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一体化污水处理设备的脱色效果的特征
时间:2020-08-24 点击次数:24

一体化污水处理设备用氧化石墨烯(GO)和TiO2水凝胶制备一系列GO/TiO2复合光催化剂.通过SEM,XRD和Raman光谱等对复合光催化剂进行表征,研究不同实验条件下纯TiO2和复合光催化剂对亚甲基蓝(MB)一体化污水处理设备的脱色效果.结果 表明:复合光催化剂中的TiO2主要为锐钛矿相,其光催化活性优于纯TiO2.当GO的复合量达到15%(质量分数)时,光催化活性更高.在浓度为10mg/L、初始pH值约为8的30mL合成一体化污水处理设备中加入250mg复合光催化剂,2.5h后脱色率可达93.1%.通过复合氧化石墨烯,以TiO2为主要成分的复合光催化剂具有一定的可见光光催化活性.根据处理前后模拟一体化污水处理设备的紫外-可见光光谱全波扫描结果推测,GO/TiO2复合光催化剂的光生电荷会直接破坏MB分子中的发光基团,在处理过程中没有新的发光基团产生.


 石墨烯因力学特性、电子效应、光学特性、热性能以及其他化学性质而受到人们的广泛关注,其氧化产物——氧化石墨烯兼具以上优良性能,还含有丰富的羟基、羧基等含氧基团.氧化石墨烯是一种二维材料,具有独特的原子厚度和微米横向尺寸、优异的机械强度、较大的表面积和较强的亲水性,在水处理方面具有广阔的应用前景.近年来,关于氧化石墨烯复合膜的制备方法与应用研究取得了较大进展,但是针对有机一体化污水处理设备的处理,复合膜的不稳定性阻碍了其发展.氧化石墨烯膜对有机物有较好的去除效果,但通量较低、稳定性差、抗污性较差的缺点越来越突出



.氧化石墨烯的层间距限制了其在水处理中的应用.因此,除研究影响氧化石墨烯膜处理效果的因素外,研究者们还将具有多孔结构的金属有机框架材料与氧化石墨烯结合制备复合膜,并取得了一定的成果.目前,氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜对有机染料亚甲基蓝和刚果红等的去除率可达99%,较氧化石墨烯纯膜的去除率提高约55%.在复合膜处理有机一体化污水处理设备的研究中,氧化石墨烯/铜基(HKUST-1)复合膜、氧化石墨烯/锆基(UiO-66)复合膜、氧化石墨烯/锌基(ZIF-8)复合膜等已取得较好的研究成果.其中铜基金属有机框架材料与氧化石墨烯制备的复合膜应用较多,已被广泛用于有机一体化污水处理设备、含油一体化污水处理设备的处理以及气体分离领域.


金属有机框架材料的加入,可有效增大氧化石墨烯的层间距,提高复合膜的亲水性,为水分子通过复合膜提供了有效的通道和推动力,从而提升复合膜的通量和去污性能.本文介绍了国内外氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜的研究与应用,重点论述其在难降解有机物、有机一体化污水处理设备处理中的研究进展,并对复合膜去除有机物的机理进行探讨.此外,对氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜的发展前景进行展望,在涵盖两种优良吸附剂特性的基础上,随着研究的不断深入,高通量、高去除率、高抗污性能的复合膜将会在更多领域得到应用.



造纸一体化污水处理设备带来的环境污染日益受到重视.分别对氢氧自由基(•OH)和硫酸根自由基(S04-•)的催化氧化原理进行了介绍,归纳总结了目前不同光催化剂在造纸一体化污水处理设备处理中的应用条件及存在的不足,并对光催化氧化技术在造纸一体化污水处理设备处理中的进一步研究提出建议.



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