DBD等离子体耦合BiOI催化材料降解苯甲羟肟酸的特性与机制

常温常压下,以苯甲羟肟酸(BHA)为处理对象建立了介质阻挡放电(DBD)等离子体催化体系。研究了放电参数对等离子体降解BHA的影响规律,对水热合成法制备的催化材料进行了系列表征分析,考察了各因素对BHA降解的影响,分析了DBD等离子体耦合催化剂降解BHA过程中总有机碳(TOC)、pH、∙OH自由基等的变化,通过液相色谱-质谱联用仪分析了降解反应过程的中间产物并探讨了BHA的降解机理。表征结果显示合成的BiOI具有高比表面积、高孔体积、高纯度的介孔纳米片微球,且DBD可以改变催化剂的晶型和结构,具有更高的催化性能。降解性能结果表明,峰值电压、鼓气量等对BHA降解率有很大影响;BHA浓度为80mg/L、体积1000mL,在峰值电压24kV,频率7500Hz,鼓气量30L/min条件下,添加0.3g BiOI催化剂与DBD等离子体耦合效果最好,相对于单一DBD体系,BHA降解率由78.8%提高到88.2%。降解机理分析可知,∙OH是BHA降解的重要活性物质,在等离子体催化作用下,BHA被氧化开环,转化为苯甲酸和乙醇酸等中间体,最终生成H_(2)O和CO_(3)^(2-)等。

高压脉冲放电等离子体协同CTAB改性活性炭去除DB86

印染工业耗水多,同时产生大量色度深、成分复杂的染料废水,制约了相关行业的绿色环保和可持续发展.实验采用多针-板高压脉冲放电等离子体协同CTAB改性活性炭(CTAB-AC)处理直接耐晒翠蓝GL(Direct Blue 86,DB86)模拟废水.通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对活性炭改性,并利用SEM、BET表征手段对改性前后活性炭进行分析.考察了CTAB-AC中改性剂浓度、改性时间以及不同投加量对DB86去除效果的影响.结果显示:在溶液初始浓度C_(0)为100mg·L^(-1),频率f为50 Hz,电压U为22 kV,初始电导率σ为200μs·cm^(-1),电极间距为8 mm,溶液体积为150 mL,气体流量为3.0 L·min^(-1),同时添加0.2 g在CTAB浓度为5×10^(-4) mol·L^(-1)下改性24 h的CTAB-AC,放电40 min后,去除率高达99.65%.高压脉冲放电对吸附饱和的活性炭具有再生作用,并且经CTAB改性后的活性炭比表面积减小,表面粗糙度增加,凹陷空穴增多,活性位点激增,促进了催化反应,进一步加强了对DB86的去除.