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TiO_2光催化联合技术降解苯酚机制及动力学
  • ISSN号:0250-3301
  • 期刊名称:《环境科学》
  • 时间:0
  • 分类:X703.1[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]浙江工商大学环境科学与工程学院,杭州310012, [2]浙江省环境工程有限公司,杭州310012
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(20906079,20976162,21103149);浙江省自然科学基金项目(Y5100356,R5100266)
中文摘要:

主要研究了TiO2光催化体系结合H2O2或外加电催化(EC)体系对苯酚催化降解效率的影响,评价比较TiO2/UV、H2O2/UV、TiO2/UV/H2O2、TiO2/UV/EC体系下苯酚降解机制及动力学.结果表明,TiO2/UV/H2O2和TiO2/UV/EC体系下苯酚降解效率明显高于TiO2/UV体系,当苯酚溶液pH值为6,TiO2质量浓度0.2 g·L-1,紫外光照2 h,光催化降解效果达到86%,当电流密度为12 mA·cm-2,则苯酚可达到100%去除.比较了不同催化体系下的能量利用率,苯酚降解15 min,TiO2/UV/EC体系能量利用率最大为0.030 6 g·(kW·h)-1,其能量消耗为0.0640 kW·h-1,说明采用TiO2/UV/EC体系能更多地利用能量降解苯酚.通过不同催化体系下中间产物分析,建立苯酚及其中间产物对苯二酚、邻苯二酚和苯醌的拟一级降解动力学模型,通过模型验证各催化体系下苯酚的降解历程,同时也说明了TiO2/UV/EC体系有利于苯酚及其中间产物的降解.

英文摘要:

The combination H2O2 or electrical catalytic(EC) system with TiO2 photocatalytic system for phenol degradation was investigated.The catalytic systems of TiO2/UV,H2O2/UV,TiO2/UV/H2O2 and TiO2/UV/EC were compared to investigate the phenol degradation mechanism and kinetic model.The degradation of phenol in TiO2/UV/H2O2 and TiO2/UV/EC system is more effective than that in TiO2/UV system.With the solution pH of 6,TiO2 concentration of 0.2 g·L-1,UV illumination of 2 h,the photocatalysis removal efficiency of phenol reaches to 86%,if the current density of 12 mA·cm-2 is added,the removal efficiency of phenol could reach to 100%.The energy utilization in different catalytic systems was also compared.When phenol is degraded in 15 min,in TiO2/UV/EC system the energy utilization is the highest of 0.030 6 g·(kW·h)-1 with the energy consumption of 0.064 0 kW·h-1.It indicates that much more energy is used in TiO2/UV/EC system for phenol degradation.During the analysis of intermediate products in different catalysis systems,the first-order kinetic model of phenol degradation and intermediate products such as hydroquinone,catechol and benzoquinone formation were established.The kinetic model is validated the phenol degradation pathway in different catalysis systems,and also indicates the TiO2/UV/EC system could enhance phenol and intermediate products degradation.

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期刊信息
  • 《环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:赵进才
  • 地址:北京市2871信箱(海淀区双清路18号)
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjkx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941102 62849343
  • 国际标准刊号:ISSN:0250-3301
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1895/X
  • 邮发代号:2-821
  • 获奖情况:
  • 在全国第一届和第二届优秀科技期刊评比中分别荣获...,二次荣获中国科学院优秀期刊评比一等奖,荣获中国期刊方阵双奖期刊荣誉
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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