分子识别作用下光催化降解偶氮染料酸性红B

以250 W金属卤化物灯(λ365 nm)为光源,二氧化钛为催化剂,研究了经分子识别作用后的酸性红B光催化降解行为,考察了影响光催化降解的条件因素。研究结果表明:对于20 mg/L的酸性红B,经β-环糊精分子识别后酸性红B的光催化降解效率可以提高24%;β-环糊精浓度、pH值和TiO2剂量对酸性红B的光催化降解速率有明显的影响。分子识别作用下酸性红B光催化降解的增强效应主要源于β-环糊精能有效促进酸性红B在TiO2表面的吸附。     

磺化β-环糊精光催化降解有机磷农药久效磷的应用研究

环糊精应用于环境科学方面,能够对有机污染物产生降解作用。久效磷作为有机磷农药被广泛使用。本实验采用经磺化改性的β-环糊精,采用自行设计光催化降解装置,在分光光度法的基础上,提出了一种实验室用光催化降解有机磷农药的实验方法。分析了光照、反应时间、浓度等因素对光催化降解的影响。实验结果表明,分别加入20 g/L和40 g/L的磺化β-环糊精能够增加久效磷2.08~2.86倍的光降解率。另外,40 g/L的磺化β-环糊精可增加1.8~2.2倍的光降解率。光敏效应主要是由于磺化β-环糊精与久效磷形成包和物引起的。本方法简单易行,成本低廉,可用于实验室光催化降解有机磷农药的研究。所以,环糊精在环境保护方面有较好的应用前景。     

纳米TiO_2光催化氧化降解双酚A研究

本文利用纳米TiO2光催化氧化技术降解双酚A,探讨了pH,紫外光强,催化剂投加量等因素对双酚A降解程度以及TOC的影响。结果表明,纳米TiO2光催化氧化降解双酚A在碱性条件下降解程度比在中性和酸性条件下要高;随着紫外光强,催化剂用量增加提高。降解最终TOC浓度也随着紫外光强和催化剂投加量增加而下降。     

天然沸石负载TiO2光催化降解双酚A的研究

以沸石负载TiO2为催化剂,对光催化降解环境内分泌干扰物双酚A（BPA）进行了研究。阐述了沸石负载TiO2的制备过程,研究了溶液的催化剂投加量、初始浓度、pH值、不同试验条件、负载次数、外加氧化剂H2O2对降解效率的影响,并对降解过程的反应动力学进行了探讨,结果表明沸石负载TiO2对BPA有较好的光降解效果,且光降解反应符合一级反应动力学规律。     

环糊精与双酚A的分子识别研究

分别利用β-环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、γ-环糊精和2,6-二甲基-β-环糊精对环境内分泌干扰素分子双酚A进行包合,采用Hildebrand-Benesi方程和紫外可见分光光度计测定了环糊精包合双酚A过程的结合常数;同时利用范特霍夫方程获得4种环糊精与双酚A结合的熵变和焓变数据,根据不同环糊精分子与双酚A分子结合的热力学信息,明确了环糊精与双酚A的分子识别机制。结果表明:当常温(20℃)时,包结常数大小顺序为β-环糊精γ-环糊精2-羟丙基-β-环糊精2,6-二甲基-β-环糊精,在双酚A与环糊精的包合过程中,空间位阻效应是主要影响因素,尺寸匹配为次要影响因素;在不同环糊精与双酚A的包合过程中,其熵变ΔS0,其焓变ΔH0,升温不利于包和反应的进行。     

β-环糊精在二氧化钛对偶氮染料光催化脱色中的应用

本文用β-环糊精(β-CD)对四种偶氮染料(金橙Ⅰ、橙黄Ⅱ、甲基橙和橙黄Ⅳ)的TiO2光催化脱色进行研究。实验结果表明,β-CD可提高TiO2对偶氮染料的光催化氧化脱色能力,提高的效率与D-CD浓度和溶液的pH值有关。     

菲在TiO2催化下的光降解研究

以汞灯为光源，TiO2为催化剂，对菲的光催化降解途径进行了研究。将水溶性极小的菲预先吸附到TiO2上之后，菲可以在紫外线的照射下发生快速、完全的矿化。通过GC－MS手段检测到一些中间产物，给出了菲光催化降解的详细途径。另外，研究了菲在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（HTAB）的助溶下TiO2催化的光降解过程，探讨了表面活性剂的浓度和溶液pH值对反应速率的影响。     

改性TiO2光催化降解水体中菲的研究

采用水热法制备粉末状N-Cd共掺杂TiO2催化剂,研究了催化剂对水体中菲的光催化降解反应,讨论了菲初始浓度、催化剂的投加量、H2O2的浓度、异丙醇以及呋喃甲醇对菲光降解反应的影响。结果表明:菲的光催化降解符合一级反应动力学,水体中菲初始浓度越高,其光降解率越低;催化剂和H2O2在一定范围内随投入量的增加,菲的光催化降解速率也增加,但当投入量较多时又降低了降解速率;异丙醇以及呋喃甲醇的加入可以推断出菲的光催化降解过程.OH是的主要活性物种,而1O2的作用较小。     

掺铜TiO_2薄膜光催化降解碱性品红的研究

采用溶胶-凝胶法在硅胶载体颗粒的表面制得Cu掺杂TiO2薄膜,通过扫描电镜(SEM)观察了TiO2纳米颗粒在载体表面的负载情况,显示二氧化钛纳米颗粒在载体表面是均匀分布的.研究了在自然光照条件下,碱性品红在TiO2薄膜上的光催化降解与溶液初始浓度、催化剂用量之间的关系,并比较了掺铜和未掺铜催化剂光催化的效率.结果表明,随着光催化剂投加量的增加,光降解效率增大,但当光催化剂投加量达到一定程度,继续增加其用量,光降解效率增加不多;随着初始浓度的增加,光催化效率在降低.考虑到经济性和光催化效率,选取催化剂的投加量为30.0 g/L、品红溶液初始质量浓度为10 mg/L时,5 d光催化降解率为83.61%.掺铜的TiO2薄膜比不掺铜的TiO2薄膜光催化活性高.催化剂重复使用3次的实验结果表明,其具有很好的稳定性.     

TiO2光催化降解2,4-二氯酚动力学及机理的研究

以TiO2作为催化剂,500 W汞灯作为光源,对水体中2,4-二氯酚（2,4-DCP）的光催化降解特性进行了研究。实验结果表明,TiO2光催化降解2,4-DCP效果较好,降解的最佳pH为7,催化剂的最佳投加量为200 mg·L-1。2,4-DCP的初始浓度越小,光催化的效率越高。在初始浓度为5 mg·L-1时,光催化1 h的降解率达90%。在实验的四种不同初始浓度（5 mg·L-1、10 mg·L-1、20 mg·L-1、40 mg·L-1）下,2,4-DCP的光降解速率常数近似与其初始质量浓度成一级反应动力学关系。结合高效液相色谱、气相色谱-质谱的测定结果以及Cl-、COD的变化,认为2,4-DCP的主要降解过程为：脱氯-开环-矿化、中间产物相互作用-进一步矿化。     

自制纳米TiO2对双酚A的光催化降解实验研究

利用自制的纳米TiO2光催化剂对双酚A水样进行了光催化降解,研究了不同条件对降解率的影响。结果表明:煅烧温度为700℃的TiO2可使降解率最高达到96%;在TiO2中掺入0.8﹪Fe3+在太阳光下照射下降解率可达85%;辅加曝气使降解率提高5%,辅加超声波降解率提高13%。     

纳米二氧化钛陶瓷球光催化降解菲研究

采用纳米TiO2陶瓷球为光催化剂处理含菲水溶液,考察了温度、不同光源、pH、Ca2+、Fe3+等因素对降解的影响。结果表明,在高压汞灯下该陶瓷球具有良好的光催化效果,温度、pH、Ca2+均对其光催化降解菲没有明显影响;表面覆盖率和光降解呈负一级反应动力学关系;在0.3~1.5 mmol/L浓度下Fe3+能促进其光催化降解速率;过硫酸钾能提高其降解速率;二氧化钛陶瓷球经过8次重复回收利用后,光催化降解率由最初的96.09%逐渐下降至73.97%。通过GC-MS检测到一些菲降解中间产物,推测了菲光降解的途径。     

微波辐射法研制复合半导体光催化材料TiO2/ZnO

采用微波辐射法制备了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO,利用X射线衍射(XRD)测试技术对TiO2/ZnO复合型半导体光催化材料进行了表征。用甲基红模拟有机废水,在高压汞灯模拟日光光照的条件下,研究了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO光催化降解有机废水的过程,并在相同的条件下,与机械研磨法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO的光催化性能进行了对比实验。研究结果表明,微波辐射法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO具有很好的光催化性能,TiO2/ZnO投加量为0.5g.L-1时,其具有良好的光催化脱色性能,经1h光照,对甲基红的光降解效率可以达到100%。随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率增大。     

二氧化钛光降解进程中的吸附特性研究

以苯酚为降解基质,针对TiO2光降解反应前后的吸附特性进行了对比研究,发现光照阶段TiO2颗粒对有机物的吸附特性不同于暗反应阶段,这一结果证明以暗反应阶段吸附模型建立有机物光催化降解动力学方程的假定存在缺陷,在试验的基础上提出了光降解进程中的吸附拟合方程。     

光催化还原十溴联苯醚

以模拟太阳光为光源,首次研究了TiO2悬浮体系中十溴联苯醚（BDE-209）的光催化还原反应,讨论了TiO2投加量、BDE-209初始浓度、空穴清除剂对反应的影响。结果表明TiO2悬浮体系对BDE-209的光降解效果明显。当TiO2为1 g/L,甲醇作为空穴清除剂时,2.5 h后的降解效果最好,降解率达到78.6%,降解过程符合一级反应动力学方程,反应动力学常数为0.0103 min-1。利用光催化还原法制备了Ag/TiO2催化剂,采用TEM、EDS对催化剂进行表征,并进一步研究了Ag/TiO2光催化还原BDE-209,发现30 min内降解率即可到达96%。     

纳米TiO2光催化降解溴虫腈

用溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO2和不同掺铁量的TiO2纳米粒子,用XRD、TEM、FTIR等手段对其进行了表征。将制备的TiO2和掺铁TiO2纳米粒与溴虫腈农药配制成悬浮液,分别作光降解实验。结果表明,掺铁TiO2对溴虫腈的光催化降解速率较TiO2高,随着铁离子浓度的增大,溴虫腈的降解率先上升后下降,最大催化活性的掺铁量为n(Fe3+)/n(TiO2)=0.08,TiO2在酸性或碱性条件下对溴虫腈的光催化活性较中性高,而掺铁TiO2随着溴虫腈悬浮液pH升高催化活性下降。该研究为农药纳米功能化制剂的制备,及利用光催化降解农药减少环境污染提供了实验依据。     

1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚化学修饰TiO_2的可见光活性研究

在低温(80℃)回流条件下制备1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚化学修饰的TiO2光催化剂。以偶氮染料刚果红溶液为降解体系,以太阳光为光源,探讨其光催化性能。结果证明:在太阳光照射下,1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚化学修饰的TiO2作为光催化剂,降解时间为5小时,刚果红的降解能达到70%以上。光催化制备过程中1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚、水量、pH值及温度对催化剂的光催化性能均有影响;该催化剂经过5次重复使用光催化效果仍保持较高。1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚化学修饰二氧化钛可以成功地实现了可见光下对有机污染物的光降解。     

环糊精介入与TiO_2光催化应用研究进展

环糊精特有的结构可以对疏水客体分子进行主-客体包合,它介入到TiO2光催化过程中,可以增加TiO2光催化材料对疏水客体的吸附,加快被包合客体底物分子的传质效率,增大化学反应动力学常数,提高TiO2的光催化降解活性。其对有机疏水底物分子的选择性识别包合作用,有望解决TiO2对高毒性不可生物降解污染物催化选择性低及催化活性不高的难题。根据近年来公开发表的国内外相关文献,对环糊精介入的TiO2光催化应用研究进行简要评述。     

颗粒活性炭负载TiO2去除微囊藻毒素-LR研究

以颗粒活性炭为载体,采用溶胶凝胶法制备了负载型的催化剂(TiO2/GAC),研究了负载型催化剂对微囊藻毒素-LR(MCLR)的吸附和光催化降解试验,以及负载型与悬浮型催化剂对MCLR光催化活性试验.结果表明,TiO2/GAC对MCLR具有良好的吸附和光降解活性,且其对MCLR去除有着活性炭吸附-TiO2降解协同作用.将太湖蓝藻爆发期MCLR质量浓度为19.6 g·L-1的湖水经TiO2/GAC催化剂柱先吸附后UV降解,同时考察催化剂重复利用后吸附与光降解活性问题.结果显示,TiO2/GAC催化剂柱吸附约37h后出水含量高于限定标准,停止进水后在15 min几乎被完全光降解;同时重复利用催化剂"吸附-光降解"2次后,仍具有较高的吸附和光催化活性.     

固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3光催化降解邻硝基苯酚动力学研究

在高压汞灯下,研究了邻硝基苯酚在SO4^2-/TiO2-WO3光催化剂表面的降解过程,对邻硝基苯酚在SO4^2-/TiO2-WO3悬浮体系中的降解机理进行了初步的探讨。结果表明,光降解反应速率受邻硝基苯酚的初始浓度、气相氧流量、反应温度、溶液pH值、光强度和催化剂用量等因素的影响。基于Langmuir-Hinshelwood方程和一些假设,分析了邻硝基苯酚光降解的动力学机理,推导了固体超强酸SO4^2-/TiO2-WO3催化邻硝基苯酚光降解的动力学方程。