超声催化降解水中难降解有机污染物研究

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1、附件一大学生创新性实验项目选题选题名称超声催化降解水中难降解有机污染物研究实验室名称环境工程实验中心联系电话18003818136选题涉及的学科专业化学学科，应用化学专业对申报学生的要求环境与市政工程学院，应用化学专业2011级一、选题的意义（不超过500字）超声技术是利用声空化能量加速和控制化学反应，提高反应效率的一种新技术。超声波能加快反应进程，主要作用机理有空化效应、机械剪切效应、超声絮凝效应和自由基效应。超声能够破坏颗粒的双电层的球形对称，使颗粒易于凝聚;其高频振动在溶液中形成的空穴附近形成热点(HotSpot)，使进人空化泡中的水蒸气发生了分

2、裂及链式反应，形成·H、·OH自由基，强大的剪切力可使大分子主链上的碳键断裂，从而起到降解有机分子的作用，并促使上述产生的自由基进人整个溶液，促使物质的氧化分解。超声技术具有去除效率高，反应时间短，提高废水的可生化性，设备简单等特点。超声对水中污染物的降解处理不是声波作用，而是声空化效应和由空化产生的增强化学反应的活性自由基的作用，自由基的具体产生机理如下：H2O﴿﴿﴿﴿﴿→H·+HO·(1)H·+O2→·HO2→HO·+1/2O2(2)O2→2·O(3)·O+H2O→2HO·(4)空化泡崩溃产生的冲击波和射流，使HO·和H2O2进入整个溶液中，为化学

3、反应提供了一个极特殊的物理化学环境。自由基由于含有未配对电子，所以其性质活泼，具有很强的氧化能力，可在空化气泡周围界面重新组合，或与气相中的挥发性溶质反应，形成最终产物，可以使常规条件下难分解的有机污染物得以降解。二、项目内容摘要（不超过300字）本项目拟在实验室开展难降解有机污染物的超声降解研究，具体是选择偶氮染料酸性橙II、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠等难降解芳香类污染物为目标物，在水中进行超声降解，同时也可借助于超声催化材料二氧化钛、粉煤灰、硅藻土等强化对难降解有机污染物的去除。具体研究步骤如下：(1)对偶氮染料酸性橙II、表面活性剂十二烷基苯磺酸

4、钠等难降解芳香类污染物进行超声降解，研究其降解行为包括降解动力学和降解过程分析。(2)在上述研究的基础上，对二氧化钛、粉煤灰、硅藻土等超声催化材料进行筛选，选择合适的催化材料进行难降解有机污染物的超声催化降解研究，研究其降解行为。(3)结合其它高级氧化过程，对比其降解效率和用于难降解有机污染物去除的适用性，阐明超声催化降解过程的优势和劣势。