太陽(yáng)能處理有機(jī)廢水原理與應(yīng)用
本書(shū)從太陽(yáng)光全光譜利用的角度出發(fā)，結(jié)合太陽(yáng)能熱電化學(xué)過(guò)程兩場(chǎng)熱電耦合理論基礎(chǔ)，提出一種全新的綜合利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，建立了太陽(yáng)能STEP光熱電多場(chǎng)耦合化學(xué)過(guò)程，并建立了太陽(yáng)能STEP光電熱三場(chǎng)耦合降解廢水模式，高效利用了太陽(yáng)光譜的全部能量進(jìn)行有機(jī)廢水的處理。全書(shū)共7章，包括緒論、STEP理論及其研究進(jìn)展、STEP有機(jī)廢水降解模型和理論分析、STEP兩場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解研究、用于STEP有機(jī)廢水降解的改性TiO2 NTs研究、STEP光電熱三場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解研究以及結(jié)論與展望。
本書(shū)理論與實(shí)踐相結(jié)合，可供環(huán)境科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域科研人員閱讀參考，也可供高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生學(xué)習(xí)參考。
第1章 緒論1
1.1 能源利用與發(fā)展 1
1.1.1 能源利用的進(jìn)程 1
1.1.2 能源利用的現(xiàn)狀 2
1.2 太陽(yáng)能利用及研究進(jìn)展 3
1.2.1 太陽(yáng)能熱利用 4
1.2.2 太陽(yáng)能電利用 6
1.2.3 太陽(yáng)能光利用 9
1.3 中國(guó)可再生能源發(fā)展 12
1.3.1 發(fā)展障礙 12
1.3.2 發(fā)展戰(zhàn)略 13
1.3.3 發(fā)展政策 15
1.4 本章小結(jié) 16
第2章 STEP 理論及其研究進(jìn)展17
2.1 STEP理論 17
2.1.1 STEP煉鐵 18
2.1.2 STEP制氫 20
2.1.3 STEP碳捕獲 21
2.1.4 STEP有機(jī)合成 23
2.1.5 STEP煤清潔轉(zhuǎn)化 24
2.2 有機(jī)廢水分類(lèi)及處理方法 25
2.2.1 染料有機(jī)廢水 25
2.2.2 石油化工行業(yè)有機(jī)廢水 26
2.2.3 精細(xì)化工行業(yè)有機(jī)廢水 27
2.2.4 其他化工行業(yè)有機(jī)廢水 28
2.3 典型含SDBS有機(jī)廢水處理技術(shù)進(jìn)展 29
2.3.1 物理法 30
2.3.2 化學(xué)法 31
2.3.3 生物法 33
2.4 典型含硝基苯有機(jī)廢水處理技術(shù)進(jìn)展 33
2.4.1 物理法 34
2.4.2 化學(xué)法 35
2.4.3 生物法 37
2.5 中心材料對(duì)STEP過(guò)程影響 38
2.5.1 金屬陽(yáng)極基體材料 39
2.5.2 光電薄膜陽(yáng)極材料 40
2.5.3 碳基陽(yáng)極材料 43
2.5.4 g-C3N4光催化材料 44
2.6 本章小結(jié) 52
第3章 STEP 有機(jī)廢水降解模型和理論分析54
3.1 STEP化學(xué)過(guò)程理論模型 54
3.2 STEP化學(xué)過(guò)程能量耦合 57
3.3 STEP有機(jī)廢水降解理論基礎(chǔ) 58
3.3.1 STEP有機(jī)廢水降解的理論分析 58
3.3.2 STEP有機(jī)廢水降解的熱力學(xué)分析 59
3.3.3 STEP-SDBS降解的熱力學(xué)分析 61
3.3.4 STEP-NB降解的熱力學(xué)分析 64
3.4 本章小結(jié) 66
第4章 STEP 兩場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解研究67
4.1 實(shí)驗(yàn)部分 68
4.1.1 藥品與試劑 68
4.1.2 STEP降解有機(jī)廢水分析儀器 68
4.1.3 STEP降解有機(jī)廢水實(shí)驗(yàn)裝置 69
4.1.4 g-C3N4制備及其改性 71
4.2 STEP熱-電兩場(chǎng)耦合SDBS降解 71
4.2.1 STEP降解SDBS循環(huán)伏安分析 71
4.2.2 STEP降解SDBS條件分析 74
4.2.3 STEP降解SDBS產(chǎn)物分析 78
4.2.4 STEP降解SDBS機(jī)理分析 81
4.2.5 STEP降解SDBS實(shí)際廢水 83
4.2.6 STEP降解SDBS戶(hù)外實(shí)驗(yàn) 84
4.3 STEP熱-電兩場(chǎng)耦合硝基苯降解 86
4.3.1 STEP熱助循環(huán)伏安分析 86
4.3.2 電壓對(duì)硝基苯降解的影響 88
4.3.3 溫度對(duì)硝基苯降解的影響 90
4.3.4 STEP降解硝基苯產(chǎn)物分析 92
4.3.5 STEP降解硝基苯機(jī)理分析 96
4.4 STEP光-熱兩場(chǎng)耦合硝基苯降解 97
4.4.1 結(jié)構(gòu)形貌和性質(zhì)分析 97
4.4.2 溫度硝基苯降解的影響 99
4.4.3 機(jī)理分析 100
4.4.4 戶(hù)外實(shí)驗(yàn) 103
4.5 適配STEP熱-電耦合過(guò)程In-situTEC-MRA 105
4.5.1 In-situTEC-MRA設(shè)計(jì)構(gòu)建 106
4.5.2 In-situTEC-MRA原位檢測(cè) 107
4.5.3 能量分析 112
4.5.4 動(dòng)力學(xué)和機(jī)理分析 116
4.6 本章小結(jié) 119
第5章 用于STEP 有機(jī)廢水降解的改性TiO2 NTs 研究121
5.1 實(shí)驗(yàn)部分 122
5.1.1 藥品與試劑 122
5.1.2 一次陽(yáng)極氧化TiO2NTs制備 123
5.1.3 二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs制備 124
5.1.4 二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs改性 125
5.1.5 TiO2NTs光催化性能表征 127
5.2 TiO2NTs結(jié)構(gòu)改性 129
5.2.1 TiO2NTs納米管形貌 129
5.2.2 液相光催化實(shí)驗(yàn) 133
5.2.3 氣相光催化實(shí)驗(yàn) 135
5.3 二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs貴金屬負(fù)載改性 137
5.3.1 NMNs/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs形貌 138
5.3.2 NMNs/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs光催化性能 139
5.3.3 NMNs/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs光催化機(jī)理 142
5.4 二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs鐵離子負(fù)載改性 143
5.4.1 Fe3+/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs形貌 143
5.4.2 Fe3+/TiO2NTs結(jié)構(gòu)分析 143
5.4.3 Fe3+/TiO2NTs光催化性能 146
5.4.4 Fe3+/TiO2NTs光催化降解硝基苯 148
5.5 二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs非金屬負(fù)載改性 152
5.5.1 E-carbon/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs形貌 152
5.5.2 E-carbon/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs光催化性能 155
5.5.3 E-carbon/二次陽(yáng)極氧化TiO2NTs光催化機(jī)理 163
5.6 本章小結(jié) 164
第6章 STEP 光-電-熱三場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解研究166
6.1 實(shí)驗(yàn)部分 166
6.1.1 STEP光-電-熱三場(chǎng)耦合硝基苯降解條件 166
6.1.2 STEP光-電-熱三場(chǎng)耦合硝基苯降解裝置 167
6.2 結(jié)果與討論 168
6.2.1 STEP光-電-熱三場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解模型 168
6.2.2 STEP光-電-熱三場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解結(jié)果與分析 172
6.2.3 STEP光-電-熱三場(chǎng)耦合有機(jī)廢水降解機(jī)理研究 175
6.3 本章小結(jié) 178
第7章 結(jié)論與展望179
7.1 主要結(jié)論 179
7.2 未來(lái)展望 181
參考文獻(xiàn)184
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