高级氧化技术的问题.doc

羟基自由基的性质主要有哪些？ 性强、具有顺磁性和寿命短在所有分子成键过程中，电子都是倾向配对的，自由基中的未成对电子也有配对的倾向，因此大多数自由基都很活泼，反应性极强，容易反应生成稳定分子，自由基的未成对电子具有顺磁性的自旋磁矩，这一特性为研究自由基的ESR技术提供了理论依据。多数自由基反应性很强，寿命很短，如羟基自由基的寿命只有10-6秒； 臭氧高级氧化在水处理中的应用领域有哪些？ 工业污水、废水污水脱色、剩余污泥减量及环境干扰化学物质减量等方面含难降解有机污染物废水超声波与臭氧进行联合使用，可以提高降解有机物的效率，降低运行成本、印染废水O3-UV氧化，以降低臭氧的消耗及处理成本，提高出水水质、钢铁行业焦化废水的处理臭氧发生器耗电量大，运行及投资费用高 对循环冷却水的处理有效地杀灭细菌和藻类 对饮用水的处理臭氧消毒可灭活水中所有残留的微生物，并使消毒产生的副产物减到最少 对回用水、再生水的处理开发效率高、能耗低、寿命长的臭氧发生装置是臭氧处理技术迫切需要解决的问题 简述臭氧高级氧化的联用技术有哪些？ 臭氧—过氧化氢O3-H2O2是水处理中一种重要的高级氧化方法,它不产生二次污染,可直接将污染物氧化为二氧化碳和水 臭氧—超声波引入超声波(US),可使臭氧充分分散与溶解,提高臭氧氧化能力。故其具有高效、低成本的特点 臭氧—紫外光照O3-UV氧化法现已成功地应用于处理工业废水中的铁氰酸盐,有机化合物,氨基酸,醇类,农药,含氮、硫或磷的有机化合物及氯代有机物等污染物。 光催化—臭氧光催化是氧化降解水中有机污染物的一种新方法,具有能耗低、操作简便、反应条件温和、反应范围广、可减少二次污染等优点 金属催化臭氧氧化通过一定方式制备的金属催化剂能够促使水中臭氧分解,产生具有极强氧化性的自由基,从而显著提高其对水中高稳定性有机物的分解效果。 臭氧—生物活性炭技术对NH3-N和TOC的去除比单独采用臭氧或生物活性炭时分别高70%～90%和30%～75% 臭氧—生物耦合高级氧化—生物耦合技术处理有毒难降解工业废水已经成为工业废水处理技术发展的新趋势 臭氧—混凝法用絮凝沉淀—臭氧氧化法处理有机废水的成本较低,比采用生化法处理节省近50% 简述TiO2光催化氧化机理？ 纳米TiO2光催化降解机理共分为7个步骤来完成光催化的过程：1 TiO2+hv→eˉ+h+2 h++H2O→OH+H+3 eˉ+O2→OOˉ4 OOˉ+H+→OOH5 2OOH→O2+H2O26 OOˉ+eˉ+2H+→H2O27 H2O2+eˉ→OH+OHˉ8 h++OHˉ→OH 当一个具有hv能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度Eg的光子射入半导体时，一个电子由价带(VB)激发到导带(CB)，因而在导带上产生一个高活性电子，在价带上留下了一个空穴(h+)，形成氧化还原体系。溶解氧及水和电子及空穴相互作用，最终产生高活性的羟基。OHˉ、O2ˉ、OOHˉ自由基具有强氧化性，能把大多数吸附在TiO2表面的有机污染物降解为CO2、H2O，把无机污染物氧化或还原为无害物。 TiO光催化材料的特性是什么？ 原料来源丰富，廉价，但光致电子和空穴对分离转移速率慢，导致光催化量子效率低； 复合率高光催化活性高，只能用紫外光活化，太阳光利用率低 化学性质稳定，无毒，但粉末状TiO2在使用过程中难回收 影响TiO2光催化性能的主要因素有哪些？ 光源：光强越强，有机物降解效率越高光源的发射波长越小，光催化降解效率越高 光照时间：一般来讲，随着光照时间的延长，光催化降解率会逐渐增大。随着反应的进行，有机物浓度越来越小，反应速率降低，延长光照时间不能起到很好的降解效果。光照时间应由有机物降解的情况来具体确定。 催化剂用量：开始反应速率随着催化剂用量的增加而迅速上升，在投加量过大时，反应速率反而减小 有机物浓度：对不同有机物都有各自的最佳浓度。随着有机物浓度的增加，其在二氧化钛表面的吸附量也会相应增加，光催化反应速率随之增加。但随着有机物浓度的升高，吸附逐渐趋于饱和，同时由于受透光性的影响，当浓度达到一定值后，反应速率反而会下降 此外，还有PH、外加氧化剂、反应温度等。 溶胶-凝胶法制备光催化剂的优点是什么？ 工艺上比较简单，过程容易控制，操作条件比较温和，过程容易控制，重复性好，膜厚可控，而且通过调整原料比和制备工艺参数获得狭窄粒径、纳米粒径尺寸的涂层，容易改变载体表面结构和引入微量元素掺杂改性。 TiO2光催化剂体的特点和种类? 载体的种类:活性炭，硅胶，氧化铝，多孔陶瓷，分子筛，天然矿物类，室内装修材料。 活性炭孔隙结构发达比表面积巨大，可以负载于表面的光催化剂提供高浓度有机污染物的催化环境，而且活性炭种类繁多 硅胶载体特点，将二氧化钛负载于硅胶上，能提高催化剂的催