乙烯分解纳米光催化反应器关键性能参数研究

果品与蔬菜在采后贮藏过程中所产生和释放的乙烯是加速成熟、衰老和腐烂的重要环境因子。该研究采用纳米光催化技术开发设计了一种可以去除气调库中乙烯的玻璃管光催化反应器,并对其主要性能参数进行了模拟测试与分析。结果表明：气体流量、玻璃管直径与长度以及光源种类均是影响光催化反应器乙烯分解性能的主要因素。在该试验条件下,气体流量在40～80 L/h的范围内较佳;玻璃管的适宜内径为50 mm;在相同功率条件下黑光灯的光催化效果优于紫光灯。光催化反应器可以多级串联使用,以便提高系统的乙烯分解能力。这些研究结果为气调库用光催化乙烯分解装置设计提供了基础设计参数和指标。     

有机磷农药纳米TiO2光催化降解反应器的优化设计

为了提高有机磷农药的TiO2光催化降解效率,以乙酰甲胺磷为降解对象,对光源、反应器结构及两者之间的结合方式、反应器材质等影响因素进行了试验,建立了可有效降解有机磷农药的纳米TiO2光催化反应器。结果表明:以石英材质加工冷阱部分、钠钙玻璃加工外层反应瓶的内照式反应器配以450W、主波长365nm的高压汞灯搭建的反应平台,经评估,当TiO2添加量为0.1g/L时,反应60min可使初始质量浓度为16mg/L的乙酰甲胺磷农药降解率达96.55%。该研究对有机磷农药光催化降解反应器的优化有一定的技术参考价值。     

TiO2纳米粒子气固相光催化降解乙烯初探

该文对TiO2纳米粒子气固光催化降解果蔬贮藏环境乙烯技术进行了初步研究.采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2薄膜作光催化剂,利用自行设计的气固光催化实验系统,研究了乙烯浓度、紫外光作用时间对光催化降解反应的影响,探讨了乙烯的光催化降解的动力学.结果显示:该研究所制备的TiO2锐钛矿型含量为48.766%,比表面积为47.186 m2/g,具有良好的光催化性能;光催化降解乙烯比直接紫外线光降解效果显著,光照10 min时光催化乙烯降解率比直接紫外线光降解提高23.76%;乙烯的降解率随着其浓度的增加而降低;乙烯的光催化降解的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程加以描述.     

TiO2纳米粒子气固相光催化降解乙烯初探

该文对TiO₂纳米粒子气固光催化降解果蔬贮藏环境乙烯技术进行了初步研究。采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO₂薄膜作光催化剂，利用自行设计的气固光催化实验系统，研究了乙烯浓度、紫外光作用时间对光催化降解反应的影响，探讨了乙烯的光催化降解的动力学。结果显示：该研究所制备的TiO₂锐钛矿型含量为48.766%，比表面积为47.186 m²/g，具有良好的光催化性能；光催化降解乙烯比直接紫外线光降解效果显著，光照10 min时光催化乙烯降解率比直接紫外线光降解提高23.76%；乙烯的降解率随着其浓度的增加而降低；乙烯的光催化降解的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程加以描述。     

液体食品处理用高压方波脉冲发生网络仿真

为了进一步提高脉冲电场食品处理的杀菌率,延长食品货架期,该文从脉冲发生器的波形和脉冲能量方面考虑,设计了一种合理有效的单极性方波脉冲形成网络。通过计算液体食品负载的等效电路,根据能量关系确定放电电容值,得到方波脉冲网络的各参数。然后,利用MATLAB中电力系统工具箱（Power System Block）模块对方波脉冲发生电路进行仿真,得到峰值为35 kV,波顶较平,上升、下降沿很陡的近似方波脉冲。仿真结果表明方波脉冲发生网络理论上的可行性,为食品处理用脉冲发生器的进一步改进提供理论依据。     

60Co-g辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF(Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析。结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60Co-辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率。Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44%和37%。研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考。     

介质阻挡放电降解果蔬贮藏环境中的乙烯

为了去除园艺产品贮运环境中的乙烯以达到保鲜效果,该研究采用一种介质阻挡放电（DBD）反应器对乙烯进行降解,对影响乙烯降解的各主要因素进行了考察。结果表明,放电间隙1 mm、放电功率大于15 W、气体流量1.5 L/min时乙烯的降解效果较好,30 min内乙烯被完全降解;产生的臭氧能够更好促进乙烯的降解,但也存在随功率增加臭氧含量突增的缺陷。低温等离子体技术在果蔬保鲜领域是有应用前景的。     

生物反应器模拟生活垃圾填埋降解产甲烷性能

该文采用生物反应器模拟生活垃圾填埋降解过程,跟踪测试了垃圾在厌氧消化过程中产甲烷进程及渗滤液特性,并探索两者之间的关系,旨在筛选出可以预测垃圾厌氧消化产甲烷进程的指标。结果表明渗滤液pH值、TOC/TN(total organic carbon/total nitrogen)、乙酸/戊酸(HAc/HVa)的变化对系统产甲烷进程及稳定性有一定的指示作用。消化系统产甲烷初期,渗滤液pH值稳定在5.77~5.91。产甲烷高峰期,渗滤液pH值会迅速升高达到峰值。渗滤液中TOC/TN≥11时,垃圾厌氧发酵系统稳定,产甲烷正常。而当渗滤液中TOC/TN11时,发酵系统因氨积累失稳,产气量小。戊酸在垃圾厌氧消化过程中生成与转化较为活跃,HAc/HVa变化较大且有明显的拐点,拐点处可预测消化系统进入产甲烷期。此外,采用16S r RNA基因标记技术对反应器中3个阶段的垃圾渗滤液样品(水解酸化期A、产甲烷高峰期B、产甲烷末期C)以及试验结束时垃圾样品和覆盖土样品进行群落评估。聚类树分析得出生活垃圾(municipal solid wastes,MSW)样品与渗滤液样品其微生物种类及丰度都较为接近,有较近的亲缘关系,且反应期越长相似度越高。测定渗滤液样品的微生物群落组成可一定程度反映出系统内垃圾的群落结构。覆盖层是系统进行硝化反应的主要场所。垃圾厌氧消化末期,系统中氨积累抑制产甲烷菌活性,是导致系统产甲烷能力下降的主要原因。     

60Co-γ辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-γ射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-γ辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF (Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析.结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60C0-γ辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率.Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44％和37％.研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考.     

外加助剂对提高乙酰甲胺磷光催化降解效果的影响

为了进一步提高乙酰甲胺磷残留的降解效果,该文在前期乙酰甲胺磷残留纳米TiO2-紫外光催化降解工艺优化研究的基础上,重点就通入气体、外加H2O2、添加铁离子、铜离子及其与H2O2的复配效果、添加乙醇和丙酮等对乙酰甲胺磷光催化降解过程的影响进行了研究。结果表明,氧气比例相对较高的反应气氛、添加H2O2、Fe3+、Cu2+能促进乙酰甲胺磷的光催化降解;而乙醇、丙酮的添加不利于乙酰甲胺磷的光催化降解。在前期确定的乙酰甲胺磷的紫外光-纳米TiO2反应体系中(20mg/L乙酰甲胺磷溶液、0.1g/L纳米TiO2、pH值6.7、反应温度25℃),添加0.2mmol/L的Cu2+和10mmol/L的H2O2,并通入N2:O2为20:80的反应气氛时,反应20min后,光催化降解率即可达98.03%。该研究可为乙酰甲胺磷农药残留的降解提供参考。     

正直流电晕放电降解果蔬冷藏环境中乙烯

为了了解正直流电晕放电技术作为一种新的降解园艺产品保鲜环境中乙烯方法的可行性。该文以多针对圆筒内壁式电晕放电反应器为对象,进行了单位体积放电功率、混合气体流量和混合气体相对湿度等因素对电晕放电特性及乙烯降解效果的影响研究。结果表明:正直流电晕放电对乙烯降解有明显的效果,乙烯降解率的半经验模型动力学模型可用Weibull方程来描述;电晕起始电压随混合气体相对湿度、流量的增加而降低,电晕运行电压范围随混合气体相对湿度的增加而增大,但混合气体流量对电晕运行电压范围的影响不大;采用二次旋转组合实验和回归拟合,建立了90%乙烯降解所需的时间(tR)与影响因素关系的二次多项数学模型,验证了模型的有效性,并探讨了单位体积放电功率、混合气体流量和混合气体相对湿度对正直流电晕放电对乙烯降解的影响。为正直流电晕放电技术应用及进一步的等离子体催化技术的研究提供依据。