液电等离子体协同tio,2催化降解含酚废水的研究

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1、广西大学硕士学位论文液电等离子体协同TiO<,2>催化降解含酚废水的研究姓名：秦祖赠申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：刘自力20070513液电等离子体协同Ti02催化降解含酚废水的研究+摘要液相高压放电等离子体降解技术涉及等离子体物理、等离子体化学、高温热解、光化学氧化、液电空化降解、超临界水氧化、臭氧化等多种水处理方法的综合效应，不产生二次污染，是一种对水资源污染严重的造纸、制药、印染等生物难降解有机废水较理想的和有潜力的水处理技术。将液电等离子体与催化剂协同作用，能利用高压放电的能量，使液电等离子体过程得到强化。以降解含2，4．二硝基苯酚废水为

2、探针反应，研究液电等离子体及液电等离子体协同啊02催化降解含酚废水过程。在单独使用液电等离子体降解2,4一DNP时，在16kV下反应30min，2,4一DNP基本被降解，反应10min降解70％，随着反应时间的增加，有混浊残渣出现。废水经过液电等离子体降解后，形成等离子体酸类物质，使其pH值降到3．30左右，电导率增加到300I_tS·cm～。废水初始电导率增加会抑制液电等离子体放电过程；2,4一DNP初始浓度降低，降解速率增加；其初始pH值在4．00左右时，降解率最高；空气流速对2,4．DNP的影响不大，鼓入空气可提高气液传质，利于酚类降解。面02、W03

3、、Sn02、CdS、LaC003、Fe203、Mn02、Bi2W06等八种半导体催化剂在液电等离子体条件下对2,4一DNP的降解不遵循光催化一般原理，其中’n02协同液电等离子体催化降解2,4一DNP的效果最好。W03附载到Ti02上未使其在液电等离子体中对2,4一DNP的催化降解效率增加。采用氨水为沉淀制备的E02的活性要比采用NaOH的好；在，n02制备过程中，’基金项目：国家自然科学基金资助课题(20466001)，广西大学科学技术研究重点基金资助项目(200421301)。广州市教育局科研项目(62040)-I·氯离子的存在能影响到催化的活性；采用6

4、73K温度焙烧的n02的活性要明显高于其它温度焙烧的催化剂。使用液电等离子体降解及液电等离子体协同Ti02催化降解2,4．二硝基苯酚的过程均符合一级反应，即．1n(c／co)=kt+ko。降低2,4一DNP的浓度及提高放电电压，均可提高降解速率。催化剂n02的加入，能提高2≯．DNP的降解速率，在16kV，初始浓度为50mg·L-1，Ti02加量为0．15％时，降解速率最大，其催化效应增强因子为1．546。放电电压对2，4．DNP的影响大，在液电等离子体及液电等离子体协同Ti02的作用下，放电电压与反应速率常数的关系分别为k--9．1lxl0。Po’1579

5、1U、k--21．38x10弓eo‘13073u。Ti02的焙烧温度对其协同催化液电等离子体的催化活性有影响，最佳焙烧温度为673K，焙烧温度直接影响催化剂的晶相结构。通过一系列的表征数据说明，在液电等离子体中使用Ti02作为催化剂，不能套用光催化的一般理论。Ti02催化剂的表面羟基随着其焙烧温度的增加而减少，表面羟基的数量能直接影响到其催化活性。在低温焙烧时丑02不能形成锐钛矿型，不能形成足够的晶格缺陷。关键词：液电等离子体催化降解2,4--"硝基苯酚动力学Ti02STUDYoNCATALYTICDEGRADATIoNoFPHENOLSWASTERⅥ，AT

6、ERBYHYDRO．PLASMACOMBINEDWITHTi02+ABSTRACTThetechnologyofhigh-voltagedischargeplasmadegradationrelatestoawiderangeofdisciplinessuchasplasmaphysics，plaSmachemistry，hydro-mechanics，thermodynamics，kinetics，high-voltagetechnology，andenviron—mentalengineering．Theplasmadegradationprocesse

7、sthesynergisticeffectsofmanywatertreatmenttechnologiessuchashightemperaturepyrolysis，photochemicaloxidation，liquidelectriccavitationdegradation,superciriticalwateroxidation，andozonization．Itdoesnotcausesecondarypollutionintreatment．Itisoneofthepotentiallyapplicablewastewatertreatme

8、nttechnologiesfortreatingr