摘要 | 第1-7页 |
ABSTRACT | 第7-16页 |
第一章 绪论 | 第16-33页 |
1.1 水处理中的高级氧化技术 | 第17-21页 |
1.1.1 化学氧化 | 第17-19页 |
1.1.1.1 Fenton反应 | 第17-18页 |
1.1.1.2 臭氧/过氧化氢氧化 | 第18页 |
1.1.1.3 湿式氧化(Wet Air Oxidation,WAO) | 第18页 |
1.1.1.4 电化学氧化(Electrochemical Oxidation) | 第18页 |
1.1.1.5 超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation,SCWO) | 第18-19页 |
1.1.2 光化学氧化 | 第19-20页 |
1.1.2.1 UV氧化 | 第19页 |
1.1.2.2 H_2O_2/UV氧化 | 第19页 |
1.1.2.3 O_3/UV氧化 | 第19页 |
1.1.2.4 O_3/UV/H_2O_2氧化 | 第19-20页 |
1.1.2.5 光Fenton氧化 | 第20页 |
1.1.2.6 半导体光催化氧化(Photocatalytic Oxidation) | 第20页 |
1.1.3 其他氧化方法 | 第20-21页 |
1.1.3.1 超声氧化(Ultrasonic Irradiation,UI) | 第20页 |
1.1.3.2 微波氧化(Microwave) | 第20-21页 |
1.1.3.3 高能电子氧化(High Engergy Electron Beam Irradiation,HEEB) | 第21页 |
1.2 TiO_2光催化反应 | 第21-23页 |
1.2.1 光催化反应机理 | 第21-22页 |
1.2.2 TiO_2光催化剂 | 第22-23页 |
1.2.3 光催化反应器 | 第23页 |
1.3 TiO_2光催化反应在水处理中的应用 | 第23-26页 |
1.3.1 有机污染物的TiO_2光催化处理 | 第23-25页 |
1.3.2 无机污染物的TiO_2光催化处理 | 第25-26页 |
1.3.3 复杂污染体系的TiO_2光催化反应 | 第26页 |
1.4 TiO_2光催化降解过程研究中的分析技术 | 第26-30页 |
1.4.1 降解动力学研究 | 第27页 |
1.4.2 降解机理研究 | 第27-28页 |
1.4.2.1 羟基自由基·OH的检测 | 第27-28页 |
1.4.2.2 降解中间产物的检测 | 第28页 |
1.4.3 样品预处理 | 第28-29页 |
1.4.4 离线分析与在线分析 | 第29-30页 |
1.4.5 TiO_2光催化反应在分析化学中的应用 | 第30页 |
1.5 本文研究思路与工作内容 | 第30-33页 |
1.5.1 问题的提出 | 第30-31页 |
1.5.2 研究内容 | 第31-33页 |
第二章 TiO_2悬浮体系中三波长分光光度法对甲基橙和亚甲蓝的直接测定 | 第33-54页 |
引言 | 第33-34页 |
2.1 实验部分 | 第34-35页 |
2.1.1 仪器与试剂 | 第34页 |
2.1.2 甘油热处理TiO_2纤维的制备 | 第34-35页 |
2.1.3 吸收曲线的绘制及光催化性能表征 | 第35页 |
2.2 实验原理 | 第35-37页 |
2.2.1 三波长分光光度法原理 | 第35-36页 |
2.2.2 三波长分光光度法消除浑浊干扰的原理 | 第36-37页 |
2.3 甲基橙体系的研究 | 第37-41页 |
2.3.1 三波长分光光度法对TiO_2悬浮体系中甲基橙的直接测定 | 第37-40页 |
2.3.1.1 三波长的选取 | 第37-38页 |
2.3.1.2 甲基橙溶液标准曲线的绘制 | 第38页 |
2.3.1.3 不同浑浊度的悬浮TiO_2对甲基橙测定的影响 | 第38-39页 |
2.3.1.4 不同浓度的甲基橙在TiO_2悬浮体系中的回收率 | 第39-40页 |
2.3.2 三波长法用于TiO_2光催化降解甲基橙实际体系的表征 | 第40-41页 |
2.3.2.1 三波长法表征甲基橙的光催化降解 | 第40页 |
2.3.2.2 重现性实验 | 第40-41页 |
2.4 亚甲蓝体系的研究 | 第41-53页 |
2.4.1 亚甲蓝的TiO_2光催化降解 | 第41-48页 |
2.4.1.1 三波长的选取及标准曲线的绘制 | 第41-42页 |
2.4.1.2 不同浑浊度的悬浮TiO_2体系对亚甲蓝测定的影响 | 第42-43页 |
2.4.1.3 亚甲蓝的TiO_2光催化降解 | 第43页 |
2.4.1.4 光强度对亚甲蓝光催化反应的影响 | 第43-44页 |
2.4.1.5 亚甲蓝初始浓度对其光催化降解反应的影响 | 第44-45页 |
2.4.1.6 催化剂用量对亚甲蓝光催化降解的影响 | 第45-46页 |
2.4.1.7 pH对亚甲蓝光催化降解的影响 | 第46-47页 |
2.4.1.8 盐效应的影响 | 第47-48页 |
2.4.2 水溶液中亚甲蓝的聚集状态 | 第48-53页 |
2.4.2.1 亚甲蓝水溶液的光谱特性 | 第48-49页 |
2.4.2.2 亚甲蓝与阴离子表面活性剂的相互作用 | 第49-50页 |
2.4.2.3 无机盐对MB在阴离子表面活性剂溶液中聚集状态的影响 | 第50-51页 |
2.4.2.4 亚甲蓝的聚合平衡常数 | 第51-53页 |
2.5 本章小结 | 第53-54页 |
第三章 苯酚的光催化反应 | 第54-80页 |
引言 | 第54-55页 |
3.1 实验部分 | 第55-56页 |
3.1.1 仪器与试剂 | 第55页 |
3.1.2 吸收曲线的绘制及光催化实验 | 第55页 |
3.1.3 高效液相色谱分析 | 第55-56页 |
3.1.4 气相色谱-质谱(GC-MS)分析 | 第56页 |
3.2 三波长分光光度法直接测定TiO_2悬浮体系中的苯酚 | 第56-60页 |
3.2.1 三波长的选取及标准曲线的绘制 | 第56-57页 |
3.2.2 不同浑浊度的悬浮TiO_2体系对苯酚测定的影响 | 第57-58页 |
3.2.3 苯酚降解过程中不同测定方法的比较 | 第58-60页 |
3.3 基于三波长分光光度测定的TiO_2光催化降解苯酚 | 第60-72页 |
3.3.1 苯酚的TiO_2光催化降解 | 第60-61页 |
3.3.2 苯酚初始浓度对光催化降解速率的影响 | 第61-62页 |
3.3.3 催化剂用量对苯酚光催化降解的影响 | 第62-63页 |
3.3.4 pH对苯酚光催化降解的影响 | 第63-64页 |
3.3.5 盐效应对苯酚光催化降解的影响 | 第64-66页 |
3.3.6 苯酚降解中间产物的检测 | 第66-71页 |
3.3.7 苯酚光降解及光催化降解机理 | 第71-72页 |
3.4 苯酚的选择性氧化 | 第72-78页 |
3.4.1 苯酚氧化产物的HPLC检测 | 第72-75页 |
3.4.2 酸度变化对直接光照条件下氧化产物生成的影响 | 第75-77页 |
3.4.3 酸度变化对TiO_2光催化氧化产物生成的影响 | 第77-78页 |
3.5 本章小结 | 第78-80页 |
第四章 Cr(Ⅵ)及Cr(Ⅵ)-苯酚共存体系的光催化反应 | 第80-97页 |
引言 | 第80-81页 |
4.1 实验部分 | 第81-82页 |
4.1.1 仪器与试剂 | 第81页 |
4.1.2 显色反应及吸收曲线的绘制 | 第81页 |
4.1.3 光催化实验 | 第81-82页 |
4.2 三波长分光光度法直接测定TiO_2悬浮体系中的Cr(Ⅵ)离子 | 第82-84页 |
4.2.1 Cr(Ⅵ)离子的显色反应 | 第82页 |
4.2.2 三波长的选取及标准曲线的绘制 | 第82-83页 |
4.2.3 不同浑浊度的悬浮TiO_2体系对Cr(Ⅵ)离子测定的影响 | 第83-84页 |
4.3 基于三波长分光光度测定的Cr(Ⅵ)离子光催化还原 | 第84-91页 |
4.3.1 Cr(Ⅵ)离子的暗态吸附、光致还原及光催化还原 | 第84-85页 |
4.3.2 Cr(Ⅵ)离子在TiO_2表面的暗态吸附 | 第85-87页 |
4.3.2.1 不同Cr(Ⅵ)初始浓度对Cr(Ⅵ)离子暗态吸附的影响 | 第85-86页 |
4.3.2.2 不同pH对Cr(Ⅵ)离子暗态吸附的影响 | 第86页 |
4.3.2.3 不同温度对Cr(Ⅵ)离子暗态吸附的影响 | 第86-87页 |
4.3.2.4 不同离子对Cr(Ⅵ)离子暗态吸附的影响 | 第87页 |
4.3.3 Cr(Ⅵ)离子的TiO_2光催化还原 | 第87-90页 |
4.3.3.1 不同初始Cr(Ⅵ)离子浓度对其光催化还原的影响 | 第87-88页 |
4.3.3.2 不同浓度TiO_2对Cr(Ⅵ)离子光催化还原的影响 | 第88页 |
4.3.3.3 酸度对Cr(Ⅵ)离子光催化还原的影响 | 第88-89页 |
4.3.3.4 不同离子对Cr(Ⅵ)离子光催化还原的影响 | 第89-90页 |
4.3.4 Cr(Ⅵ)离子在TiO_2表面的光催化还原机理 | 第90-91页 |
4.4 Cr(Ⅵ)-苯酚共存体系中Cr(Ⅵ)离子的还原去除 | 第91-94页 |
4.4.1 共存体系中Cr(Ⅵ)离子的均相紫外光致还原 | 第91-93页 |
4.4.2 共存体系中Cr(Ⅵ)离子的TiO_2多相光催化还原 | 第93-94页 |
4.5 Cr(Ⅵ)-苯酚共存体系中苯酚的氧化降解 | 第94-95页 |
4.5.1 共存体系中苯酚的均相紫外光致氧化 | 第94页 |
4.5.2 共存体系中苯酚的TiO_2多相光催化氧化 | 第94-95页 |
4.6 本章小结 | 第95-97页 |
第五章 TiO_2光催化氧化用于水体中痕量总磷的分析 | 第97-118页 |
引言 | 第97-98页 |
5.1 微型光催化反应装置的设计 | 第98-101页 |
5.1.1 微型光催化反应器设计的影响因素 | 第98-99页 |
5.1.2 提高光催化反应器效率的途径 | 第99页 |
5.1.3 微型光催化反应器的初步设计 | 第99-100页 |
5.1.4 微型光催化氧化反应器研究原型的搭建 | 第100-101页 |
5.2 磷酸盐测定方法和光催化氧化反应条件的确定 | 第101-106页 |
5.2.1 方法原理 | 第101页 |
5.2.2 仪器与试剂 | 第101页 |
5.2.3 实验方法 | 第101-102页 |
5.2.3.1 国标方法 | 第101页 |
5.2.3.2 光催化氧化实验方法 | 第101-102页 |
5.2.4 最佳显色条件的确定 | 第102-104页 |
5.2.4.1 显色温度的影响 | 第102页 |
5.2.4.2 显色时间的影响 | 第102-103页 |
5.2.4.3 还原剂的选择 | 第103-104页 |
5.2.5 光催化氧化条件的确定 | 第104-106页 |
5.2.5.1 光照时间的选择 | 第104-105页 |
5.2.5.2 紫外灯功率的选择 | 第105页 |
5.2.5.3 TiO_2用量的选择 | 第105页 |
5.2.5.4 催化剂重复使用次数实验 | 第105-106页 |
5.2.5.5 重现性实验 | 第106页 |
5.3 典型含磷有机化合物总磷含量的测定 | 第106-111页 |
5.3.1 含磷水处理剂中总磷的测定 | 第107-109页 |
5.3.1.1 HEDP中总磷的测定 | 第107页 |
5.3.1.2 ATMP中总磷的测定 | 第107页 |
5.3.1.3 PBTC中总磷的测定 | 第107-108页 |
5.3.1.4 PAPE中总磷的测定 | 第108页 |
5.3.1.5 五甲叉中总磷的测定 | 第108-109页 |
5.3.2 含磷农药中总磷的测定 | 第109-111页 |
5.3.2.1 敌敌畏中总磷的测定 | 第109页 |
5.3.2.2 辛硫磷中总磷的测定 | 第109-110页 |
5.3.2.3 乐果中总磷的测定 | 第110页 |
5.3.2.4 敌百虫中总磷的测定 | 第110页 |
5.3.2.5 马拉硫磷中总磷的测定 | 第110-111页 |
5.4 环境水样中总磷的测定 | 第111-116页 |
5.4.1 玄武湖湖水中总磷含量的测定 | 第111-113页 |
5.4.2 金川河水中总磷含量的测定 | 第113页 |
5.4.3 秦淮河水中总磷含量的测定 | 第113-115页 |
5.4.4 长江水中总磷含量的测定 | 第115-116页 |
5.5 本章小结 | 第116-118页 |
第六章 结论与展望 | 第118-121页 |
结论 | 第118-119页 |
展望 | 第119-121页 |
参考文献 | 第121-129页 |
发表论文及科研成果 | 第129-130页 |
致谢 | 第130页 |