导读:本文包含了催化电解氧化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:垃圾,等离子体,肉桂,化学,分子筛,阳离子,需氧量。
催化电解氧化论文文献综述
张华山[1](2019)在《臭氧催化/电解氧化联合UASB/SBR处理环氧树脂废水》一文中研究指出随着我国工业规模的持续发展,工业废水的排放量越来越大,且多数工业废水成分复杂、可生化性极差并且具有一定的毒性。本文以安徽省某化工厂环氧树脂生产的混合废水为研究对象,考虑到环氧树脂混合废水的高盐、高浓度、生物可降解性差等特性,,采用催化氧化-电解氧化联合技术对环氧树脂混合废水进行了预处理,以提高其生物可降解性,后续工艺采用UASB-SBR进一步进行生化处理。主要得到以下结果:(1)考察催化氧化-电解氧化预处理环氧树脂混合废水过程的主要影响因素,并优化了工艺参数。结果表明,采用催化氧化处理初始废水时,以磁性活性炭作为催化剂,当初始pH值为11,气体流量和催化剂添加量分别为60 L/h和6g/L,反应时间为3 h,COD_(Cr)的去除率达到28%左右,BOD_5/COD_(Cr)提高到0.30。继而对催化氧化出水进一步采用电解氧化法处理,不额外添加电解质,当调节初始pH值为11,电流密度为60 mA/cm~2,电极间距为4 cm,反应时间为3 h,COD_(Cr)的去除率为50%左右,此时预处理出水COD_(Cr)约为2412 mg/L,TN为44 mg/L左右,为后续的生化处理减轻负荷,BOD_5/COD_(Cr)提高至0.42,极大的改善了废水的可生化性。(2)采用紫外可见分光光度法(UV-vis)和气相色谱-质谱法(GC-MS)对废水组成成分进行分析,UV-vis结果表明环氧树脂混合废水经预处理后,共轭双键物质可能转化为含杂原子饱和烃和含杂原子双键化合物,GC-MS结果表明废水中的酚类和酯类物质得到有效降解,从而使得废水的COD_(Cr)值降低,并提高废水的可生化性。(3)采用UASB-SBR联合工艺对预处理出水进行生化处理,考察了盐度和水力停留时间对各个工艺的影响。结果表明,当预处理出水经适当稀释后,进水COD_(Cr)浓度为1300 mg/L,Cl~-浓度为19 g/L,调节进水pH为7左右,水力停留时间(HRT)为48 h,UASB工艺中COD_(Cr)的去除率约为55%。UASB出水进一步采用SBR反应器处理,SBR工艺中COD_(Cr)的去除率约为50%,最终出水的COD_(Cr)浓度约为290 mg/L。(4)采用催化氧化-电解氧化-UASB-SBR组合工艺处理环氧树脂混合废水,整套组合工艺对废水COD_(Cr)的去除率能达到95%,TN的去除率能达到78%。该工艺极大的降低后续化工园区污水处理厂的处理难度,达到化工园区污水处理厂的接管标准。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01)
朱陆军[2](2018)在《等离子体电解氧化膜形成机理及光催化性能的研究》一文中研究指出等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation,PEO)是一项能够强化金属型材的表面性能及用于制备自负载催化剂催化降解环境污染物的新兴技术。得益于在等离子体电解氧化过程中氧化膜/电解液界面上气体等离子体放电作用,理论上通过控制生长过程中的电参数和电解液成份,可以将基体和电解液中的任何元素以膜组分或者掺杂原子的形式制备到膜层当中去,它因有望被用于增强工具器械及缓解环境污染等领域而受到广泛的关注和研究。当前对该项技术的研究主要集中在叁个方面:(a)认识等离子体电解氧化膜生长过程的科学原理,即电解液、金属和外加电场对生长过程的控制;(b)开发金属表面强化的工艺研究;(c)光催化降解环境污染物的新工艺研究。本论文中我们在铝、镁、钛表面制备了等离子体电解氧化膜,并采用先进电子显微学表征手段(扫描电镜和透射电镜)对等离子体电解氧化膜的生长机制进行了系统地研究,并由此提出了创新性理论模型来描述了氧化膜生长过程,同时从理论和实验上验证了“高压阳极氧化”膜具有优异光催化活性。具体如下:1)在纯铝表面制备了等离子体电解氧化膜,并系统地表征了氧化膜中的孔道在外层、内层、非晶态氧化铝层中的形态特征,发现了在厚度反常的非晶氧化铝层中存在典型的离子迁移特征。提出的稳态生长机制认为:氧化过程中等离子体放电发生孔道内部,而孔道内的放电则作为一个优异的导体,可以将电路中的主要电势差施放到内侧致密的非晶态氧化铝层中,进而使得非晶态氧化铝层在约1V/nm的场强下实现离子迁移生长。2)系统研究了纯铝表面等离子体电解氧化膜的初期形成过程,发现氧化膜在整个氧化过程中的生长动力都是非晶态氧化铝中的离子迁移行为。而不同氧化阶段有差异的电学、声学、发光等特征则是来源于氧化膜/电解液界面反应的差别:在阶段I的阳极氧化过程中,氧化膜/电解液界面产生的电双层结构会阻碍阴离子流向阳极,从而造成额外产热和发光,因此该阶段表现为一个瞬态阶段。为了区别于传统的阳极氧化,我们将这个阶段命名为“高压阳极氧化”;在阶段II和阶段III初期,氧化膜/电解液界面产生气体等离子放电扮演了给离子迁移供氧离子和释放电场的角色。3)发现了镁合金表面等离子体电解氧化过程中的自修复过程:等离子体电解氧化过程中能以沉积非晶态SiO_2到击穿孔道中的方式来修复绝缘体击穿对氧化膜造成的损伤。氧化膜的自修复过程中可以降低孔隙率、调制组分、提升氧化膜的耐蚀性能。我们基于系统地电子显微学表征提出了自修复机制,认为:在自修复孔道中的SiO_2来源于弱等离子体放电诱导的电解液中阴离子(SiO_3~(2-))沉积,而其中少量Mg和K的存在则是来自于和电场驱动的离子迁移和等离子轰击的作用。4)电解质元素Si在等离子体电解氧化膜中的迁移和沉积取决于金属基体氧化物层的形态。在铝表面氧化形成致密的非晶态氧化铝时,Si只能沉积在最外层中的等离子体修饰层或离子迁移孔道内部,无法迁移进入致密的非晶态氧化铝层内部。而在镁表面氧化形成的是纳米晶形态的氧化镁层时,纳米晶之间界面为SiO_4~(4-)原子团提供了很好的迁移通道,因而会形成Mg_2SiO_4/MgO双层膜的结构。5)基于对机理的认识,提出了制备光催化薄膜新工艺的策略。以Ti为基体、硅钨酸根离子为电解质元素制备了复合TiO_(2-x)/WO_(3-x)氧化膜,系统地研究发现在高压阳极氧化阶段制备的氧化膜比等离子体放电阶段制备的具有更高的光催化活性。通过表面表征技术和电子显微技术表征地研究,发现在高压阳极氧化阶段的薄膜有非晶态、富含氧空位等特征,并且对可见光和远红外光区都有吸收。高活性的氧化膜得益于高压阳极氧化阶段中电解液/氧化膜的界面上电双层对电解液供氧的阻碍,而这种阻碍作用在初次放电前达到最大值,因而具有最佳的光催化活性。(本文来源于《北京工业大学》期刊2018-06-01)
秦红雷[3](2018)在《钛基等离子体电解氧化光催化膜的制备与改性》一文中研究指出催化科学是解决能源与环境问题的一种有效途径。光催化一般为非均相催化,粉体TiO_2作为最常用的一种光催化剂,具有较高的催化活性及高的稳定性,但是其难以回收分离的缺陷限制了进一步应用,需要对其进行固定化研究,膜层光催化剂应运而生。传统的膜层催化剂制备方法,常存在着活性组分不易掺杂、掺杂后与基体结合不牢固等缺点;等离子体电解氧化法是另一种新型的催化膜制备方法,该方法操作简单,绿色无污染,通过对电参数的调节可以实现对特定活性组分掺杂,且掺杂的活性组分原位生长,与基体结合良好,在膜层催化剂制备领域有着很好的应用前景。采用市售商业纯钛(TA1)为基体材料,通过等离子体电解氧化技术,在基体表面制备出改性TiO_2光催化薄膜,对不同制备工艺条件下薄膜的特性进行了表征,探究薄膜对水溶液中亚甲基蓝催化降解性能,还研究了水热处理对WO_3/TiO_2膜层的影响。研究结果表明,膜层制备工艺参数对制得的薄膜特性有着很大的影响。通过对膜层制备过程电参数的调节,能够获得掺杂不同元素含量及掺杂比例的改性TiO_2薄膜。随着反应电压的升高及反应时间的延长,制得的膜层中活性组分W:Zn比例由7.22下降到2.26。升高膜层制备过程反应电压及延长反应时间,都能够提高膜层中活性组分的掺杂量,掺杂的元素均匀分布在膜层中。Zn O掺杂后,膜层吸光度峰值变高,在光照下更加容易被激发。光催化降解亚甲基蓝实验,表明ZnO的掺杂提高了膜层的催化性能,与未掺杂ZnO的WO_3/TiO_2膜层相比,催化效果提高了24.7%。随着反应电压的升高及反应时间的延长,制得的膜层光催化性能也进一步改善。经过叶绿素铜钠溶液水热处理后的WO_3/TiO_2膜,表观形貌发生明显变化,在原来WO_3/TiO_2膜层表面生成条状或片状结构薄层,且均匀分布在WO_3/TiO_2膜层表面。X射线衍射光谱表明,经过水热处理后,膜层中锐钛矿相TiO_2结晶性变好,水热处理温度的升高能进一步改善膜层结晶性能。紫外可见漫反射光谱测试结果显示,膜层在波长大于400 nm的光谱区域出现了吸收峰,随着水热处理温度的上升,吸收峰峰值先升高后降低,在水热处理温度为140℃时吸光度达到最高。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-24)
刘咏,魏巍,赵仕林,张爱平,张宇[4](2010)在《稀土/Y分子筛多相催化电解氧化深度去除渗滤液中难降解有机物》一文中研究指出采用浸渍和焙烧法制备了以Y分子筛为载体的几种稀土催化剂,并用玻璃纤维包埋催化剂形成反应床体,构建稀土多相催化电解氧化体系,探索这一体系对垃圾渗滤液中难降解有机物的去除效果.同时,以COD值为控制指标,考察了焙烧温度、浸渍液金属离子浓度、稀土元素种类对电催化活性的影响.最后,用SEM和XRD等手段对催化剂的微观结构、表面形貌进行了表征,并与稀土/γ-Al2O3催化剂的电催化活性和结构进行了比较.结果表明,Y分子筛中引入稀土元素后没有破坏Y分子筛的晶体结构,稀土/Y分子筛催化剂的表面并没有检测到稀土氧化物的物相,稀土/γ-Al2O3催化剂的表面形成了明显的稀土氧化物衍射峰;稀土/Y分子筛催化剂的最佳制备条件为焙烧温度400℃,浸渍液中金属离子质量分数1%~3%,负载金属为铈;所制备的稀土/Y分子筛催化剂具有良好的电催化活性和稳定性,其活性高于稀土/γ-Al2O3催化剂.(本文来源于《环境科学学报》期刊2010年04期)
王德义[5](2006)在《催化电解氧化与SBR法联合处理垃圾渗滤液的实验研究》一文中研究指出采用催化电解氧化与SBR联合工艺对垃圾渗滤液的处理进行了实验研究.催化电解氧化的最佳操作条件为:电流密度5 A/dm2;Cρl-5000 mg/L;SρnC l250 mg/L;极板间距0.5cm;单位体积的垃圾渗滤液所使用的极板面积500 cm2/L;电极材料采用PbO2-IrO2-TiO2/Ti(叁元电极SPR).SBR法处理催化电解氧化出水较理想的操作条件为:溶解氧2-4 mg/L;曝气时间5 h;沉淀30 m in;温度20-30℃;pH值6.5-8.0.出水各项指标的去除率分别为COD达到90%以上,NH3-N达到99%,TN达到95%以上,色度达到99%,重金属离子含量低于0.001 mg/L.(本文来源于《烟台大学学报(自然科学与工程版)》期刊2006年03期)
朱晓君,高廷耀,宋洁,高连敬[6](2005)在《垃圾渗滤液催化电解氧化深度处理的研究》一文中研究指出利用催化电解氧化技术对垃圾渗滤液生物处理出水进行了小试和中试研究,研究了影响电解处理效果的因素,并重点考察了达到排放标准所需要的电耗。结果表明:影响电解处理效果的因素主要包括进水的COD和NH3-N浓度、电流密度、极水比、电解时间等。试验结果显示,采用板状RuO2-IrO2-TiO2/Ti电极,电极间距为10mm,进水COD为500mg/L左右,NH3N为15mg/L左右。将COD降至二级排放标准,最佳的电流密度为2.81A/dm2,电解耗时仅需15min左右,电耗为6.82kWh/T。将COD降至一级排放标准,所需电解时间约82min,电耗为37.33kWh/T。(本文来源于《净水技术》期刊2005年03期)
王敏[7](2001)在《垃圾渗滤液的催化电解氧化研究及娄底市垃圾填埋场的研究设计》一文中研究指出本文分析了垃圾填埋场的发展状况,指出了对垃圾填埋场的设计提供理论依据的必要性。利用灰色理论,预测出娄底市未来30年的垃圾量为804.9万吨。同时提出了渗滤液回灌和不回灌时有渗滤液COD的预测模型,并预测出娄底市垃圾渗滤液最大COD量浓度为18324.0mg/L,(其中不可生化降解COD为561.3mg/L)。本研究采用“氨吹脱+SBR+催化电解”工艺处理渗滤液,并就其中的催化电解工艺进行实验研究。在催化电解氧化实验中,研究了PH、电极材料、电流密度、电极间距、[Cl~(-1)]、单位体积渗滤液所用电极面积(SA/L)等因素对COD、NH_3-N、色度去除的影响及其动力学特性,并通过正交实验确定最佳工艺条件:PH为8,电极材料为RuO_2-IrO_2-TiO_2/Ti,电流密度为10A/dm~2,电极间距为0.5cm,[Cl~(-1)]为10000mg/L,SA/L为50cm~2/L。在此条件下,电解48min时,COD去除率达82.6%,电流效率为31.6%,耗电量为32.4kw/h。最后根据研究结果设计了娄底市垃圾填埋场:地表水导流系统、地下水导流系统、防渗系统、渗滤液处理系统“氨吹脱+SBR+催化电解”、气体导出利用系统。(本文来源于《湖南大学》期刊2001-03-01)
陈震,陈日耀,吴颖[8](1995)在《Pt-SPE电极中MnO_2粒子的电催化行为及反应溶剂对肉桂醇电解氧化的影响》一文中研究指出讨论了MnO2在Pt/SPE电极中的电催化行为,指出与电化学反应相比,化学反应是慢步骤。因此提高后续化学反应的速度对提高反应的电流效率至关重要。并讨论了溶剂对肉桂醇电解氧化的影响,指出在水中溶解度大的溶剂有利于肉桂醇的氧化,当以THF作为溶剂进行电解时,电极电位低,生成肉桂醛的电流效率较高。(本文来源于《分子催化》期刊1995年05期)
陈震[9](1993)在《固体聚合物电解质在肉桂醇电解氧化中的应用(Ⅱ)——后续化学反应在电催化反应中的地位及其影响因素》一文中研究指出对影响肉桂醇电极氧化的各种因素作了进一步的讨论.实验结果表明固体聚合物电解质内水的含量、pH 以及浸入离子交换膜中的二价锰离子的浓度均对该电极反应的电位以及后续化学反应的速度有很大的影响,在较高的温度下反应时,有利手提高生成肉桂醛的电流效率.(本文来源于《物理化学学报》期刊1993年03期)
催化电解氧化论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
等离子体电解氧化(Plasma Electrolytic Oxidation,PEO)是一项能够强化金属型材的表面性能及用于制备自负载催化剂催化降解环境污染物的新兴技术。得益于在等离子体电解氧化过程中氧化膜/电解液界面上气体等离子体放电作用,理论上通过控制生长过程中的电参数和电解液成份,可以将基体和电解液中的任何元素以膜组分或者掺杂原子的形式制备到膜层当中去,它因有望被用于增强工具器械及缓解环境污染等领域而受到广泛的关注和研究。当前对该项技术的研究主要集中在叁个方面:(a)认识等离子体电解氧化膜生长过程的科学原理,即电解液、金属和外加电场对生长过程的控制;(b)开发金属表面强化的工艺研究;(c)光催化降解环境污染物的新工艺研究。本论文中我们在铝、镁、钛表面制备了等离子体电解氧化膜,并采用先进电子显微学表征手段(扫描电镜和透射电镜)对等离子体电解氧化膜的生长机制进行了系统地研究,并由此提出了创新性理论模型来描述了氧化膜生长过程,同时从理论和实验上验证了“高压阳极氧化”膜具有优异光催化活性。具体如下:1)在纯铝表面制备了等离子体电解氧化膜,并系统地表征了氧化膜中的孔道在外层、内层、非晶态氧化铝层中的形态特征,发现了在厚度反常的非晶氧化铝层中存在典型的离子迁移特征。提出的稳态生长机制认为:氧化过程中等离子体放电发生孔道内部,而孔道内的放电则作为一个优异的导体,可以将电路中的主要电势差施放到内侧致密的非晶态氧化铝层中,进而使得非晶态氧化铝层在约1V/nm的场强下实现离子迁移生长。2)系统研究了纯铝表面等离子体电解氧化膜的初期形成过程,发现氧化膜在整个氧化过程中的生长动力都是非晶态氧化铝中的离子迁移行为。而不同氧化阶段有差异的电学、声学、发光等特征则是来源于氧化膜/电解液界面反应的差别:在阶段I的阳极氧化过程中,氧化膜/电解液界面产生的电双层结构会阻碍阴离子流向阳极,从而造成额外产热和发光,因此该阶段表现为一个瞬态阶段。为了区别于传统的阳极氧化,我们将这个阶段命名为“高压阳极氧化”;在阶段II和阶段III初期,氧化膜/电解液界面产生气体等离子放电扮演了给离子迁移供氧离子和释放电场的角色。3)发现了镁合金表面等离子体电解氧化过程中的自修复过程:等离子体电解氧化过程中能以沉积非晶态SiO_2到击穿孔道中的方式来修复绝缘体击穿对氧化膜造成的损伤。氧化膜的自修复过程中可以降低孔隙率、调制组分、提升氧化膜的耐蚀性能。我们基于系统地电子显微学表征提出了自修复机制,认为:在自修复孔道中的SiO_2来源于弱等离子体放电诱导的电解液中阴离子(SiO_3~(2-))沉积,而其中少量Mg和K的存在则是来自于和电场驱动的离子迁移和等离子轰击的作用。4)电解质元素Si在等离子体电解氧化膜中的迁移和沉积取决于金属基体氧化物层的形态。在铝表面氧化形成致密的非晶态氧化铝时,Si只能沉积在最外层中的等离子体修饰层或离子迁移孔道内部,无法迁移进入致密的非晶态氧化铝层内部。而在镁表面氧化形成的是纳米晶形态的氧化镁层时,纳米晶之间界面为SiO_4~(4-)原子团提供了很好的迁移通道,因而会形成Mg_2SiO_4/MgO双层膜的结构。5)基于对机理的认识,提出了制备光催化薄膜新工艺的策略。以Ti为基体、硅钨酸根离子为电解质元素制备了复合TiO_(2-x)/WO_(3-x)氧化膜,系统地研究发现在高压阳极氧化阶段制备的氧化膜比等离子体放电阶段制备的具有更高的光催化活性。通过表面表征技术和电子显微技术表征地研究,发现在高压阳极氧化阶段的薄膜有非晶态、富含氧空位等特征,并且对可见光和远红外光区都有吸收。高活性的氧化膜得益于高压阳极氧化阶段中电解液/氧化膜的界面上电双层对电解液供氧的阻碍,而这种阻碍作用在初次放电前达到最大值,因而具有最佳的光催化活性。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
催化电解氧化论文参考文献
[1].张华山.臭氧催化/电解氧化联合UASB/SBR处理环氧树脂废水[D].合肥工业大学.2019
[2].朱陆军.等离子体电解氧化膜形成机理及光催化性能的研究[D].北京工业大学.2018
[3].秦红雷.钛基等离子体电解氧化光催化膜的制备与改性[D].华南理工大学.2018
[4].刘咏,魏巍,赵仕林,张爱平,张宇.稀土/Y分子筛多相催化电解氧化深度去除渗滤液中难降解有机物[J].环境科学学报.2010
[5].王德义.催化电解氧化与SBR法联合处理垃圾渗滤液的实验研究[J].烟台大学学报(自然科学与工程版).2006
[6].朱晓君,高廷耀,宋洁,高连敬.垃圾渗滤液催化电解氧化深度处理的研究[J].净水技术.2005
[7].王敏.垃圾渗滤液的催化电解氧化研究及娄底市垃圾填埋场的研究设计[D].湖南大学.2001
[8].陈震,陈日耀,吴颖.Pt-SPE电极中MnO_2粒子的电催化行为及反应溶剂对肉桂醇电解氧化的影响[J].分子催化.1995
[9].陈震.固体聚合物电解质在肉桂醇电解氧化中的应用(Ⅱ)——后续化学反应在电催化反应中的地位及其影响因素[J].物理化学学报.1993