们对光电催化技术进行了深入的探索和优化。
首先,研究人员通过合理的光聚焦系统和高效的光吸收材料的设计,提高了光电催化的吸光能力。
其次,通过表面修饰和负载催化剂等手段,提高了催化剂的活性和稳定性,从而提高了反应的效率和稳定性。
最后,通过调节反应条件,例如温度、溶液pH值和底物浓度等,优化光电催化反应的条件,提高了有机污染物的降解效果。
实践应用方面,光电催化技术已经在环境治理和废水处理等领域取得了显著的成果。
在环境治理方面,一些研究者将光电催化技术应用于大气污染物的降解,通过利用太阳能和催化剂来降解空气中的有机污染物,从而净化了大气环境。
在废水处理方面,光电催化技术被广泛应用于废水中含有的有机物的降解,通过光电催化反应使有机物被降解为无害的物质,从而达到净化水体的目的。
尽管光电催化技术在降解有机污染物方面具有巨大的潜力,但仍面临一些挑战和难题。
首先,催化剂的设计和合成具有一定的复杂性,需要考虑到光吸收、催化活性和稳定性等多个因素。
其次,光电催化反应的光照强度和光照时间对反应效果有重要影响,因此需要合理设计反应系统的光源及光照条件。
此外,光电催化反应过程涉及到多个反应步骤和中间产物的生成与转化,因此对反应机理的研究还需要进一步深入。
总的来说,光电催化技术已经取得了显著的研究进展和实践应用,在有机污染物降解方面具有广阔的应用前景。
在未来的研究中,需要继续深入探索光电催化技术的机理和影响因素,进一步优化催化剂的设计和合成,提高光电催化技术的效率和稳定性。
g—C3N4-TiO2光催化研究进展
g—C3N4-TiO2光催化研究进展环境污染和能源短缺已经给人类的健康和生命带来了巨大的危害,因此,它们已经成为全社会面临的两个全球性问题。
光催化作为解决环境和能源问题的有效途径,已经成为时代的需要,引起了研究者的广泛关注。
在众多半导体光催化剂中,TiO2已经成为环境净化的标杆,用于多种有机物、病毒、细菌、真菌、藻类和癌细胞研究领域,可以将有机污染物完全降解并矿化成CO2、H2O和无害无机物。
但是,TiO2的禁带宽度仅为3.2ev,对地球太阳光的吸收利用率仅占5%,所以,研究者们提出了许多改性方法。
1TiO2改性研究进展在已经研究的各种光催化剂中,TiO2被认为是最有潜力的一种,因为它具有成本低、无毒、性能稳定的优点。
在实际应用中,二氧化钛因其较强的光催化性能、化学和生物惰性、高光化学稳定性被广泛应用于有机化合物的分解中。
然而,传统TiO2在催化效果上存在缺陷,主要是由以下两个方面引起的。
一方面,约3.2 eV的带隙使其只能吸收紫外线区域的光,对可见光的吸收几乎为零,从而没有有效利用地球太阳光资源;另一方面,光生电子和空穴的复合现象严重,极大地限制了TiO2的催化性能[1-3]。
目前,已经报道了各种提高TiO2催化活性的改性方法,如非金属氧化物负载、半导体材料表面吸附可发生敏化的染料,或带有磁性的Fe离子混摻等,都很有效的激发了光催化活性。
G.Scarduelli等采用射频磁控法制备了TiO2、N掺杂TiO2、V(钒)掺杂TiO2和V-N共掺杂TiO2薄膜。
研究表明,N掺杂、V掺杂和V-N共掺杂分别使TiO2的带隙降低到3.0eV、2.8eV和2.5eV。
通过对亚甲基蓝、氯酚和硝基苯酚降解观察到,与单掺杂和未掺杂TiO2相比,因可见光吸收光谱拓宽和降低光生电荷复合等因素,V-N共掺杂TiO2具有最高的光催化活性。
Mehrzad Feilizadeh等采用溶胶-凝胶法成功地合成了镧系/聚乙二醇修饰的TiO2(La/Peg/TiO2)。
高级氧化技术对典型PPCPs降解效果及降解机理的研究
高级氧化技术对典型PPCPs降解效果及降解机理的研究高级氧化技术对典型PPCPs降解效果及降解机理的研究近年来,随着人们生活水平的提高,药物的广泛使用带来了一系列问题。
这些问题主要源自人类和动物体内摄入的药物及其代谢产物在排泄后进入环境中。
这些物质被统称为药物与个人护理产品残留物(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)。
由于它们的化学结构复杂,它们在环境中很难被降解,对生态系统造成潜在的风险。
因此,研究高级氧化技术对典型PPCPs的降解效果及降解机理是非常重要的。
高级氧化技术是一种将氧化剂应用于环境污染治理中的技术。
它通过在反应体系中生成强氧化剂,将有机物降解为无害物质。
常用的高级氧化技术包括紫外光/臭氧法、Fenton氧化法和过氧化氢/紫外光催化氧化法,它们在降解药物残留物方面都表现出了良好的效果。
在研究中,我们选择了典型的PPCPs——苯酚作为研究对象。
苯酚是一种常见的药物及个人护理产品成分,在水环境中具有高毒性和难降解性。
首先,我们调整了反应条件,包括氧化剂的种类和浓度、反应时间和反应pH等因素,以寻找最佳的降解条件。
通过比较不同条件下苯酚降解率的差异,我们发现过氧化氢/紫外光催化氧化法在强氧化剂浓度为 5.0 mmol/L、酸性环境中、反应时间为60 min时能够实现最高的苯酚降解率。
接下来,我们进一步研究了高级氧化技术对苯酚降解机理的影响。
通过紫外光/臭氧法和Fenton氧化法,我们发现苯酚的降解经历了多个反应步骤。
首先,紫外光或臭氧刺激下,苯酚吸收光能并发生热解和氢原子移位反应,形成自由基。
然后,自由基与臭氧或氢氧根离子反应,继续产生新的自由基。
最后,这些自由基与苯酚分子相互作用,使苯酚降解为较简单的物质。
对于过氧化氢/紫外光催化氧化法,我们通过实验验证了过氧化氢和紫外光对苯酚降解的协同作用。
紫外光通过提供能量激发过氧化氢分子,使其变为具有氧化性的羟基自由基。
非均相Fenton催化降解酚类化合物的研究进展
非均相Fenton催化降解酚类化合物的研究进展张娟娟;张西慧【摘要】非均相Fenton催化法是去除水中难降解有机污染物的一种重要高级氧化技术,近些年以其效率高、污染少、材料来源广泛而受到人们更多的重视.介绍了现今主要的非均相Fenton催化降解酚类化合物的催化剂研究进展,包括零价铁、Fe3O4、Fe2O3、以碳、黏土、柱撑黏土、沸石、介孔二氧化硅等为载体的催化剂.最后提出了三个非均相Fenton反应的研究方向.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2016(036)001【总页数】6页(P15-20)【关键词】催化剂;非均相Fenton;酚类化合物【作者】张娟娟;张西慧【作者单位】河北工业大学化工学院,天津300130;河北工业大学化工学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】X703酚及其衍生物是有机化工、煤化工等工业废水中常见的有机污染物,其以在水中的高浓度及高稳定性使得生物和化学类方法无法完全将其矿化成无害的无机小分子物质。
高级氧化技术(AOPs)由于具有对有机物高效的矿化能力而受到越来越多的关注。
Fenton催化属于高级氧化技术。
其特点是同时具有催化、光化学特性及氧化降解能力。
与传统均相Fenton反应相比,非均相Fenton催化氧化不仅具有反应易于控制、无污染、对环境友好、对实验条件及实验设备要求不高等优点,而且也克服了均相反应难以克服的缺点:pH应用范围很窄并且在降解污染物前需要将反应溶液酸化,降解后溶液进行中和后才能处理〔1〕;需要大量的双氧水产生羟基自由基将 Fe(Ⅲ)还原为 Fe(Ⅱ),容易造成资源浪费〔2〕;不能使含铁的沉淀物还原为铁催化剂,容易产生铁垢,对环境及设备造成污染等。
近些年来对非均相Fenton催化剂的研究逐渐深入。
非均相催化剂就是为流动性的催化剂提供一个固体支撑物,除了兼有均相催化的优点之外,还可以避免试剂污染环境,提高pH使用范围,最重要的是非均相催化剂可以循环多次使用,对环境保护及能源节约具有重要意义。
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光催化降解水中苯酚的研究进展
水是人类生活中必不可少的资源,但随着工业、农业、生活污
水等的不断排放,水污染问题越来越严重。
苯酚是一种常见的水
污染物,对人类的健康和环境都会造成很大的危害。
如何有效地
降解水中苯酚,成为了环境科学和工程领域的研究热点。
光催化
技术因具有高效、环保和低成本等优点,在光催化降解水中苯酚
的研究领域也得到了广泛关注。
一、光催化降解水中苯酚的原理
光催化技术是一种化学反应活化能较低的方法,它基于光催化
反应原理,通过光源的激发使得光催化剂在激发态下和污染物发
生反应。
在水中苯酚的降解过程中,光源的作用是激发光催化剂,光催化剂在激发态下与水溶液中的氧气、水分子产生活性基团,
与苯酚分子反应,形成一系列的中间体,最终被降解为无害的物质。
二、光催化降解水中苯酚的光催化剂
光催化降解水中苯酚的过程中,光催化剂的选择对降解效果有
着重要的影响。
当前常用的光催化剂有半导体类和金属有机框架
类两种。
半导体类光催化剂,如二氧化钛( TiO2)、银氧化物(Ag2O)等,
具有高效和稳定等特点,是应用最广泛的光催化剂。
其中,二氧
化钛还可根据其晶体相和形貌进行进一步分类,如纳米晶体相的
二氧化钛光催化剂具有更高的光催化性能。
金属有机框架类光催化剂,是近年来新兴的光催化剂,它是以
金属离子有机配体为基础构成的多孔晶体,具有可控性强、反应
活性高等优点。
例如,铜-间苯二甲酰亚胺(TPCu)材料在光催化降
解苯酚的探索中呈现出了很好的反应催化活性。
在实际应用中,针对具体需要,可以选择合适的光催化剂,以
提高降解效率和经济性。
三、光催化降解水中苯酚的影响因素
光催化降解水中苯酚的效率受多种因素的影响,包括光催化剂
的种类、光源的波长和强度、反应溶液的初始浓度和pH值、温度、氧气浓度等。
有关研究表明,光催化降解苯酚的过程中,高波长的酸性紫外
线能量最大,可显著提高反应的效率;反应溶液的初始浓度越高,反应速率就更快,但过浓时会影响光源穿透度和催化剂活性等因素;溶液的pH值在一定范围内变化对反应过程的影响较小,但在
超出一定范围后反应会明显降低,这是因为酸碱度对反应中产生
和积累的活性中间体分子的荷电性和稳定性产生影响。
另外,氧
气浓度、温度等也对光催化反应效率产生一定的影响。
四、光催化降解水中苯酚的发展前景
光催化降解苯酚的技术已经在实践中得到了广泛应用,经过多
年的发展,光催化技术不断提高效率和降低成本的研究非常迅速,可以预见,它将在未来的环境治理领域发挥重要作用。
与传统的水处理技术相比,光催化降解技术的优势在于其高效、经济、环保等特点,因此在未来的环境治理领域,光催化降解苯
酚等水污染物的应用前景广阔。
但需要注意的是,光催化降解苯
酚的过程中,光催化剂会逐渐失活,需要定期更换光催化剂,加
强后续的废物处理。
总之,光催化降解水中苯酚是一种非常有潜力的水污染治理技术,在未来的发展中有望得到更加广泛的应用。