首页 期刊 环境科学学报 水处理光电催化反应器内部结构优化布设机理探讨 【正文】

水处理光电催化反应器内部结构优化布设机理探讨

作者:李科程; 李梦凯; JENSEN; MB; 强志民 中国科学院生态环境研究中心饮用水科学与技术重点实验室; 北京100085; Department; of; Geosciences; and; Natural; Resource; Management; University; of; Copenhagen; Rolighedsvej; 23; 1958; Frederiksberg; C; Denmark; 中国科学院大学中丹学院; 北京101400
光电催化反应器   内部结构   紫外辐照强度   污染物降解速率  

摘要:光电催化(PEC)反应器内部结构的优化布设对水中污染物的降解效率至关重要.本文采用氧化还原法制备了一种蓝色TiO2纳米管阵列电极板,探究了PEC反应器内各布设因素对亚甲基蓝(MB)降解效果的影响.结果表明,阳极板与光源中心距离的减小、阳极板旋转角度的减小及阳极板数量的增加均会导致MB降解速率的加快.进一步分析表明,各布设因素对MB的降解影响均可归因为紫外(UV)辐照强度.MB的PEC降解速率与阳极板表面UV辐照强度呈线性正相关,其线性拟合公式的斜率(0.00219)和截距(0.0049)分别反映了UV光子应用于阳极催化氧化和直接光降解MB的相对效果,揭示了各反应对MB降解速率的贡献.此外,不同内径(64、72和80 mm)的PEC反应器对比结果表明,反应器内径越小,MB降解速率越快,但内径为80 mm的反应器降解MB的单位电能消耗(EEO)最低(17.24 kWh·m^-3·order^-1).最后,量化分析了不同内径反应器中阳极催化氧化和直接光降解对MB降解速率的贡献,为PEC反应器的优化设计提供了重要参考.

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