光催化-膜分離集成反應(yīng)器光催化過(guò)程的研究.pdf

1、本文將陶瓷膜分離技術(shù)引入光催化反應(yīng)系統(tǒng)中，開(kāi)發(fā)了光催化—膜分離集成反應(yīng)器。以半導(dǎo)體光催化劑TiO2氧化降解低濃度甲基橙溶液為研究?jī)?nèi)容，系統(tǒng)考察了光催化氧化降解過(guò)程的各種動(dòng)力學(xué)因素，確定了合適的降解條件，此外對(duì)光催化氧化降解甲基橙反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初步研究，并對(duì)該集成反應(yīng)器進(jìn)行了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模擬。 研究發(fā)現(xiàn)低濃度甲基橙溶液的光催化降解能較好的符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：pH=2時(shí)光催化氧化降解甲基橙溶液效果最佳；速率常數(shù)k

2、隨溶液初始濃度增大而減??；TiO2最佳用量隨溶液初始濃度的改變而改變，用量小于或超過(guò)最佳用量時(shí)，k都會(huì)減??；k隨光強(qiáng)的增大而增大，隨反應(yīng)液體積的增大而減小，隨操作壓力增大、錯(cuò)流速度減小及膜滲透通量增大而減??；溫度的影響符合阿累尼烏斯定律。 對(duì)光催化氧化降解甲基橙反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了初探，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試到的中間產(chǎn)物的生成、磺酸基、甲基的脫去及進(jìn)一步的氧化、N2和NH4+的生成及苯環(huán)的降解提出了可能的反應(yīng)歷程。 建立了光催化—膜分離集