WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Квиткова Елена Юрьевна

ПЛАЗМЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДНЫХ

РАСТВОРОВ ОТ ФЕНОЛОВ

Специальность 03.00.16 – Экология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени

кандидата химических наук

Иваново - 2006 г.

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” доктор химических наук,

Научный руководитель:

доцент Гриневич Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Улитин Михаил Валерьевич доктор технических наук, профессор Семенов Владимир Константинович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Ярославский государственный технический университет”

Защита состоится 4 декабря 2006 г. в часов в ауд. _ на заседании диссертационного совета Д 212.063.02 в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет”по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет”по адресу:

153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 10.

Автореферат разослан “ 200 6 г.

” Учёный секретарь диссертационного совета Гришина Е.П.

Актуальность работы. К настоящему времени проблема ухудшающегося качества природных и питьевой воды стала привлекать внимание ученых и исследователей всего мира. Задача обеспечения населения Российской Федерации питьевой водой нормативного качества является одной из актуальных и включена в «Экологическую доктрину РФ». Традиционные методы очистки воды в ряде случаев не способны обеспечить требуемое ее качество (особенно предназначенной для питья), в частности, полного удаления из нее фенолов, при хлорировании которых возможно образование таких супертоксикантов, как дибензо-n-диоксины и дибензо-n-фураны. Поэтому все чаще для этой цели используют методы химии высоких энергий, включая радиационную химию, фотохимию и плазмохимию. Так, использование плазмы барьерного разряда (ПБР) позволяет повышать качество воды, снижая концентрации органических загрязнителей в десятки раз.





Однако из-за большого количества возможных реакций и сложности системы раствор – газовый разряд, практически невозможно выявить значимые реакции, не говоря уже о лимитирующих стадиях процесса. Данный факт не позволяет осуществить оптимизацию реакторов по очистке растворов в низкотемпературной плазме.

Качественно новым направлением в этой области является применение совмещенных плазменно-каталитических процессов (СПКП), позволяющих повысить скорость деструкции органических соединений, то есть снизить энергозатраты. Одновременное введение катализатора и обрабатываемого раствора непосредственно в зону плазмы в принципе позволяет получить следующие выгоды. Во-первых, на раствор и на катализатор действуют все активные частицы, включая короткоживущие, образующиеся в газовой и жидкой фазах. Во-вторых, под действием активных частиц плазмы может происходить активация катализатора при низких температурах или на катализаторе возможно образование активных частиц, способных инициировать и ускорять процессы разложения органических соединений, растворенных в воде, и, возможно, менять состав образующихся продуктов деструкции.

Поэтому изучение кинетики трансформации фенолов, растворенных в воде, под действием активных частиц барьерного разряда и в совмещенных плазменно-каталитических процессах является актуальным.

Работа поддерживалась индивидуальным грантом по программе “Экологичные технологии”, выделяемым CAF Россия по инициативе и финансовой поддержке ВАТ Россия, грантом РФФИ № 03-03-96441, и Korean Organization of Science and Engineering Foundation Grant (Project KOSEF-2204-0150).

Цель работы заключалась в выявлении закономерностей кинетики процессов разложения фенолов в модельных водных растворах под действием активных частиц ПБР и в СПКП, и определении возможностей такого рода воздействий для достижения высокой эффективности деструкции фенолов.

Поставленная цель достигалась путём решения следующих задач:

- определение скоростей и эффективности деструкции фенолов;

- выявление состава и кинетики изменений концентраций основных промежуточных и конечных продуктов разложения при различных условиях реализации процесса очистки модельных водных растворов;

- выбор на этой основе катализаторов, эффективно работающих и устойчивых в условиях низкотемпературной плазмы и разработка методик их нанесения.

Научная новизна. Впервые показана эффективность применения совместного действия низкотемпературной плазмы и металлсодержащих катализаторов в процессах очистки воды от органических загрязнителей. Впервые получены сравнительные характеристики процесса деструкции гидроксизамещенных производных бензола (фенола, гидрохинона, резорцина и пирокатехина) в широком диапазоне концентраций по отношению к действию активных частиц ПБР и в СПКП. Установлено, что использование разных катализаторов позволяет увеличивать скорости разложения фенолов и менять соотношения между концентрациями продуктов их деструкции.





Практическая значимость. Разработаны методики нанесения на стекловолокно катализаторов (оксидов никеля и титана), устойчивых в условиях плазменного воздействия. Показано, что применение СПКП для очистки воды имеет существенные преимущества по сравнению с использованием только плазменной обработки, особенно для трудноокисляемых соединений. Использование СПКП позволяет проводить процессы деструкции фенолов с высокой эффективностью (до 96-99 %) даже при высоких начальных концентрациях загрязнителей в воде (до 0,53 ммоль/л).

Достоверность данных обеспечивалась использованием современных методов исследований и обработки результатов, проверкой их на воспроизводимость, а также отсутствием противоречий с теми сведениями, которые ранее были известны.

Публикации и апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ряде конференций и симпозиумов, в том числе 2-ой Всероссийской конференции (с приглашением специалистов стран СНГ) "Прикладные аспекты химии высоких энергий", Москва, 2004; 6-ом и 7-ом Международных конгрессах “Вода: экология и технология «ЭКВАТЭК – 2004»” и “Вода:

экология и технология «ЭКВАТЭК – 2006»”, Москва; 4-ом Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии, Иваново, 2005; Международной научно-технической конференции “Ресурсо- и энергосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии”, Минск, г. По результатам работы опубликовано 3 статьи и 12 тезисов докладов.

Объём диссертации. Диссертация изложена на 119 стр., содержит 9 табл., 36 рис. и состоит из введения, обзора литературы, методики исследований, обсуждения результатов эксперимента, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 184 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводятся литературные данные, показывающие высокую эффективность окислительной деструкции органических примесей, содержащихся в воздухе и воде, при использовании методов фото-, плазмо- и радиационной химии. Представлены возможные механизмы и продукты трансформации загрязняющих веществ. Показано, что эти методы, применяемые совместно с катализаторами, могут применяться как в процессах превращения органических соединений в целевые продукта, так и для очистки промышленных выбросов и сбросов. Катализаторами этих процессов являются в основном комплексы переходных металлов и их оксидов (TiO2, NiO, CuO и др.), а также металлы VIII подгруппы. Анализ литературных данных показал, что имеются лишь отрывочные данные о возможности использования плазменно-каталитических методов для очистки стоков и в процессах водоподготовки.

Во второй главе приведено описание экспериментальной установки, а также методик нанесения катализаторов и определения концентраций веществ, в растворах и газовой фазе.

В качестве объектов использовались индивидуальные водные растворы фенола, резорцина, пирокатехина и гидрохинона квалификации ЧДА с концентрациями от 0,053 до 2,13 ммоль/л.

Обработку растворов проводили в реакторе с коаксиальным расположением электродов (рис. 1) при атмосферном давлении. Барьерный разряд возбуждался приложением переменного напряжения 16 кВ с частотой 50 Гц. Расход газа (технический О2) варьировался в диапазоне 0,28 - 3,36 см3/с при н.у., а объмный расход растворов фенолов составлял 0,01 0,2 см3/с.

Катализаторы на основе никеля и меди наносили на стеклоткань химическим методом в щелочной среде. Катализатор на основе оксида титана стехиометрического состава получали магнетронным реактивным распылением Ti в среде Ar-O2. Химический состав поверхности анализировался методом ЭСХА (спектрометр ESCALAB MK II, V.G. Scientific LTD, East Grinstead UK (Mg Ka 1253 eV, 90), а фазовый – рентгеноструктурным методом (Дрон-2).

Выход газа электрод раствора ным расположением электродов.

В третьей главе проводится обсуждение полученных экспериментальных данных.

§ 3.1. Основные активные частицы плазмы барьерного разряда Эксперимент показал, что при использовании О2 в качестве плазмообразующего газа, концентрация О3 в газовой фазе в среднем в 10 раз больше, чем в жидкой. И в газовой фазе и в растворе, концентрация О3 с увеличением времени контакта с зоной плазмы возрастала (рис. 2).

При обработке раствора фенола в ПБР предельные концентрации О3 (при времени контакта ) в газовой фазе снижались в 1,3-3,0 раза по сравнению с дистиллированной водой. В жидкой фазе предельные концентрации О3 в дистиллированной воде были в 1,3 –2,3 раза выше, чем в растворе фенола.

Измерения показали, что отношение предельных концентраций О3 в газовой фазе к таковым в жидкой фазе изменяется от 2 до 25 раз для дистиллированной воды (от 1,3 раза до 22 для раствора фенола) в зависимости от условий, то есть при определенных условиях концентрации О3 в газовой и жидкой фазах становятся соизмеримы. Такие высокие концентрации озона в жидкой фазе относительно концентраций О3 в газовой не могут быть реализованы в равновесных процессах, что очень важно при очистке сточных вод и подготовки воды питьевого качества, где требуются высокие концентрации активных частиц именно в жидкой фазе.

Рис. 2. Концентрации О3 в жидкой фазе как функции времени контакта раствора с ПБР при разных временах контакта газа (к.г). а – дистиллированная вода; б – раствор фенола с C= 0,053 ммоль/л: 1,2,3,4 - к.г. = 9,3; 16,3; 33,5; 115 c соответственно.

На основании экспериментальных данных была оценена концентрация других активных частиц в газовой фазе: [HO2•]= 51013 см-3, [•OH]= 1,51012 см-3, что на 3-4 порядка ниже найденной концентрации озона (~ 21017 см-3).

В данной работе в качестве катализаторов были испытаны три вида оксидных систем: медь-, никель- и титансодержащие.

Эксперименты показали (рис.3), что с увеличением исходной концентрации фенолов эффективность их разложения уменьшается. Эффект наиболее выражен для гидрохинона, а наименее – для пирокатехина.

При изменении начальной концентрации фенола с 0,053 до 2,13 ммоль/л (рис. 3) степень превращения падала с 99,9 % до 36 % (в 2,8 раза), а в СПКП она уменьшалась лишь с 99,9 % до 86 % (в 1,2 раза). Таким образом, эффективность применения СПКП для разложения растворенных в воде фенолов выше, чем в ПБР.

Отметим, что при концентрациях фенолов в растворах 0,053 ммоль/л на выходе из реактора были обнаружены лишь наиболее устойчивые из исследуемых соединений, а именно фенол и гидрохинон (рис. 4 а). Концентрации резорцина и пирокатехина в обработанных растворах были ниже предела их обнаружения (5·10-3 мг/л) во всём исследованном диапазоне расходов растворов. Плазменная обработка растворов фенолов в присутствии NiO (рис. 4 б) приводила к незначительному увеличению степени деструкции гидрохинона (с 98 до 99 %), а концентрации фенола, резорцина и пирокатехина стали ниже предела их обнаружения.

Рис. 4. Cтепень деструкции фенолов (Сн = 0,053 ммоль/л) при обработке их растворов в ПБР (а) и СПКП (NiО) (б): 1 – фенол, 2 – гидрохинон.

Эксперименты по удалению фенола из раствора в СПКП с использованием в качестве катализатора оксида меди, также показали увеличение степени деструкции C6H5OH с 98 до 99,6 %. Но этот катализатор оказался неустойчив к действию плазмы. Уже спустя 10 ч работы наблюдалось снижение степени разложения фенола до значений, характерных для обработки в ПБР. Катализаторы на основе оксидов никеля и титана не изменяли своих каталитических свойств на протяжении всего периода времени проведения экспериментов (6 месяцев).

Высокие степени превращения фенолов (96 - 99 %) при использовании СПКП (NiO) наблюдались и при увеличении их исходной концентрации в 5 - 10 раз.

Применение оксида никеля для плазменной обработки растворов фенолов (0,53 ммоль/л) приводило к увеличению степени их деструкции () по сравнению с обработкой растворов в СПКП с TiO2. Так, в СПКП (NiО) при деструкции C6H5OH в водном растворе (для к.ж. = 100 с) была равна 99 % (в ПБР – 90, %), тогда как использование TiO2 в СПКП увеличило (C6H5OH) лишь до 95 %.

Аналогичные результаты наблюдались и при воздействии плазмы на растворы гидрохинона: в ПБР – = 93 %, в СПКП – =99 % (NiО) и =95 % (TiО2). Однако степени разложения резорцина и пирокатехина в ПБР и в СПКП были близки, независимо от применяемого катализатора (99 - 99,9 %).

Результаты обработки растворов с высокими начальными концентрациями в растворе (2,13 ммоль/л) показали, что наибольшее увеличение степени разложения в СПКП (до 77,3 %) по сравнению с ПБР ( = 68,7 %) регистрировали для фенола, наименьшее – для пирокатехина (с 98,3 до 99,7 %). Для раствора гидрохинона в ПБР и СПКП (NiО) наблюдались близкие значения ( 86 %).

Таким образом, говоря об эффективности процессов разложения исследованных фенолов, можно сделать вывод, что СПКП целесообразно использовать или для устойчивых к плазменному воздействию соединений (фенола и гидрохинона), или при очистке растворов с высокими концентрациями фенолов.

§ 3.3. Продукты трансформации фенолов в ПБР и СПКП Согласно данным, приведенным в литературном обзоре, схематично процесс разложения фенолов в ПБР можно представить:

где Ф - фенол, А - альдегид, КК - карбоновые кислоты. Эксперименты показали, что концентрация альдегидов (в пересчёте на формальдегид) не превышает чувствительности метода их определения. Следовательно, основными промежуточными и конечными продуктами превращения фенолов могут являться карбоновые кислоты и диоксид углерода.

В зависимости от исходной концентрации фенолов кинетические кривые накопления карбоновых кислот были представлены двумя типами зависимостей (см. рис. 5). При начальных концентрациях до 0,053 ммоль/л выход карбоновых кислот в зависимости от времени контакта раствора описывался кривой с насыщением, за исключением гидрохинона в СПКП.

Обработка растворов с начальной концентрацией до 0,27 ммоль/л включительно в СПКП (NiO) приводила, как правило, к снижению выхода карбоновых кислот (за исключением гидрохинона). Максимальный выход карбоновых кислот ( – количество моль CH3COOH, приходящееся на 1 моль фенольного соединения (ФС) или моль CH3COOH/моль ФС), образующихся при обработке в ПБР разбавленных растворов фенолов, наблюдался для резорцина и пирокатехина: рез пир = 1,8 (Сн = 0,053 ммоль/л) и рез = 2,0, пир = 1,9 (Сн = 0, ммоль/л). В данном диапазоне начальных концентраций фенолов наименьший выход карбоновых кислот был зафиксирован при обработке в ПБР растворов гидрохинона: гидр = 1,3 - 1,4 (Сн = 0,053 - 0,27 ммоль/л).

При дальнейшем увеличении начальной концентрации фенолов от 0, ммоль/л и выше на кинетических кривых максимум исчезал. Отметим, что максимальные значения характерны для резорцина и пирокатехина (в ПБР рез = 1,7, пир = 2,1 – при Сн = 0,53 ммоль/л).

Рис. 5. Кинетика образования карбоновых кислот (в пересчёте на уксусную) при деструкции фенолов (Сн = 0,53 ммоль/л) в ПБР (а) и СПКП (Ni) (б): 1 – фенол, 2 – резорцин, 3 – пирокатехин, 4 – гидрохинон.

Оценка максимального выхода карбоновых кислот (в % от начального содержания углерода в растворе) при деструкции фенолов показала (табл. 1), что в СПКП (NiО) в карбоновые кислоты переходило не менее 53 % (46 % при использовании TiО2) от начального содержания углерода в растворе, то есть их выход в любом случае был достаточно высоким. Отметим, что при использовании TiO2 в СПКП наблюдалась тенденция к уменьшению содержания кислот на выходе из реактора по сравнению с ПБР и СПКП (NiО).

Максимальный выход карбоновых кислот (в % от начального содержания углерода в растворе) при деструкции фенолов (Сн = 0,53 ммоль/л) При воздействии на все растворы фенола выход СО2 в газовой фазе в СПКП (ТiO2) был выше по сравнению с использованием соединений NiО в СПКП при прочих равных условиях эксперимента (табл. 2). Следовательно, использование ТiО2 в СПКП ускоряет превращение карбоновых кислот в CO2 по сравнению с СПКП (NiО). Данное предположение подтверждается результатами экспериментов (рис. 6). При обработке модельного раствора уксусной кислоты максимальная степень превращения составляла всего 30 % (фенолов в этих же условиях до 99 %). Следовательно, основным процессом гибели карбоновых кислот, определяющим их концентрацию, есть процесс их конверсии в СО2.

0, Рис. 6 Кинетика разложения карбоновых кислот (1) введение катализатора в зои степень их разложения (2) в СПКП (TiО2) (Сн = ну плазмы может приводить 0,092 ммоль/л).

или к увеличению выхода карбоновых кислот (NiO), или к его снижению (TiO2) – в зависимости от природы катализатора. Это позволяет предположить, что разные катализаторы активируют различные стадии процессов разложения фенолов.

Выход СО2 в газовой фазе при обработке фенолов в ПБР и СПКП Отметим, что выполнение баланса по углероду по указанным продуктам разложения составляла от 6 до 30 %, что находится в пределах точности определения соответствующих концентраций.

Концентрация О3 при воздействии ПБР на дистиллированную воду (рис. 2) составляла 38 мкмоль/л, а при обработке раствора фенола (Сн= 53мкмоль/л) концентрация озона уменьшалась до 28 мкмоль/л. Из табл. 1 и 2 следует, что выход карбоновых кислот и СО2 в ПБР примерно одинаков, то есть на разложение одного моль фенола потребовалось бы 2,25 моль О3, а определенная экспериментально величина составляет 0.2 моль О3, то есть в 10 раз меньше, чем по стехиометрии реакции С6Н5ОН + 2.25О3 1.5СН3СООН + 3 СО2. Эта оценка показывает, что наряду с озоном в реакциях разложения фенола участвуют и другие активные кислородсодержащие частицы, такие как радикалы •ОН, НО2• и атомы О. Кроме того, нелинейные изменения характеристик деструкции относительно исходных концентраций показывают, что в реакциях должны участвовать и возбужденные молекулы фенолов.

§ 3.4. Кинетика процессов очистки воды от фенолов в СПКП Уравнение непрерывности плотности потока для рассматриваемого реактора имеет вид:

где D, C, V, W0, W Г – коэффициент диффузии, концентрация, линейная скорость потока жидкости, скорость образования и скорость гибели фенола соответственно, а x – координата вдоль реактора.

Предположим, что фенолы под действием плазмы разлагаются необратимо по реакциям первого и второго порядков относительно их концентрации, то есть где K1, K 2 – константы скоростей разложения по первому и второму кинетическому порядку соответственно. Тогда уравнения (1) и (2) дают Решение этого уравнения с начальным условием C( x = 0) = C н приводит к следующему значению концентрации фенола на выходе С( x = L) = С, которая и измеряется на опыте:

Обрабатывая кинетические кривые С как функции к.ж. при одинаковом значении начальной концентрации фенола Сн можно определить константы скорости К1, и К2, а также скорости разложения при к.ж. 0 - WГ = K 1С н + K 2 С н.

В табл. 3 представлены результаты обработки кинетических кривых разложения исследуемых фенолов, растворенных в воде, в СПКП, по уравнению (4). Видно, что проведение СПКП с использованием NiO или TiO2 приводит в ряде случаев к снижению скорости деструкции. Причём при прочих равных условиях применение NiO в СПКП по удалению фенолов из раствора, приводит к более эффективным результатам по сравнению с TiO2. Так, скорость разложения в СПКП (NiО, Сн = 0,53 ммоль/л) для фенола увеличилась в 5,4 раза, для пирокатехина – в 4,1 раза, для гидрохинона – в 4 раза. При размещении в зоне плазмы TiO2 скорость деструкции фенола увеличилась лишь в 1,3 раза, гидрохинона – в 3 раза, а для пирокатехина вообще стала меньше, чем для процессов в ПБР.

Скорости разложения фенолов при обработке их водных растворов По результатам экспериментов были рассчитаны скорости образования карбоновых кислот при обработке в ПБР и СПКП фенолов (табл. 4). Введение Ni катализатора в зону плазмы, как правило, приводило к увеличению скорости образования карбоновых кислот.

Скорости образования карбоновых кислот (в пересчете на уксусную кислоту) при плазменной обработке водных растворов фенолов (Сн = 0,53 ммоль/л) При начальной концентрации фенолов 0,053 ммоль/л увеличение скорости образования рассматриваемых промежуточных продуктов при использовании NiО происходило в 3 (для фенола) – 7,3 раза (для резорцина), а при обработке гидрохинона скорость их образования в СПКП снизилась почти в 2 раза.

С ростом начальной концентрации обрабатываемых растворов до 0,27 и 0, ммоль/л влияние катализатора на скорость образования СН3СООН стало меньше (за исключением гидрохинона). Эксперименты показали, что осуществление СПКП (NiО) при больших начальных концентрациях фенолов в среднем ускоряет образование карбоновых кислот в 2 раза.

Напротив, при введении в зону плазмы соединений Ti, в начальный период времени скорости образования карбоновых кислот из всех обрабатываемых растворов фенолов практически не изменились по сравнению с ПБР.

Таким образом, из использованных нами оксидных катализаторов контакт на основе NiO в СПКП не только значительно ускоряет сам процесс разложения фенолов, но и существенно повышает степень деструкции последних.

Для оценки эффективности обработки модельных растворов была оценена потенциальная токсичность обработанного раствора фенола в ПБР и в СПКП (табл. 5), значения которой показали, что после обработки в ПБР она снижается в 5,8 раза, а в СПКП в 8,3 раза (в среднем).

Потенциальная токсичность модельного раствора фенола при обработке в * - потенциальная токсичность модельного раствора оценивалась по соотношению Результаты биотестирования (тест-организм - Daphnia Magna) показали, что раствор фенола с концентрацией 3 мг/л оказывает острое токсическое действие на тест – организмы, а после обработки раствора фенола с указанной концентрацией в ПБР методом биотестирования регистрируется отсутствие острого токсического действия проб воды на тест-объекты (токсичность снижается в 2,3 раза).

Различие результатов биотестирования и расчётного значения потенциальной токсичности, вероятно, связано с тем, что в продуктах плазменного разложения фенолов могут присутствовать и другие соединения, кроме одноосновных карбоновых кислот, например, многоосновные карбоновые кислоты.

1. Разработан метод очистки воды от фенолов под действием активных частиц плазмы в СПКП.

2. Разработана методика нанесения катализаторов на гидрофильный материал (стекловолокно). Подобраны катализаторы, устойчивые к плазменному воздействию (NiO, TiO2).

3. Показано, что обработка в СПКП растворов гидрохинона, пирокатехина, резорцина и фенола с Сн от 0,053 до 0,53 ммоль/л приводит к высоким степеням деструкции фенолов (96 - 99 %). Наиболее устойчивыми по отношению к процессам разложения в ПБР и СПКП оказались фенол и гидрохинон, а наименее – резорцин и пирокатехин.

4. Найдено, что образующегося в разряде озона недостаточно для обеспечения наблюдаемых степеней окислительной деструкции фенола. Следовательно, в разложении фенола, наряду с озоном участвуют и другие кислородсодержащие активные частицы, а также возбужденные молекулы фенолов.

5. Установлено, что основными продуктами разложения фенолов, как в ПБР, так и СПКП являются одноосновные карбоновые кислоты и СО2 Показано, что максимальный выход карбоновых кислот (в % от начального содержания углерода в растворе) при деструкции фенолов в СПКП (NiО) составил не менее 53 % (46 % при использовании TiО2).

6. В широком диапазоне начальных концентраций фенолов определены скорости их деструкции и скорости образования карбоновых кислот (в пересчёте на уксусную). В СПКП (NiO) скорость разложения фенолов увеличивается в 4-5 раз, а при использовании в качестве катализатора TiO2 – в 1,3-3 раза.

7. Показано, что никельсодержащий катализатор ускоряет конверсию фенолов в кислоты, тогда как TiO2 влияет на стадию трансформации кислот в СО2, причем лимитирующей стадией всего процесса разложения фенолов до СО2 является деструкция карбоновых кислот. Следовательно, повышение эффективности разработанных процессов требует поиска методов уменьшения времени протекания именно этой стадии. В частности, возможно использование комбинированных катализаторов на основе NiO и TiO2.

8. СПКП целесообразно использовать для разложения устойчивых к плазменному воздействию соединений (фенола и гидрохинона), или при очистке растворов с высокими концентрациями фенолов.

Автор выражает глубокую признательность д.х.н., проф. Рыбкину В.В. за активное участие в обсуждении результатов работы.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Плазменно-каталитическая деструкция фенолов /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), А.Г. Бубнов, В.И. Гриневич, Н.А. Кувыкин // Журнал прикладной химии. 2005. Т. 78. - №7. - С. 1127-1129.

2. Очистка вод, загрязнённых фенолами, в совмещённых плазмокаталитических процессах /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), А.Г. Бубнов, В.И. Гриневич, О.Н.

Маслова, Н.А. Кувыкин // Региональное приложение к журналу “Современные наукоёмкие технологии”. - 2005. - № 1-2. - С. 97-106.

3. Plasma-Catalytic Decomposition of Phenols in Atmospheric Pressure Dielectric Barrier Discharge /A.G. Bubnov, E.Yu. Burova (E.Yu. Kvitkova), V.I. Grinevich, V.V.

Rybkin, J.-K. Kim, H.-S. Choi // Plasma Chemistry and Plasma Processing. 2006. Vol. 26. - № 1. - РP. 19-30.

4. Бурова, Е.Ю. Математическое моделирование плазмохимических процессов в трубчатых реакторах /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), В.И. Гриневич, Н.А. Кувыкин // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ – 17 : Сб. трудов 17-ой Международной научной конференции, – Кострома : Изд-во Костромского гос. технол. ун-та, 2004. – С. 135-137.

5. Бурова, Е.Ю. Совмещенные плазменно-каталитические процессы в очистке сточных вод /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), В.И. Гриневич, Н.А. Кувыкин // Вода: экология и технология «ЭКВАТЭК – 2004» : Материалы 6-го Международного конгресса, – Москва, 2004. – С. 643-644.

6. Possibilities of Combined Plasma-Catalytic Processes for Water Purification /E.Yu.

Burova (E.Yu. Kvitkova), A.G. Bubnov, V.I. Grinevich, N.A. Kuvykin, V.V. Rybkin // Proceedings of the Third China-Russia-Korea International Symposium on Chemical Engineering and New Materials Science, Chungnam National University, Daejeon, Korea, 2004. – РP. 13-15.

7. Бурова, Е.Ю. Модель плазмохимической очистки сточных вод в трубчатых реакторах /Е.Ю. Бурова, (Е.Ю. Квиткова), М.Л. Горбачева // Фундаментальные науки – специалисту нового века : Тез. докл. 5-ой Региональной студенческой научной конференции, – Иваново, 2004. – С. 139-140.

8. Низкотемпературная плазма барьерного разряда как энергосберегающий способ очистки воды /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), В.И. Гриневич, Н.А. Кувыкин, М.Л. Горбачева // Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства : Сб. трудов Международной научной конференции, Иваново, – 2004. - С. 13.

9. Бурова, Е.Ю. Совмещенная плазмохимическая обработка, как перспективный метод очистки воды / Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), В.И. Гриневич, Н.А. Кувыкин // Прикладные аспекты химии высоких энергий : Тез. докл. 2-ой Всероссийской конференции (с приглашением специалистов стран СНГ). – М. : Изд.-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2004. – С. 15-16.

10. Энергетические параметры плазмохимической очистки сточных вод от фенола / А.Г. Бубнов, В.И. Гриневич, О.Н. Маслова, Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова) // The Third International Conference on Ecological Chemistry, May 20-21, 2005, Chisinau:

Abstracts / com org.: Lidia Romanciuc,…–Ch: Tipogr. Acad. de St. a Moldovei, 2005.

- PP. 82-83.

11. Бурова, Е.Ю. Плазменно-каталитическая очистка сточных вод от фенолов /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), В.И. Гриневич // Молодые исследователи - регионам : Материалы Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов, Вологда : ВоГТУ, 2005. – C. 192-195.

12. Бурова, Е.Ю. Плазменно-каталитическая очистка воды / Е.Ю. Бурова (Е.Ю.

Квиткова), В.И. Гриневич, Е.Ю. Заседателева // Экологические проблемы Ивановской области : Сб. материалов Межвузовской научно-практической конференции, – Иваново, 2005 – С. 37-38.

13. Бурова, Е.Ю. Кинетика разложения растворенных в воде фенолов в совмещенных плазменно-каталитических процессах /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), В.И.

Гриневич, Н.А. Кувыкин // Материалы 4-го Международного симпозиума по теоретической и прикладной плазмохимии (ISTAPC), Иваново, 2005 – С. 86-88.

14. Бурова, Е.Ю. Плазменно-каталитический метод очистки воды, содержащей органические загрязнители /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), А.Г. Бубнов, В.И. Гриневич // Ресурсо- и энерогосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные технологии : Материалы докладов Межд. науч.-техн. конфер.

16-18 ноября 2005 г., г. Минск: в 2 ч. - Мн.: БГТУ. Ч. 1. С. 182-184.

15. Очистка воды от фенолов в совмещенных плазменно-каталитических процессах /Е.Ю. Бурова (Е.Ю. Квиткова), А.Г. Бубнов, В.И. Гриневич, В.В. Рыбкин // Вода:

экология и технология «ЭКВАТЭК – 2006» : Материалы 7-го Международного конгресса, – Москва, 2006. – С. 688-690.



 
Похожие работы:

«Артамонова Валентина Сергеевна ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ИСКУССТВЕННО ПОДДЕРЖИВАЕМЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ АТЛАНТИЧЕСКОГО ЛОСОСЯ (Salmo salar L.) 03.00.15 – генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2008 1 Работа выполнена в лаборатории популяционной генетики Института общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской Академии наук Официальные оппоненты : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Глазко Валерий Иванович доктор...»

«ШАЙХУТДИНОВА АНАСТАСИЯ АНАТОЛЬЕВНА ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ КАЧЕСТВА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА В УСЛОВИЯХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПРОДУКТАМИ СЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА 03.00.16 – Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Казань 2010 Работа выполнена на кафедре Теоретические основы теплотехники Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Байгалиев Борис...»

«ТЮРЯЕВА Ирина Ивановна ВЫЯВЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕМБРАННОГО АНТИГЕНА, АССОЦИИРОВАННОГО С ГЕПАТОЦЕЛЛЮЛЯРНЫМИ ОПУХОЛЯМИ КРЫС 03.00.25 - гистология, цитология и клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт- Петербург 2006 Работа выполнена в Лаборатории цитологии опухолевого роста Института цитологии РАН, Санкт-Петербург Научный руководитель доктор биологических наук Вадим Александрович Иванов, Институт цитологии РАН,...»

«ИВАНЕНКОВ ЯН АНДРЕЕВИЧ МОДЕЛИРОВАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА МУЛЬТИПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ДАННЫХ 03.01.04 – Биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Уфа – 2010 Работа выполнена в Исследовательском институте химического разнообразия (ИИХР) совместно с Учреждением Российской академии наук Институт физиологически активных веществ РАН (ИФАВ РАН) Научный...»

«ЛИХАЧЕВА Татьяна Всеволодовна ЭКОЛОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ВОДОХРАНИЛИЩ УДМУРТСКОЙ РЕСПУБЛИКИ 03.00.16 – экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук ИЖЕВСК – 2007 Работа выполнена в ГОУВПО Удмуртский государственный университет на кафедре ботаники и экологии растений Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор БАРАНОВА Ольга Германовна...»

«САВИНОВ Иван Алексеевич Система и эволюция порядка Celastrales на основе данных сравнительной морфологии 03.02.01 – Ботаника Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Санкт-Петербург - 2011 2 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН и в ГОУ ВПО Московский государственный университет прикладной биотехнологии Официальные оппоненты : доктор биологических наук, профессор,...»

«ДХАН Мохамад Зафер ЭЛЕКТРОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ВОДЫ ОТ ФОРМАЛЬДЕГИДА Специальность 03.02.08 – Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Иваново 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Ивановский государственный химико-технологический университет” на кафедре Промышленной экологии Научный руководитель : кандидат технических наук, доцент Царев...»

«ЧУДИНОВА Екатерина Сергеевна Гемоглобин как индикатор реакционной способности доноров NO и редуктаза в модельных NO-генерирующих системах in vitro 03.00.04 – биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва 2007 Работа выполнена в лаборатории химической физики ферментов отдела кинетики химических и биологических процессов Института проблем химической физики РАН, г.Черноголовка, Московская обл. Научный руководитель : доктор...»

«Касперович Екатерина Владимировна ТЕХНОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ МОРСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА СОСТОЯНИЕ ЭКОСИСТЕМ ПРИКАМЧАТСКИХ ВОД Специальность 03.02.08 – Экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Петропавловск-Камчатский 2011 2 Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Камчатский государственный технический университет (ФГОУ ВПО КамчатГТУ) Научный руководитель :...»

«РАХИМОВ Ильгизар Ильясович АВИФАУНА СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ В УСЛОВИЯХ АНТРОПОГЕННОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПРИРОДНЫХ ЛАНДШАФТОВ Специальность 03.00.16 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва - 2002 Работа выполнена на кафедре зоологии и экологии биолого-химического факультета Московского педагогического государственного университета Научный консультант : доктор биологических наук, профессор КонстантиновВ.М....»

«КУДРЯВЦЕВА Ольга Александровна ИНДУКЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ PODOSPORA ANSERINA (RABENH.) NIESSL В ПРОЦЕССЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОГО ГЛУБИННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ Специальность 03.02.12 – микология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2011 Работа выполнена на кафедре микологии и альгологии Биологического факультета Московского государственного...»

«ФОМИЧЕВ Кирилл Александрович СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ КЛАСТЕРА КАЗЕИНОВЫХ ГЕНОВ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА Специальность 03.00.15 – генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт-Петербург 2009 2 Работа выполнена в лаборатории молекулярной организации генома Государственного научного учреждения Всероссийский научно исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных...»

«Шамсувалеева Эльмира Шамилевна ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ (НА ПРИМЕРЕ СОБАК) С ДИКОЙ ФАУНОЙ 03.00.16 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук КАЗАНЬ - 2008 Работа выполнена на кафедре биоэкологии естественно-географического факультета Татарского государственного гуманитарно-педагогического университета (ТГГПУ) Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Рахимов Ильгизар Ильясович...»

«Филатов Дмитрий Александрович БИОДЕГРАДАЦИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ НЕФТИ В ПОЧВЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ СВЕТОКОРРЕКТИРУЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК 03.00.16 - экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2009 Работа выполнена в лаборатории коллоидной химии нефти Института химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук Научные руководители: доктор технических наук, профессор Алтунина Любовь Константиновна кандидат биологических наук,...»

«Гусева Ольга Геннадьевна НАПОЧВЕННЫЕ ХИЩНЫЕ ЖЕСТКОКРЫЛЫЕ И ПАУКИ В АГРОЛАНДШАФТАХ СЕВЕРО-ЗАПАДА РОССИИ Шифр и наименование специальности: 03.02.05 – энтомология Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Санкт-Петербург 2014 2 Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЗР Россельхозакадемии) Официальные оппоненты :...»

«Митренина Елизавета Юрьевна ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ХРОМОСОМ ТРОФОЦИТОВ ЯИЧНИКОВ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ПОДГРУППЫ melanogaster РОДА Drosophila 03.00.15 – генетика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2006 Работа выполнена в НИИ биологии и биофизики при Томском государственном университете Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Стегний Владимир Николаевич Официальные оппоненты : доктор...»

«БОЯРЧУК Екатерина Юрьевна МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВНУТРЕННЕГО ЦЕНТРОМЕРНОГО ДОМЕНА КИНЕТОХОРА ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ. 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт-Петербург 2007 2 Работа выполнена в Институте цитологии РАН, Санкт-Петербург и Национальных институтах здоровья (США) Научные руководители: кандидат биологических наук Арнаутов Алексей Михайлович Национальные институты...»

«СУЛАЦКАЯ Анна Игоревна ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТИОФЛАВИНА Т С АМИЛОИДНЫМИ ФИБРИЛЛАМИ: МЕХАНИЗМ ВСТРАИВАНИЯ, ПАРАМЕТРЫ СВЯЗЫВАНИЯ, ИЗМЕНЕНИЕ ФОТОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КРАСИТЕЛЯ 03.01.03 – Молекулярная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт-Петербург 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт цитологии Российской академии наук (ИНЦ РАН), Санкт-Петербург доктор биологических наук...»

«ТКАЧУК Елена Анатольевна ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРИ СКЕЛЕТНОЙ ТРАВМЕ В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ЧРЕСКОСТНОГО ОСТЕОСИНТЕЗА ПО ИЛИЗАРОВУ 03.01.04 – биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении Российский научный центр Восстановительная травматология и ортопедия имени академика Г.А. Илизарова Министерства здравоохранения и социального...»

«Кругова Татьяна Михайловна ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НАСЕЛЕНИЯ МУРАВЬЕВ В СОСНОВЫХ БОРАХ И НА ГАРЯХ ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук специальность 03.02.08 - экология Барнаул, 2012 2 Работа выполнена на кафедре зоологии и физиологии ФГБОУ ВПО Алтайский государственный университет Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Журавлев Валерий Борисович Официальные оппоненты : Доктор...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.