ZnO/TiO2复合催化阴极放电等离子体协同促进‧OH生成高效降解PPCPs

基本信息
批准号:51908485
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:袁德玲
学科分类:
依托单位:燕山大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
PPCPs降解催化机理等离子多效催化协同技术
结项摘要

PPCPs are a new class of organic pollutants that cannot be completely absorbed and utilized during use. They would continue to enter the environment and cause harm to human health and ecological environment. Therefore, it is of great significance to conduct research on the efficient degradation technology for PPCPs in water. To solve the problem of low ‧OH production and low energy utilization efficiency of discharge plasma for organic wastewater treatment, depending on the advantages of the multi-effect catalysis of the photocatalytic composites, such as wide photoresponse range and catalysis on active species (H2O2 and O3), a new synergistic system of discharge plasma and ZnO/TiO2 is proposed to efficiently decompose PPCPs in water. The cathode of the discharge plasma is used as the supporter to construct the ZnO/TiO2 composite, which could take full advantage of the various physical and chemical effects during the discharge process, activating multi-effect catalytic impacts to promote the production of ‧OH, and then improving the PPCPs degradation and energy efficiency. This project will systematically study the action law of typical PPCPs elimination under the composite system of discharge plasma and photocatalyst and the production and utilization of active substances, revealing the mechanism of synergistic catalytic effect for the promoted formation of strong oxidizing ‧OH, analyzing the mechanism of decomposition process of PPCPs, and clarifying the mechanism of the enhancement of energy utilization efficiency. The results could provide an important scientific basis for refractory PPCPs removal by discharge plasma technology.

PPCPs是一类新型有机污染物,其在使用过程中不能完全被吸收和利用,会源源不断进入环境中,对人类健康和生态环境产生危害。因此,开展高效降解水中PPCPs技术的研究意义重大。针对放电等离子体降解有机废水过程中‧OH产量低与能量利用效率不高的技术瓶颈,依托光催化复合材料光响应范围广及可催化活性粒子(H2O2和O3)的多效催化优势,申请人提出建立等离子体协同ZnO/TiO2复合催化高效降解PPCPs的新方法,即以放电等离子体的阴极为载体,构筑ZnO/TiO2复合阴极,充分利用放电过程中的各种物理、化学效应,激发多效催化反应促进‧OH生成,高效降解PPCPs的同时提升能量利用效率。本项目将系统研究协同体系降解PPCPs的作用规律、活性粒子的变化规律,揭示协同催化效应促进‧OH产生的作用机制,解析PPCPs降解机理,阐明能量利用效率提升机制,从而为等离子体技术处理PPCPs提供重要科学基础与依据。

项目摘要

本项目针对放电等离子体降解PPCPs过程中‧OH产量低与能量利用效率不高的技术瓶颈,依托光催化复合材料光响应范围广及多效催化优势,提出建立了等离子体协同ZnO/TiO2复合催化高效降解PPCPs的新方法,即以放电等离子体的阴极为载体,构筑ZnO/TiO2复合阴极,充分利用放电过程中的各种物理、化学效应,激发多效催化反应促进‧OH生成,高效降解PPCPs的同时提升能量利用效率。本项目系统研究了协同体系降解典型PPCPs盐酸四环素的作用规律、‧OH、O3和H2O2的变化规律,揭示了协同催化效应促进‧OH产生的作用机制,解析盐酸四环素降解机理,从而为等离子体技术处理PPCPs提供重要科学基础与依据。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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