超声波—光催化降解染料普施安蓝MX-R反应特性探讨

论文片段—.3超声波-光催化降解染料24-261.4研究内容261.5本课题的研究目的和26-28第2章氧化还原电极电位法测定水中铁离子含量的研究28-352.1引言282.2原理与分析方法28-292.2.1原理282.2.2分析方法28-292.3实验29-302.3.1主要试剂与仪器29-302.3.2实验方法302.4结果与讨论30-342.4.1标准工作曲线的理论分析30-312.4.2加超声波论文,光催化论文,普施安蓝MX-R论文,Fe~(3+)论文,动力学模式论文,脱色论文,降解论文,协同作用论文,
摘要：现代工业的高速发展,大量难降解有机物被排入水体中,加大了处理难度,高效经济的水处理高级氧化技术应运而生本科毕业论文。其中超声波降解技术、光催化降解技术和超声波-光催化降解技术在环境领域已引起了国内外学者广泛的关注,被是最有前途的水处理技术之一论文。以活性染料普施安蓝MX-R作为模型污染物,初步探讨超声波、光催化和超声波-光催化对其降解的反应动力学模式并考察不同因素对三种降解的影响。实验结果:(1)超声波降解MX-R:①单纯的超声波法使MX-R脱色;外加金属盐类对MX-R的超声波脱色有一定的促进作用;②超声波降解COD_(Cr)的动力学分可为两个阶段,即0~30min和30~120min阶段,且反应的不同阶段均一级反应动力学模式;含金属盐类的MX-R溶液超声波脱色一级反应动力学模式;③强酸条件下于超声波降解MX-R的COD_(Cr);④超声波功率在降解COD_(Cr)时存在一最优值,其反应速率常数绝对值超声波功率的增大而增大,当超声波的功率达到400W时,再加大超声波功率其反应速率常数k值减小;⑤在MX-R超声波降解COD_(Cr)的不同反应阶段,其反应速率常数绝对值是初始浓度的负一级或负二级动力学反应;⑥在外加相同浓度的金属阳离子条件下,超声波脱色反应速率常数k值关系为:Fe~(3+)Al~(3+)Cu~(2+)Mn~(2+)Na~+K~+;超声波脱色反应速率常数k值随Fe~(3+)离子强度的增大而增大、随Al~(3+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)离子强度的增大而先增大后减小、随Na~+、K~+离子强度的增大而减小;在相同的铁离子浓度下,含不同类型阴离子铁盐的MX-R溶液超声波脱色反应速率常数k值关系为:NO3-Cl-SO_4~(2-);Fe~(3+)的加入对MX-R的超声波降解COD_(Cr)有的影响,当外加的Fe~(3+)离子强度为0.015mol/kg时,对溶液COD_(Cr)的去除效果最好。(2)光催化降解MX-R:①MX-R光催化脱色和降解COD_(Cr)均一级反应动力学模式;②在碱性条件(pH=10)下于光催化脱色,中性条件下(pH=7)于光催化降解COD_(Cr);③TiO_2投加量的增大,光催化脱色和降解COD_(Cr)的反应速率常数k值均增大,当TiO_2投加量达到100mg/L后,再加大投加量,反应速率常数k值基本保持不变;④MX-R光催化脱色和降解COD_(Cr)反应速率常数k值分别是初始浓度c 0的负一点二级和负一点六级反应;⑤光催化体系中Fe~(3+)的加入,地俘获了体系中的光生电子,抑制了光生电子和空穴的复合,促进了MX-R的光催化降解,Fe~(3+)浓度为1.5mmol/L时最于光催化脱色,Fe~(3+)浓度为0.5mmol/L时最于光催化降解COD_(Cr)。(3)超声波-光催化技术降解MX-R:①M X-R超声波-光催化脱色和降解COD_(Cr)均一级反应动力学模式;②其脱色和降解COD_(Cr)反应速率常数k值均pH值的增大而先减小后增大;③超声波功率的增大,其反应速率常数k值先增大后减小;④TiO_2投加量的增大,其反应速率常数k值先增大后基本保持不变;⑤MX-R超声波-光催化脱色和降解COD_(Cr)反应速率常数k值分别是初始浓度c 0的负一点和负一点四级反应;⑥在超声波-光催化反应中加入Fe~(3+),促进了MX-R的超声波-光催化脱色,但外加的Fe~(3+)浓度过大会干扰COD_(Cr)值的测定,Fe~(3+)浓度为0.25mmol/L时最于MX-R的超声波-光催化降解。基于论文章至第五章的实验研究,对比三种高级氧化技术对MX-R的降解规律,分析超声波对光催化降解MX-R中的协同作用,探讨Fe~(3+)对三种高级氧化技术的促进作用,研究结果:①三种高级氧化技术在相同的因素影响下,脱色与降解COD_(Cr)反应速率常数k值具有的变化规律;降解COD_(Cr)比脱色更易受到因实验条件改变而带来的影响;Fe~(3+)的加入,对MX-R的脱色和降解COD_(Cr)有不同的促进作用;光催化、超声波-光催化降解MX-R是一个先脱色后脱碳的;②在超声波-光催化降解MX-R中,存在超声波和光催化的协同作用;③在含Fe~(3+)的MX-R溶液超声波-光催化脱色和降解COD_(Cr)中,也实现了超声波和光催化的协同;④Fe~(3+)对超声波-光催化降解MX-R的促进作用主要体现在对光生电子的俘获上。关键词：超声波论文光催化论文普施安蓝MX-R论文Fe~(3+)论文动力学模式论文脱色论文降解论文协同作用论文
摘要4-6
ABSTRACT6-12
第1章 绪论12-28

1.1 前言12-13

1.2 本课题涉及的反应机理13-20

1.2.1 超声波降解机理13-16

1.2.2 光催化氧化还原机理16-18

1.2.3 超声波-光催化降解机理18-20

1.3 国内外研究的现状20-26

1.3.1 超声波降解染料20-21

1.3.2 光催化降解染料21-24

1.3.3 超声波-光催化降解染料24-26

1.4 研究内容26

1.5 本课题的研究目的和26-28

第2章 氧化还原电极电位法测定水中铁离子含量的研究28-35

2.1 引言28

2.2 原理与分析方法28-29

2.1 原理28

2.2 分析方法28-29

2.3 实验29-30

2.3.1 主要试剂与仪器29-30

2.3.2 实验方法30

2.4 结果与讨论30-34

2.4.1 标准工作曲线的理论分析30-31

2.4.2 加标回收率的分析31-32

2.4.3 不同强酸对水中氧化还原电位的影响32-33

2.4.4 其它影响因素对? T 的影响33-34

2.4.5 准确度分析34

2.5 34-35

第3章 超声波对MX-R 降解的影响因素研究35-53
3.1论文片段—分析方法36-373.3结果与讨论37-513.3.1动力学模式分析37-413.3.2pH值对超声波降解COD_(Cr)效果的影响41-423.3.3超声波功率对超声波降解COD_(Cr)效果的影响.42-443.3.4初始浓度对超声波降解COD_(Cr)效果的影响.44-453.3.5离子强度对超声波降解效果的影响45-513.4小结51-53第4章光催化对MX-R脱色和降解的影响因素超声波论文,光催化论文,普施安蓝MX-R论文,Fe~(3+)论文,动力学模式论文,脱色论文,降解论文,协同作用论文,
引言35

3.2 实验35-37

3.

2.1 实验装置35-36

3.

2.2 主要试剂与仪器36

3.

2.3 实验方法36

3.

2.4 分析方法36-37

3.3 结果与讨论37-51

3.1 动力学模式分析37-41

3.2 pH 值对超声波降解COD_(Cr) 效果的影响41-42

3.3 超声波功率对超声波降解COD_(Cr) 效果的影响.42-44

3.4 初始浓度对超声波降解COD_(Cr) 效果的影响.44-45

3.5 离子强度对超声波降解效果的影响45-51

3.4 小结51-53

第4章 光催化对MX-R 脱色和降解的影响因素研究53-68

4.1 引言53

4.2 实验53-54

4.

2.1 实验装置53

4.

2.2 主要试剂与仪器53-54

4.

2.3 实验方法54

4.

2.4 分析方法54

4.3 结果与讨论54-67
4.

3.1 动力学模式分析54-58

4.

3.2 pH 值对光催化降解效果的影响58-59

4.

3.3 TiO_2投加量对光催化降解效果的影响59-61

4.

3.4 初始浓度对光催化降解效果的影响61-63

4.

3.5 Fe~(3+)浓度对光催化降解效果的影响63-67

4.4 小结67-68
第5章 超声波-光催化对MX-R 脱色和降解的影响因素研究68-84

5.1 引言68

5.2 实验68-69

5.

2.1 实验装置68-69

5.

2.2 主要试剂与仪器69

5.

2.3 实验方法69

5.

2.4 分析方法69

5.3 结果与讨论69-83
5.

3.1 动力学模式分析69-73

5.

3.2 pH 值对超声波-光催化降解效果的影响73-74

5.

3.3 超声波功率对超声波-光催化降解效果的影响74-76

5.

3.4 TiO_2投加量对超声波-光催化降解效果的影响76-78

5.

3.5 初始浓度对超声波-光催化降解效果的影响78-80

5.

3.6 Fe~(3+))浓度对超声波-光催化降解效果的影响80-83

5.4 小结83-84
第6章 超声波-光催化对MX-R 脱色和降解中的协同和促进作用研究84-91

6.1 引言84

6.2 三种高级氧化技术对MX-R 降解效果的比较84-85

6.3 超声波-光催化降解MX-R 中的协同作用分析85-89

6.

3.1 超声波对光催化降解MX-R 的协同作用85-87

6.

3.2 超声波对光催化降解含Fe~(3+)的MX-R 溶液的协同作用87-89

6.4 小结89-91
第7章 91-94
参考文献94-98
个人简历 在读期间发表的学术论文98-99
致谢99