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随着现代工业的发展，含有有机污染物的工业废水对环境的影响越来越严重。有些有机污染物毒性大，结构复杂，传统的降解方法无法达到令人满意的降解效果，并且在降解过程中易产生有毒的中间产物，对环境造成二次污染。因此寻找新型的环保高效的废水降解方法成为二十一世纪亟待解决的问题。
目前，超声与光(紫外光、可见光)联用降解技术是一种很有潜力的废水降解技术。本文以三种物质为研究对象(无机物碘化钾；含有一个苯环的酚类的对氯苯酚；含有多个苯环的复杂有机物酸性橙Ⅱ)研究了超声与光(紫外光、可见光)联用技术在降解水中污染物方面的应用效果，并系统研究了超声与光单独及共同作用降解水中污染物的反应动力学规律，对超声与光共同作用时出现的声光协同效应进行了深入的讨论，初步建立了声光协同效应的反应机制。此外，为提高太阳光能量中可见光的利用率，本文还着重讨论了可见光在废水降解中的作用。主要研究内容及结果如下：
一、研究了碘化钾水溶液在超声和可见光的作用下碘释放现象的规律。碘化钾水溶液在超声的辐照下，碘释放的速率和产率随超声功率的增加而增大。在可见光的辐照下碘释放的速率和产率随光功率的增加而增大。文中对以上规律的原因进行了探讨。在超声波和可见光共同辐照下碘释放的产率显著高于超声波和可见光分别辐照下碘化钾水溶液中碘释放的产率之和，即该反应体系呈现出显著的声光协同效应。对该反应体系进一步的反应动力学研究结果表明，超声空化产生的对反应系统理想的搅拌作用可能是声光协同效应产生的主要原因。该搅拌作用使得反应系统趋于均一化，从而提高了光化学的反应产率和速率。
二、研究了对氯苯酚水溶液在超声和光(紫外光、可见光)分别辐照及共同辐照下的降解现象，并对各辐照条件下的降解反应进行了初步的反应动力学分析。对氯苯酚水溶液在超声辐照下有少量降解，降解反应符合准一级反应动力学规律。且降解的速率和产率随超声功率的增加而增大，随溶液初始浓度的减少而增大；另一方面，对氯苯酚水溶液在紫外光辐照下有显著降解，降解反应符合准一级反应动力学规律。并且对氯苯酚的降解速率和产率随光功率的增加而增大，随溶液初始浓度的增加而减小；而对氯苯酚水溶液在可见光的辐照下降解产率非常低。文中对以上规律的原因进行了探讨。最后观察了对氯苯酚水溶液在超声和紫外光共同辐照下的降解现象，发现了明显的声光协同效应，并将该协同效应的产生归结为紫外光对超声空化过程中产生的过氧化氢的裂解作用。但是在超声和可见光的共同辐照下并没有观察明显的协同效应。
三、研究了酸性橙Ⅱ水溶液在超声和光(紫外光、可见光)分别辐照及共同辐照下的降解现象，并对各辐照条件下的降解反应进行了初步的反应动力学分析。酸性橙Ⅱ水溶液在超声的辐照下发生显著降解，降解反应符合准一级反应动力学规律。并且酸性橙Ⅱ水溶液降解的速率和产率随超声功率的增加而增大，随溶液初始浓度的增加而减小；另一方面，酸性橙Ⅱ水溶液在紫外光的辐照下可以发生降解，但降解效率不高，降解反应符合准一级反应动力学规律。酸性橙Ⅱ水溶液降解的速率和产率随光功率的增加而增大，随溶液浓度的增加而减少。此外，酸性橙Ⅱ在可见光的辐照下降解产率极低。文中对以上规律的原因进行了探讨。最后观察了酸性橙II水溶液在超声和紫外光共同辐照下的降解规律，发现了显著的声光协同效应。我们对该协同效应进行了动力学分析，并将该效应归因于紫外光对超声空化过程中产生的过氧化氢的裂解作用。另外，研究了酸性橙Ⅱ水溶液在高频超声(1 MHz)和可见光共同辐照下的声光协同效应，并基于能带理论和声空化的基本原理建立了一个简单模型来解释该现象。在超声空化过程中产生的高温高压的作用下，酸性橙Ⅱ分子的带隙能量可能会变小，这样就使得酸性橙Ⅱ分子在吸收可见光光子能量后也可以发生能级跃迁，产生电子空穴对。由于空穴降解和电子还原作用，导致酸性橙Ⅱ的大量降解，从而酸性橙Ⅱ水溶液在超声和可见光共同辐照下降解的速率和产率得到大幅提高，呈现出显著的声光协同效应。另一方面，研究了酸性橙Ⅱ水溶液在低频超声(20 kHz)和可见光共同辐照下的降解现象，并没有观察到明显的声光协同效应。