辉光放电等离子体降解水中有机污染物与苯一步合成苯酚的研究

发布时间：2024-03-09 06:38

　　放电等离子体水处理技术是近20年来发展的具有工艺灵活，无二次污染的新型水处理高级氧化技术。和其他等离子体技术相比，辉光放电等离子体具有电压低，适合处理高含盐量的废水和工艺简单等优点，但是常规的辉光放电等离子体有较强的电极腐蚀。我们通过对各种放电形式的分析，结合等离子体产生的基本规律，对常规的辉光放电水处理装置进行彻底改进，应用隔膜产生辉光放电等离子体，使等离子体可以与水溶液更大地接触，并使放电可以在没有电极的参与下进行，探索以前国内外没有报道的新技术，使之具有能量效率高，不需要特殊电极和没有电磁辐射等特点。 放电中的有机合成是令人振奋的研究工作，可以合成常规热反应难得到的产物。但是目前该技术的缺点在于产物的选择性和收率低。我们利用水溶液中辉光放电等离子体与催化相结合的方法由苯一步合成苯酚，提高了苯酚的收率和选择性，为等离子体和催化相结合的研究开拓新领域。 论文分为两部分共五章： 第一章介绍了高级氧化技术的概念，讨论了应用等离子体降解水中有机污染物的原理，并将典型的等离子体水处理工艺及其原理和发展趋势作了介绍；讨论了放电中的有机合成的现状和未来的发展趋势。 第二章以硝基苯为模拟废水，采用...

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪言
    1.1 水处理高级氧化技术
        1.1.1 过氧化氢氧化
            1.1.1.1 紫外光/过氧化氢工艺
            1.1.1.2 Fenton试剂
        1.1.2 臭氧氧化
        1.1.3 湿式氧化
    1.2 放电等离子体水处理技术
        1.2.1 高压脉冲放电
            1.2.1.1 高压脉冲放电水处理的基本原理
            1.2.1.2 高压脉冲放电水处理技术的研究进展
            1.2.1.3 高压脉冲放电水处理技术的优点与缺点
        1.2.3 滑动弧光放电
        1.2.4 辉光放电
    1.3 放电等离子体中的有机合成
        1.3.1 气相放电等离子体在有机合成中的应用
            (1) 合成反应
            (2) 脱除反应
            (3) 异构化反应
            (4) 重排反应
            (5) 开环反应
            (6) 环化反应
            (7) 加成或取代反应
            (8) 氧化反应
        1.3.2 液相放电等离子体在有机合成中的应用
        1.3.3 等离子体有机合成的优缺点
    1.4 本论文课题的提出
    参考文献
第二章 辉光放电等离子体降解水溶液中的硝基苯
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器与试剂
        2.2.2 装置及分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 不同电流下硝基苯的降解和过氧化氢的生成
        2.3.2 硝基苯的初始浓度对降解的影响
        2.3.3 铁离子和亚铁离子对硝基苯降解的催化作用
        2.3.4 硝基苯降解的动力学特性
        2.3.5 可能的降解机理
        2.3.6 硝基苯降解的能量效率
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 辉光放电等离子体降解水溶液中4-氯苯酚的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 装置及分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同电压下4-CP的降解和过氧化氢的生成
        3.3.2 初始pH对4-CP降解的影响
        3.3.3 铁离子和亚铁离子对4-CP降解的催化作用
        3.3.4 可能的降解机理
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 隔膜辉光放电等离子体降解水溶液中的苯酚
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器与试剂
        4.2.2 实验装置及分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 隔膜辉光放电的电流-电压特性曲线
        4.3.2 电压对苯酚降解和过氧化氢生成的影响
        4.3.3 溶液初始pH对苯酚降解的影响
        4.3.4 铁离子和亚铁离子对苯酚降解的催化作用
        4.3.5 自由基清除剂对苯酚降解的影响
        4.3.6 降解的中间产物和可能的降解机理
        4.3.7 能量效率
    4.4 结论本章小结
    参考文献
第五章 水溶液中辉光放电等离子体由苯一步合成苯酚的探讨
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 仪器与试剂
        5.2.2 装置及分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 催化剂对苯酚合成的影响
        5.3.2 pH对苯酚合成的影响
    5.4 本章小结
    参考文献
论文的创新点:
攻读博士学位期间撰写的论文:
致谢



本文编号：3923050