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氮化碳膜电极的强化及其降解银氰络合物的研究

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氮化碳膜电极的强化及其降解银氰络合物的研究

作者：齐璠静河北工业大学

学位级别：硕士

本文首先以三聚氰酸与苯并胍胺的混合物为原料,通过高温液相生长法将g-CN负载到氧化铟锡玻璃(ITO)上,并通过协同、掺杂方式对氮化碳电极进行强化。将所制备的电极作为工作电极,铂丝或钛片作为对电极,光电催化氧化降解亚甲基蓝以及银氰... 详细信息

本文首先以三聚氰酸与苯并胍胺的混合物为原料,通过高温液相生长法将g-CN负载到氧化铟锡玻璃(ITO)上,并通过协同、掺杂方式对氮化碳电极进行强化。将所制备的电极作为工作电极,铂丝或钛片作为对电极,光电催化氧化降解亚甲基蓝以及银氰络合物。深入分析了强化电极作用的过程与机制。本论文主要有四方面内容:1.将g-CN电极作为光阳极,在HO辅助作用下光电催化降解亚甲基蓝。研究结果表明g-CN与HO在可见光下存在协同作用。并采用电子顺磁共振自旋捕捉技术和自由基淬灭实验等方法证实了·O和·OH为光电催化过程中的主要氧化物种,提出了可能的催化反应机理,在外加HO条件下,g-CN受可见光激发生成光生电子被O或HO捕获最终生成·OH,从而将有机染料降解。2.通过掺杂Ag/W的方式强化g-CN电极,并对所制备的掺杂电极进行了表征分析。将掺杂电极用作光阳极,进行了交流阻抗测试以及光电流密度测试,与纯的g-CN薄膜电极相比,掺杂电极光生电子的迁移能力和电子与空穴的分离能力增强;更多的电子被O捕获并生成·O和·OH,从而降解亚甲基蓝。3.将g-CN薄膜电极作为阳极在HO辅助作用下光电催化降解银氰络合物同时在阴极和阳极回收银离子,并进行表征分析。结果表明,在阳极与阴极回收的Ag分别以AgO和Ag的形式存在。随着g-CN薄膜电极循环使用次数的增加,沉积的AgO能够增强g-CN薄膜电极的光电响应能力。采用电子顺磁共振自旋捕捉技术和自由基猝灭实验等方法证实了·O和·OH为光电催化过程中的主要氧化物种,提出了可能的催化反应机理,g-CN的光生电子可以与·O和HO生成·OH降解银氰络合物;同时Ag的回收增强了g-CN的导电性和光生电子的迁移速率;此外,AgO可以促进·O的生成,从而提高银氰络合物的降解效率以及Ag回收率。

关键词：光电催化氧化石墨相氮化碳过氧化氢金属掺杂银氰络合物

过硫酸钾氧化去除Cu(CN)_3^(2-)中的氰污染物

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环境科学 2017年第3期38卷 1061-1066页

作者：王云飞李一兵王彦斌齐璠静赵凯田世超郭涛关伟赵旭河北工业大学土木与交通学院天津300401 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

近年来,氰化物污染问题日益严重,冶金工业、电镀工业中含有大量氰化物.采用常规的物化法难以对Cu(CN)_3^(2-)中的CN^-达到很好的去除效果,因此探索高效、环保的氰化物处理方法迫在眉睫.过硫酸钾作为一种绿色清洁氧化剂,目前被广泛应用... 详细信息

近年来,氰化物污染问题日益严重,冶金工业、电镀工业中含有大量氰化物.采用常规的物化法难以对Cu(CN)_3^(2-)中的CN^-达到很好的去除效果,因此探索高效、环保的氰化物处理方法迫在眉睫.过硫酸钾作为一种绿色清洁氧化剂,目前被广泛应用于有机污染物废水的处理.采用均相过硫酸钾对Cu(CN)_3^(2-)中CN^-进行降解,并分析其降解机制,详细研究过硫酸钾投加量、铜氰络合比对CN^-去除率的影响.CN^-的去除率随着过硫酸钾量的增加而升高,当过硫酸钾量为2 mmol·L^(-1),反应时间为60 min时,CN^-的去除率可达89.6%;铜氰络合比的增加促进CN^-的降解.Cu^+被氧化为Cu^(2+)并且以氧化铜的形式存在于沉淀中.采用电子自旋共振波谱仪和自由基猝灭实验对反应过程中可能的自由基进行研究,结果表明在过硫酸钾氧化去除CN^-的过程中,既存在硫酸根自由基氧化途径,又存在非自由基氧化途径.

关键词：铜氰络合物氰化物过硫酸钾硫酸根自由基氧化非自由基氧化

石墨烯修饰的二氧化钛纳米管电极光电催化去除铜氰络合物研究

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环境科学学报 2016年第6期36卷 2027-2032页

作者：刘会芳乔建刚田世超许文泽张娟娟齐璠静王云飞赵旭河北工业大学土木工程学院天津300401 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

首先采用阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管电极,进一步通过电化学循环伏安法制备了石墨烯(GO)修饰的二氧化钛纳米管电极.同时,采用SEM对电极的形貌进行了表征分析.光电化学测试分析结果表明,石墨烯修饰二氧化钛纳米管电极的电极光电响应... 详细信息

首先采用阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管电极,进一步通过电化学循环伏安法制备了石墨烯(GO)修饰的二氧化钛纳米管电极.同时,采用SEM对电极的形貌进行了表征分析.光电化学测试分析结果表明,石墨烯修饰二氧化钛纳米管电极的电极光电响应性能得到了提高.最后,采用制备的电极为光阳极,通过光电催化氧化方法对铜氰络合物进行了去除研究.结果表明:在电压为2.0 V的条件下,采用二氧化钛纳米管电极,反应120 min后,剩余总氰的含量及铜的回收率分别为4.0%和96.3%;采用石墨烯修饰的二氧化钛纳米管,反应60 min后,剩余总氰的含量及Cu的回收率分别为0.3%和99%.可以看出,经石墨烯修饰的二氧化钛纳米管显示出了较好的光电催化去除铜氰络合物的效果.

关键词：光电催化氧化二氧化钛纳米管石墨烯氰化物

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光电催化去除柠檬酸铵中的氨氮

环境工程学报 2017年第7期11卷 4023-4028页

作者：马忠虹崔文权李耀丁兰齐璠静关伟赵旭华北理工大学化学工程学院唐山063000 中国科学院生态环境研究中心环境水质学实验室北京100085

采用阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管电极,以制备的二氧化钛纳米管电极为光阳极,采用钛片作为阴极,通过光电催化氧化方法对柠檬酸铵中氨氮进行了去除研究。考察了外加偏压、初始pH值、初始柠檬酸铵浓度,电解质的浓度对氨氮去除的影响。... 详细信息

采用阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管电极,以制备的二氧化钛纳米管电极为光阳极,采用钛片作为阴极,通过光电催化氧化方法对柠檬酸铵中氨氮进行了去除研究。考察了外加偏压、初始pH值、初始柠檬酸铵浓度,电解质的浓度对氨氮去除的影响。结果表明:与传统的光催化法和电化学法相比,光/电法在柠檬酸铵中氨氮降解过程中存在良好的协同效应;在电压为1.0 V,pH为12,Na Cl浓度为0.1 mol·L^(-1),初始投加柠檬酸铵的量以N计为25 mg·L^(-1)的条件下,紫外光照射下,采用二氧化钛纳米管电极,反应120 min后,柠檬酸铵中氨氮的降解达到60%左右。其中,柠檬酸铵中氨氮的降解产物中N2占82.6%。Ca Cl2对降解柠檬酸铵起到了加速活化作用。

关键词：光电催化氧化二氧化钛纳米管柠檬酸铵

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高铁酸盐氧化破解污泥的影响因素研究

工业水处理 2016年第6期36卷 57-60页

作者：张彦平韩非李静邸松齐璠静河北工业大学土木与交通学院河北省土木工程技术研究中心天津300401

采用高铁酸盐溶液氧化破解污泥,研究了高铁酸盐投加量、氧化时间、p H、初始污泥浓度对污泥破解效果的影响。结果表明,高铁酸盐溶液对污泥破解效果较好,当Fe（Ⅵ）投加量为1.0 mg/g SS时,比污泥SCOD释放量达到1.14 g SCOD/g MLVSS;碱性... 详细信息

采用高铁酸盐溶液氧化破解污泥,研究了高铁酸盐投加量、氧化时间、p H、初始污泥浓度对污泥破解效果的影响。结果表明,高铁酸盐溶液对污泥破解效果较好,当Fe（Ⅵ）投加量为1.0 mg/g SS时,比污泥SCOD释放量达到1.14 g SCOD/g MLVSS;碱性条件（p H为8～12）与高初始污泥浓度均有利于污泥的破解,但当污泥质量浓度大于最佳值6 192 mg/L时,污泥溶胞比达到最大,为39.7%,比污泥SCOD释放量降低;高铁酸盐溶液破解污泥的最佳反应时间为45 min。

关键词：高铁酸盐污泥污泥减量氧化

H_2O_2强化g-C_3N_4可见光电催化降解亚甲基蓝的研究

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中国科学：化学 2017年第3期47卷 376-382页

作者：齐璠静李一兵王彦斌王云飞王雁曾华斌马忠虹赵旭河北工业大学土木与交通学院天津300401 中国科学院生态环境研究中心环境水质学实验室北京100085

通过高温液相生长法在氧化铟锡玻璃上构筑了g-C_3N_4薄膜电极,该电极作为阳极在H_2O_2辅助作用下光电催化降解亚甲基蓝.研究结果表明,g-C_3N_4与H_2O_2在可见光下存在协同作用;在外加电压1.5 V,50 mmol L-1H_2O_2条件下,亚甲基蓝的降解... 详细信息

通过高温液相生长法在氧化铟锡玻璃上构筑了g-C_3N_4薄膜电极,该电极作为阳极在H_2O_2辅助作用下光电催化降解亚甲基蓝.研究结果表明,g-C_3N_4与H_2O_2在可见光下存在协同作用;在外加电压1.5 V,50 mmol L-1H_2O_2条件下,亚甲基蓝的降解率在2 h内由35.92%提高至53.43%.系统研究了H_2O_2浓度、外加电压、初始p H对亚甲基蓝降解的影响.采用电子顺磁共振自旋捕捉技术和自由基猝灭实验等方法证实了·O2-和·OH为光电催化过程中的主要氧化物种,提出了可能的催化反应机理,在外加H_2O_2条件下,g-C_3N_4受可见光激发生成的光生电子被O2或H_2O_2捕获,最终生成·OH,从而将有机染料降解.g-C_3N_4薄膜电极表现出较高的稳定性.

关键词：光电催化氧化石墨相氮化碳过氧化氢有机染料

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紫玉酒店阳台泡池给排水设计思路探讨

水务世界 2019年第1期 27-30页

作者：韩培齐璠静孙欢航天建筑设计研究院有限公司

紫玉漫江湾酒店位于吉林省长白山保护区内,建筑造型新颖奇特,与周边环境高度融合,给排水设计也与普通酒店有诸多不同。酒店客房阳台设有泡池,可为住宿客人提供极致的入住享受,泡池的给排水设计显得尤为重要,经过多种方案对比斟酌,最终... 详细信息

紫玉漫江湾酒店位于吉林省长白山保护区内,建筑造型新颖奇特,与周边环境高度融合,给排水设计也与普通酒店有诸多不同。酒店客房阳台设有泡池,可为住宿客人提供极致的入住享受,泡池的给排水设计显得尤为重要,经过多种方案对比斟酌,最终选定集中供热与局部维热相结合的方式供应阳台泡池热水。本文详细介绍了长白山地区阳台泡池热水供应方式,为此类项目提供了一种新的设计思路。

关键词：泡池集中供热局部维热热水