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次氯酸根溶液的制备及氧化特性研究

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摘要

1.1 次氯酸根溶液的简介

1.1.1 次氯酸盐的发现及发展

1.1.2 次氯酸根溶液的特性

1.1.3 次氯酸根溶液稳定性的影响因素

1.1.4 导致次氯酸根溶液失效的原因

1.1.5 提高次氯酸根溶液稳定性的方法

1.1.6 次氯酸根溶液的降解处理

1.2 次氯酸根溶液的应用

1.2.1 用以处理染料废水

1.2.2 用以处理水生微生物

1.2.3 用以处理含硫废气

1.2.4 次氯酸根溶液在医疗食品领域的应用

1.2.5 次氯酸盐氧化法与其他技术的联合使用

1.3 次氯酸根溶液的制备

1.3.2 电化学法制备次氯酸根溶液

1.4 染料废水处理技术发展现状概述

1.4.1 染料废水的分类

1.4.2 染料废水的处理方法

1.5 海洋藻类灭活技术的研究现状

1.5.1 海洋藻类引发的环境问题

1.5.2 治理海洋藻类的主要方法

1.6 本课题的研究目的与主要内容.

1.6.1 本课题的研究目的

1.6.2 本文的主要研究内容

1.6.3 技术路线

第2章 次氯酸根溶液的制备与条件优化

2.1 实验材料及仪器

2.2 实验参数的测定方法

2.2.1 有效氯浓度的测定

2.2.2 pH的测定

2.2.3 生产成本的计算

2.3 实验装置

2.4 实验步骤

2.5 结果与分析

2.5.1 次氯酸根溶液的标准曲线

2.5.2 极板间距的优化

2.5.3 电解液浓度的优化

2.5.4 电流密度的优化

2.5.5 电解时间的优化

2.6 本章小结

第3章 次氯酸根溶液处理模拟染料废水的实验研究

3.1 引言

3.2 实验材料与方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 实验仪器

3.3 实验步骤

3.3.1 绘制模拟染料废水的标准曲线

3.3.2 计算模拟染料废水的脱色率

3.3.3 次氯酸根溶液对模拟染料废水的脱色作用

3.3.4 比较不同来源次氯酸根溶液的脱色作用

3.4 实验结果与分析

3.4.1 模拟染料废水的标准曲线

3.4.2 次氯酸根溶液对模拟染料废水的脱色作用

3.5 本章小结

第4章 次氯酸根溶液灭藻效果研究

4.1 引言

4.2 实验材料与方法

4.2.1 实验藻种

4.2.2 藻的培养

4.2.3 藻细胞密度的测定

4.2.4 实验仪器

4.3 实验步骤

4.3.1 次氯酸根溶液杀灭青岛大扁藻的实验研究

4.3.2 次氯酸根溶液杀灭小新月菱形藻的实验研究

4.4.1 次氯酸根溶液对青岛大扁藻的作用效果

4.4.2 次氯酸根溶液对小新月菱形藻的作用效果

4.5 次氯酸根溶液对海水水质的影响

4.5.1 次氯酸根溶液对海水温度的影响

4.5.1 次氯酸根溶液对海水电导率的影响

4.5.1 次氯酸根溶液对海水pH的影响

4.6 本章小结

第5章 次氯酸根溶液杀灭两种藻细胞的机理研究

5.1 引言

5.2 实验材料与仪器

5.2.3 实验仪器

5.3 次氯酸根溶液杀灭两种藻细胞的作用机理

5.3.1 实验步骤

5.3.2 实验结果与讨论

5.4 本章小结

结论

展望

参考文献

攻读学位期间公开发表论文

致谢

作者简介

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摘要

次氯酸根溶液自发现以来就在工业生产与社会生活中有着广泛的应用,为了解决商品次氯酸钠溶液不易储存运输、占地面积大等问题,小型原位次氯酸根溶液发生系统就有其研究的价值,根据实际需求来探究一种高效低廉的制备方式。本课题分为两部分,第一部分介绍了次氯酸根溶液的制备与条件优化,第二部分介绍了次氯酸根溶液的氧化应用。
  第一部分以氯化钠溶液作为电解液,设计了一种盐水系统次氯酸根溶液发生器,采用电化学途径进行制备。本文通过查阅相关文献,详细阐述了电解作用的工作机理,并优化了极板间距、电解液浓度、电流密度、以及电解时间等影响制备效果的实验条件。以有效氯浓度为判定标准,通过单因素实验得出制备次氯酸根溶液的最优条件。研究结果表明,最佳实验参数为:氯化钠溶液浓度35.00g/L,电流密度17.94A/dm2,电解时间30min。在最优条件下,所得次氯酸根溶液有效氯浓度为3.64g/L,换算得每千克有效氯制备成本为28.24元。
  第二部分以模拟染料废水与海洋藻类为实验对象,探究次氯酸根溶液的氧化作用效果。模拟染料废水选用10mg/L的罗丹明B溶液与100mg/L的直接桃红12B溶液。实验结果证明次氯酸根溶液能将模拟染料废水完全脱色,处理效果明显。
  实验所用海洋藻类则选择处于对数生长期的青岛大扁藻与小新月菱形藻,研究结果表明,低有效氯浓度的次氯酸根溶液对两种藻类均有很好的杀灭效果,致死剂量浓度为0.8-1.0mg/L。且使用次氯酸根溶液作为灭藻剂不会大幅度影响海水的温度、电导率、pH等水质条件,该氧化剂不会破坏海洋生态环境的稳定性。实验还研究了两种海洋微藻杀灭过程中混合体系溶液内叶绿素a含量的变化,进一步分析次氯酸根溶液杀灭海洋藻类的机理。得出结论,次氯酸根溶液是通过其氧化性来分解藻细胞内的叶绿素a,从而抑制其进行光合作用,最终达到使藻细胞不可再生的死亡的目的。

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