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张彭义

（1）水和废水的高级氧化处理技术研究。（2）室内空气中挥发性有机物的光催化降解研究。（3）农田排水型面源污染控制研究

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姓名：张彭义
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博士生导师
职称：-
学科领域：

环境工程学
研究兴趣：（1）水和废水的高级氧化处理技术研究。（2）室内空气中挥发性有机物的光催化降解研究。（3）农田排水型面源污染控制研究

个人简介

张彭义，男，1970年生。1992年毕业于中国纺织大学，分别于1995年、1998年在清华大学获得硕士和博士学位。近五年来开展的主要研究工作如下：（1）水和废水的高级氧化处理技术研究：主要围绕高效负载型半导体光催化剂、臭氧辅助光催化、真空紫外光催化，以及光催化技术及与生物处理方法结合在水源水、城市污水、导弹推进剂废水、焦化废水、造纸中段废水等方面的应用开展研究。目前在这方面主要开展：高量子效率紫外光活性催化剂研制、天然有机物对水中微量有机物转化影响研究、全氟化合物和多氯联苯等特殊污染物的光催化还原降解研究以及光催化水处理设备研制。（2）室内空气中挥发性有机物的光催化降解研究：主要开展空气中挥发性有机物的光催化降解、臭氧强化光催化降解、真空紫外光催化降解、真空紫外光催化―吸附分解研究。目前在这方面主要开展：真空紫外光催化―吸附分解潜艇空气污染物机理及设备研究，筛选有效的催化氧化催化剂和臭氧分解催化剂。（3）农田排水型面源污染控制研究：承担国家重大科技攻关课题―滇池流域面源污染控制技术中一个专题的研究，在滇池开展现场示范研究，搞清了当地农田排水污染释放的规律，提出了适合于当地经济条件的生态沟渠―表面流人工湿地处理工艺用以处理农田排水，建设了2处面积分别为10亩和18亩的人工湿地示范工程，并进行了2年的运行研究。

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2010-01-14

【期刊论文】水中有机物与羟基自由基反应的QSAR分析

张彭义，余刚，蒋展鹏

环境化学，1999，18（3）：232～237，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文利用文献提供的有机物与羟基自由基反应的速率常数，分别分析了羟基自由基与苯甲酸类、酚类、烷烃及其衍生物、以及小分子二元羧酸的反应速率常数与化合物理化参数间的定量关系

有机化合物，经墓自由基，定量结构活性关系

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2008-07-22

【期刊论文】VUV/TiO2/H2O2法去除水中微量硝基苯

张彭义，尹菁菁，张彭义

，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究了过氧化氢强化的真空紫外光催化(VUV/TiO2/H2O2)方法对水中微量硝基苯(NB)的去除效果,同时考察了H2O2投加量、NB初始浓度、重碳酸盐和腐殖酸对NB降解的影响.采用负载在钛片上的二氧化钛(TiO2)薄膜为光催化剂, 以能发射185nm真空紫外线(VUV)的紫外灯为光源.结果表明,去离子水中50 μg/L的NB反应60 s后去除率即达到97.9%.随H2O2投加量的增加,VUV/TiO2/H2O2对NB的降解速率先增后减; 初始浓度低于170 μg/L时,初始浓度对NB降解影响不大;重碳酸盐和腐殖酸对硝基苯降解有显著的抑制作用. VUV/TiO2/H2O2能快速有效地去除地表水(含碳酸盐和天然有机物)中的微量NB,5 min内初始浓度为90 μg/L的NB去除率达到94.1%, UV254在4 min内也降低53.3%.

VUV/， TiO2/， H2O2，光催化，硝基苯，重碳酸盐，腐殖酸，微污染物

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2008-07-22

【期刊论文】活性炭负载金催化分解空气中低浓度臭氧

张彭义，张竞杰，张彭义，张博，王军伟

，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

采用等体积浸渍法制备以煤质活性炭为载体的金催化剂，并分别运用N2吸附-解吸法、X射线光电子能谱对样品进行表征。考察了活性炭负载的金催化剂催化分解低浓度臭氧的活性，并研究了载体预处理方法和催化剂后处理方法对催化剂活性的影响。常温下，相对湿度为60 %，臭氧浓度45 mg/m3空气，空速60000 h-1，气体与催化剂接触时间为0.06 s，1.6 g催化剂（AC/HNO3/NaBH4/Au/H2）在反应最初的16 h内臭氧去除率稳定在100 %，反应100 h后对臭氧的去除率仍在97 %以上，是所获得的臭氧去除性能最好的催化剂。表征结果表明，NaBH4还原处理使得活性炭比表面积、孔体积及石墨碳含量增加，含氧官能团下降，从而提高了催化剂的活性。载金后，催化剂比表面积和孔体积进一步增大，但石墨碳含量下降，C-O和COO-等含氧官能团增加。经臭氧氧化后，催化剂的比表面积和孔体积减小，石墨碳含量下降，C-O、COO-和C=O等含氧官能团增加，而金的粒径和价态并未改变，表明活性炭在金催化下被臭氧氧化

臭氧分解，活性炭，金催化剂

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2007-11-23

【期刊论文】Photodegradation of perfluorooctanoic acid by 185 nm vacuum ultraviolet light

张彭义， CHEN Jing， ZHANG Peng-yi， LIU Jian

Journal of Environmental Sciences 19 (2007) 387-390，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

The photodegradation of persistent and bioaccumulative perfluorooctanoic acid( PFOA)in water by185 nm vacuum ultraviolet (VUV) light was examined to develop an effective technology to deal with PFOA pollution. PFOA degraded very slowly under irradiation of 254 nm UV light. However, 61.7% of initial PFOA was degraded by185nm VUV light within 2h, and defluorination ratio reached17.1%. Pseudo first-order-kinetics well simulated its degradation and defluorination. Besides, fluoride ion formed in water, 4 shorter-chain perfluorinated carboxylic acids (PFCAs), that is, perfluoroheptanoic acid, perfluoorhexanoic acid, perfluoropentanoic acid, and perfluoorbutanoic acid. These were identified as intermediates by LC-MS measurement. These PFCAs consecutively formed and further degraded with irradiation time. According to the mass balance calculation, no other by products were formed. It was proposed that PFCAs initially are decarboxylated by185 nm light, and the radical thus formed reacts with water to form shorter-chain PFCA with one less CF2unit.

photodegradation， perfluorooctanoic acid， perfluorinated carboxylic acid， vacuum ultraviolet

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2007-11-23

【期刊论文】Ti 基底的预处理对TiO2 光催化膜长期稳定性的影响

张彭义，张丽，张彭义，陈崧哲

催化学报2007年4月第28卷第4期/Chinese Journal of Catalysis April., 2007, Vol. 28, No. 4，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究了Ti 基底的预处理方法对其负载的TiO2 薄膜光催化活性和长期稳定性的影响. 分别采用扫描电子显微镜、X 射线光电子能谱、X 射线衍射和电化学交流阻抗谱对样品进行了表征,并考察了Ti 基底负载的TiO2 膜光催化降解模型污染物苯甲酰胺和活性艳红X‑3B 的活性. 结果表明,采用普通Na2CO3 预处理Ti 基底时制得的TiO2 膜层较疏松,并且由于Ti 基底自身生成的TiO2 钝化膜层不断生长而导致其负载的TiO2 光催化膜层明显脱落流失,该TiO2 膜在水中浸泡60 d 后即完全失活. 而在乙二酸活化法预处理的Ti 基底上能制备出致密的TiO2 光催化膜,可抑制Ti 基底自钝化膜的生长,从而显著提高了负载TiO2 光催化膜的抗脱落流失能力,在水中浸泡280 d 后,其光催化活性仍不低于新制备样品活性的70 %; 而且在35 d 的活性艳红完全脱色连续流实验中,该TiO2 光催化膜基本未发生失活现象.

二氧化钛膜，基材，预处理，苯甲酰胺，活性艳红X23B ，光催化降解，光电化学，稳定性，失活

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2005-03-24

【期刊论文】钛、铝和玻璃上TiO2光催化膜的失活研究

张彭义，陈崧哲*，，张彭久，祝万鹏，陈乐

无机化学学报，2004，20（11）：1265～1272，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

采用浸渍提拉法，在平行条件下制备了钛、铝和玻璃载体上的TiO2膜TiO2/Ti、TiO2/Al和TiO2/G，利用X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）和光催化降解实验等手璺对膜样品进了表征和活性评价。实验结果表明，在铝和玻璃基材上制膜时发生了显攻的基材元素溢出，使各膜样品的化学组成不同，同时TiO2粒子和膜表面形貌也因前驱物烧结行为不同而差异较大。TiO2/Ti的光催化活性较为稳定，TiO2/Al和TiO2/G则随着测试次数的增加逐渐失活。分析表明，表面碳物各睥积累并不是TiO2膜失活的主要原因；TiO2/Al和TiO2/G上的溢出基材元素在反应条件下不稳定，发生流失和化学转变，引起了TiO2膜的晶界腐蚀，表面发生剥蚀和重构，失去了高比表面性质；同时XPS实验表明剥蚀后的膜表面Ti元素含有Ti4+、Ti3+和Ti2+3种价态，已经不是原来仅含有Ti4+的高活性表面。而TiO2/Ti样品表面腐蚀轻微，能够保持新鲜样品的高性表面，失活程度很小。

TiO2光催化膜,，基材,，失活,，溶胶-凝胶,，浸渍提拉法

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2005-03-24

【期刊论文】三氯乙烯在薄膜催化剂上的光催化降解动务学

张彭义，韩文亚，张彭义*，祝万鹏，李来胜，赛娜

中国环境科学，2003，23（3）：259～262，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究了不同初始浓度三氯乙烯（TCE）在TiO2薄膜催化剂降解。结果表明，TCE在主波长为254nm的低压汞灯照射下易于发生光降解反应，而TiO2薄膜催化剂能显著提高TCE的降解。光催化降解反应的伪一级速率常数随初始浓度的增加先升后降。在Langmuir-Hinshelwood方程基础上建立的光催化降解动力模型包含了发生在萍膜催化剂表面的光催化氧过程和发生在溶液体相的光降解过程，该动力学模型适用于表达低浓度有机物在薄膜催化剂上的光催化降解动力学。

光催化降解，三氯乙烯，动务学

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2005-03-24

【期刊论文】染料中间体废水的催化臭氧化预处理*

张彭义，祝万鹏，余刚，蒋展鹏

环境科学，1996，17（4）：14～17，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

自制了2种高活性的催化剂Mn-02和Fe-Ni-Urea，并对曲型染料中间的体废水～吐氏酸废水进行金属催化臭氧化预处理。对初始COD浓度为1500mg/L的废水，当臭氧投加量为0.82g/L时，COD去除率大于50%；其臭氧化指数（OI）分别为1.44和1.07，而相应的空白则为1.90。色质联用和离子色谱分的表明吐氏酸的金属化臭氧化产物为：邻苯二甲酸、乙二酸、硝酸根，提出了吐氏酸的臭氧化途径；理论分析表明，吐氏酸经金属催化臭氧化后，可生化性大大改善。

哇氏酸刻水,，催化剂,，金属催化臭氧化

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2005-03-24

【期刊论文】气相中甲苯的臭氧-光催化降解

张彭义，梁夫艳，张彭义*，余刚，陈清

环境科学，2002，23（6）：17～21，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

初步研究了气相中中低浓度（10～80mg/m3）甲苯的臭氧-光催化联合降解，考察甲苯初始浓度、气体流量和湿度对降解效率及去除负荷的影响，并与单一光催化降解进行了比较。结果表明，臭氧-光催化对甲苯的降解效率大大高于光催化的降解效率，在较高浓度时效果更为显著；甲苯浓度在10～40mg/m3 范围时，臭氧-光催化降解效率高达90%以上，但随甲苯初始浓度升高而缓慢地线性下降；湿度对甲苯的臭氧-光催化降解稍有影响，但去除率变化不超过2.5%。

臭氧，光催化降解，甲苯

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2005-03-24

【期刊论文】气相正己烷的光催化及臭氧/光催化降解动力学

张彭义，刘娟，张彭义*，余刚，祝万鹏，梁夫艳

环境科学，2004，25（1）：35～39，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

初步研究了气相中低浓度的正己烷在较大的流量（5L/min～17L/min）臭氧/紫外（O3/UV)，光催化（TiO2/UV）及臭氧/光催化（O3/TiO2/UV）3种方法的降解的动力学，考察了正己烷的初始浓度、流量、水蒸气浓度、臭氧投加量等因素的影响. 研究表明：正己O3/TiO2/UV降解效率远高于O3/UV的降解效率，明显高于TiO2/UV降解效率；相对于初始浓度，正己烷的TiO2/UV及O3/TiO2/UV反应符合L-H模型，对于O3/UV过程用L-H模型不能得到较好的拟合；随着流量的增加正己烷在TiO2/UV与O3/TiO2/UV降解过程中的反应速率先增加反保持不变，但是在O3/UV过程中其反应速率变化不大；湿度对正己烷的降解有一定的影响；随首臭氧投加量的增加，正己烷O3/UV和O3/TiO2/UV的降解速率呈直线增加，在O3/UV的过程中正己烷的反应速率增加更快。

臭氧/，紫外，光催化，臭氧/，光催化，降解动力学，正己烷

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2005-03-24

【期刊论文】光活性二氧化钛膜的制备与应用①

张彭义，余刚，蒋展鹏

环境科学进展，1998，6（5）：50～56，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

自80 年代末以来，光活性膜由于诱人的应用前景而成为环境领域的研究热点。本文主要介绍溶胶—凝胶法等制备二氧化钛膜的方法及其原理，并根据基于二氧化钛膜的光催化技术的特点简单地讨论了光活性二氧化钛膜的可能应用领域。

光催化,，光活性膜,，二氧化钛,，制备方法

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2005-03-24

【期刊论文】固定化二氧化钛膜的制备及其光催化性能

张彭义，余刚，蒋展鹏

中国环境科学，2000，20（5）： 436～440，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

稳定高催化活性二氧化钛膜的制备是光催化技术实用化的关键,采用改进的溶胶-凝胶法制备固定化二氧化钛膜并试验其光催化性能，考察了溶胶溶液组成涂覆基材涂覆方式涂覆次数焙烧温度等制备条件的影响。结果表明，用组成及配比为钛酸异丙酯：正丙醇：乙酰丙酮：水=4.5：35：1.5：3.0（体积比）的溶胶浸涂钛板，并在400空气气氛下焙烧30min，重复浸涂4～6次得到的二氧化钛固定膜具有较高的活性，对活性艳红X-3B的光催化降解性能与悬浮式0.1g/L Degussa P25的性能相当。

光催化技术，固定化二氧化钛膜，光催化性能

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2005-03-24

【期刊论文】可见光响应光催化剂研究进展*

张彭义，陈裕哲**，祝万鹏，刘福东

化学进展，2004，16（4）：613～619，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文综述了近年来可见光响应光催化剂的研究进展，从窄禁带半导体开发、表面光敏化和离子掺杂三个方面，详细探讨了该类光催化剂的构成原理、设计思想、制备方法、目前效果及缺点，展望了该领域的研究前景。

可见光响应光催化剂,，半导体,，窄禁带半导体,，离子掺杂,，光敏化

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2007-11-23

【期刊论文】Ti 基底的预处理对TiO2 光催化膜长期稳定性的影响

张彭义，张丽，张彭义，陈崧哲

催化学报2007年4月第28卷第4期/Chinese Journal of Catalysis April., 2007, Vol. 28, No. 4，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

二氧化钛膜，基材，预处理，苯甲酰胺，活性艳红X23B ，光催化降解，光电化学，稳定性，失活

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2005-03-24

【期刊论文】气相中甲苯的臭氧-光催化降解

张彭义，梁夫艳，张彭义*，余刚，陈清

环境科学，2002，23（6）：17～21，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

臭氧，光催化降解，甲苯

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2005-03-24

【期刊论文】半导体光催化剂及其改性技术进展*

张彭义，余刚，蒋展鹏

环境科学进展，1997，5（3）：1～10，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

本文介绍了用于水处理的半导体光催化剂的作用原理，综述了近年业有关责金属淀积、金属离子掺杂、表面光敏化、半导体复合和粘土交联等导体改性技术的研究，并对其原理进行解释和说明。

光催化,，光催化剂,，半导体,，半导体改性

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2005-03-24

【期刊论文】臭氧水处理技术进展

张彭义

，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

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2005-03-24

【期刊论文】低浓度甲苯的气相光催化隆解研究

张彭义，梁夫艳，陈清，余刚，祝万鹏

环境科学，2003，24（6）：54～58，-0001，（）：

-1年11月30日

摘要

研究了较低浓度的甲苯在较短停留时间时（17s～83s）的光催化降解，考察了甲苯初始浓度、停留时间、湿度、光源和催化剂载体等因素的影响，并分析了光催化处理降解能力随甲苯负荷的变化。研究表明，在较短停留时间时，甲苯降解率随进口浓度的增大而下降，且停留时间越短，随进口浓度增大而下降的越快；在某一停留时间范围内，甲苯的降解近似遵循一级反应动力学，动力学常数随浓度的增大而增大；低浓度时甲苯的光催化降解受湿度影响较小；低压汞灯为光源时甲苯的光催化降解率显著高于黑光灯为光源时的降解率；涂覆在不锈钢网状上的光催化剂性能随载体目数的增加而提高，但不及涂覆在铝板上的光催化剂。

光催化降解，甲苯，挥发性有机物