北京交通大学大学生创新训练项目申请书教师用表

北京交通大学大学生创新训练项目申请书（教师用表）申请金额：10000元 起止年月：2014年4月至2015年3月项目名称太阳光伏电池助电化学反应装置开发及其深度处理难降解有机废水研究申请人简况姓名王爱民职称副教授学历博士电话单位土建学院职务.项目来源：DABBDC说明：“A”为学生自主选题，来源于自己对课题的长期积累与兴趣；“B”为学生来源于教师科研项目选题；“C”为学生承担社会、企业委托项目选题.来源项目名称：多功能紫外光源制备及其光电芬顿耦合处理抗生素废水研究来源项目类别：国家自然科学基金面上项目（项目号面说明：“来源项目类别”栏限“B”和“C”的项目填写，”来源项目类别”栏填写“863项目”、“973项目”、“国家自然科学基金项目”、“省级自然科学基金项目”、“教师横向科研项目”、“企业委托项目”、“社会委托项目”以及其他项目标识。.项目所属一级学科：环境科学与工程.指导教师承担科研课题情况：承担国家自然科学基金项目一项，北京市科技创新项目子课题一项，横向项目多项。.课题简介（300〜500字）：本项目重点研究太阳光伏电池与光电芬顿的协同匹配，确定太阳光对光电芬顿反应过程中耦合机制，对比不同光源对光电芬顿作用机理差异，用于指导研制具有高效太阳光伏电池助光电芬顿工艺，以难生化处理垃圾渗滤液和抗生素废水为目标污染物，以高比表面积ACF或高效气体扩散电极为阴极，研究利用该光电芬顿工艺反应降解有机物过程动力学规律，揭示工艺多过程协同机制及降解规律，考察不同因素对降解性能的影响，优化反应工艺，确定关键工艺参数，建立高效、稳定的光电芬顿中试装置，用于实际垃圾渗滤液的深度净化处理。研究内容：1）以降低成本为目的，研究太阳光伏电池与光电芬顿反应匹配，优化电池面积及储能方式，实现与光电芬顿工艺有效结合;2）研制高效太阳光伏电池助光电芬顿反应设备，对比以ACF和气体扩散电极为阴极条件下，考察光电化学降解效率，评价光电芬顿降解机制，优化设备工艺参数。3）对已制备的最佳太阳光伏电池助光电芬顿反应设备进行光、电化学性能表征，研究光电协同作用原理，考察光源的几何构型、空间位置，光强及微波辐射强度对降解反应速率的影响；4）以生物难降解垃圾渗滤液和抗生素废水为处理对象，考察光电芬顿体系的工艺参数，确定最佳反应条件，研制高效光电芬顿深度净化中试处理装置。.项目特色与创新点垃圾渗滤液中的难生化降解部分的处理是当前水处理难点。利用垃圾填埋场空旷和强太阳辐照的特点，通过太阳光伏电池与光电芬顿过程的协同匹配，同时利用太阳光在光电芬顿反应过程中的耦合作用，制备高效节能的太阳光伏电池助光电芬顿装置，从而实现垃圾渗滤液的深度处理。在此过程中太阳光既为光电芬顿反应提供能源,也参与到光电芬顿反应中降解污染物，提高处理效率。通过匹配太阳光伏电池与光电芬顿反应，利用ACF等催化阴极还原产生过氧化氢，在太阳光辐射下发生多种反应（芬顿反应，光化学反应，Fe2+还原再生反应等），可以实现污染物高效降解；本项目还将阐明太阳光在光电芬顿过程中反应机理，评价太阳光伏电池助光电芬顿过程稳定性，探讨太阳光与光电芬顿催化性能之间协同规律。因此本项目以太阳光伏电池应用于光电芬顿反应为核心，以太阳光与光电芬顿反应耦合为研究重点，以研制光电化学反应器处理垃圾渗滤液为目标，更加突出了其先进性、创新性和实用性。.对学生要求（专业、年级、人数及特殊要求）：本项目需要环境工程专业学生三人,其中2011级学生一名，作为创新小组组长协调组内实验安排，2012级学生两名，作为组员，这些学生需要认真负责，具有较好的科研态度和良好的化学分析能力。.导师组成员（填写姓名、职称、学院，原则上不超过2人，排名第一应为课题负责人）：王爱民副教授土建学院.指导教师对本项目的支持情况：项目指导教师将全力支持本大学生创新项目的进行，对实验过程，实验设备，实验仪器以及实验药品等全力支持。.课题执行环节：■文献查阅；口社会调查；■方案设计；■实验研究；口数据处理；口平台开发；■研制开发；口建立理论模型；口综合测试与完善；口模型优化和检验；■撰写论文及研究报告；■结题和答辩□其他：.所需经费及使用计划：本项目申请经费10000元，其中购买化学药品3000元，反应器试制等2