Ni、B共掺杂TiO2-陶粒光催化降解染料废水研究

采用溶胶一凝胶法制备陶粒负载Ni2O3和B元素共掺杂纳米TiO2可见光催化剂,以甲基橙为目标降解物,探讨了光催化氧化降解甲基橙的规律,考察了催化剂的焙烧温度、Ni元素和B元素掺杂量、催化荆投加量、甲基橙溶液初始浓度、初始pH值、反应温度等因素对甲基橙脱色效果的影响。结果表明：在600℃温度下焙烧的催化剂具有最佳光催化活性;B和Ni最佳掺杂量为3．0％;甲基橙脱色率随甲基橙初始浓度的降低、催化剂投加量的增加、反应温度的升高、初始pH值降低而增大;催化剂经重复使用后,仍具有较高的光催化性能。     

Ni、B共掺杂TiO2-陶粒表征及降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备了陶粒负载Ni2O3和B元素共掺杂纳米TiO2可见光催化剂。XRD和FT-IR表征结果表明,B的掺杂以取代晶格中的O离子的形式存在,Ni以Ni2O3形式游离于TiO2表面存在;光催化试验结果表明,B、Ni的掺杂使Bx-TiO2-(Ni2O3)y-陶粒催化剂中TiO2粒径减小、比表面积增大,同时抑制电子与空穴对的复合,有利于电荷分离,从而使催化剂光催化活性提高。以甲基橙为目标污染物,探讨了复合光催化剂光催化氧化降解COD的规律,结果表明,在600℃温度下焙烧的催化剂具有最佳光催化活性,优化的Ni、B元素掺杂质量分数均为3.0%;催化剂最佳投加量为300 g/L,在强酸条件下COD的去除率最大。     

锆掺杂二氧化钛基可见光催化剂的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Zr掺杂量的Zr-TiO_2催化剂,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对其进行表征,探究Zr元素的掺杂比例、催化剂制备的焙烧温度及反应物初始浓度等条件对催化剂在可见光下降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明,制备的Zr-TiO_2催化剂粒径为纳米级,Zr-TiO_2催化剂对亚甲基蓝有明显光催化降解作用,且不同Zr与Ti掺杂比例对亚甲基蓝溶液降解效率影响显著,当Zr元素掺杂量为20%,焙烧温度为550℃时,制备的550℃-20%Zr-TiO_2催化剂对20 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液降解效果最优,降解5 h时降解率为91.8%。并且550℃-20%Zr-TiO_2催化剂在可见光下催化降解亚甲基蓝符合一级动力学模型,R~20.95,拟合直线有较好的拟合度,表明催化剂具有较强的降解能力。     

Ni/Ti类水滑石的合成与光催化应用

将具有光催化潜力的Ti、Ni金属元素引入类水滑石(HTlcs)结构中,采用共沉淀法制备了一系列Ni/Ti二元类水滑石,焙烧后HTlcs前体材料转变为Ni/Ti复合氧化物(Ni/Ti-LDO),并用作光催化剂进行甲基橙光降解实验。用XRD、SEM、TG-DTA、元素分析等方法对产物的结构、形貌和组成进行表征,考察了金属离子配比、焙烧温度、催化剂用量等因素对催化甲基橙光降解的影响,并与通用TiO2光催化剂催化性能进行对比。实验结果表明,在相同催化剂浓度条件下,Ni/Ti金属摩尔比为4:1的Ni/Ti-LDO具有比TiO2更优越的催化降解甲基橙的性能。当催化剂前体Ni/Ti金属摩尔比为4:1,焙烧温度为450℃、催化剂用量为0.9 g L 1时,浓度为5×10 5mol L 1的甲基橙溶液于300 W紫外光照30 min,Ni/Ti-LDO对甲基橙的催化降解率可达98%以上。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响。实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0．5％的钕和0．2％的镨。当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2．0g／L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30mg／L,pH值为10．5时,在40w紫外灯光照射35min后降解率最好,可达到93％。     

氧化钇掺杂TiO2的光催化活性研究

采用固相研磨法制备Y2O3-TiO2复合半导体光催化剂和纯TiO2光催化剂。以甲基橙为降解目标物,研究了Y2O3掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应,来探讨Y2O3掺杂对TiO2光催化降解甲基橙的可行性。并重点考察了Y2O3的掺杂量、催化剂的添加量、溶液初始浓度、光照时间、溶液pH值对降解率的影响。实验结果表明:单纯只靠紫外光光照或Y2O3掺杂并不能快速、有效地降解甲基橙。在Y2O3掺杂比为1.5%、催化剂用量为1.5 g/L、pH为6、初始浓度为10 mg/L的甲基橙,30w紫外灯光照降解1.5 h的条件下,甲基橙的降解率可达90.2%。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0.5％的钕和0.2％的镨.当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2.0g/L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30 mg/L,pH值为10.5时,在40 W紫外灯光照射35 min后降解率最好,可达到93％.     

TiO2-Fe2O3复合材料降解甲基橙溶液的研究

本文采用膜渗析除氯法和有机溶剂乙酸异戊酯作为共沸干燥溶剂进行共沸干燥,然后煅烧制备出TiO2-Fe2O3复合材料粉末,以甲基橙为模拟污染物进行了粉体光催化降解实验,研究了焙烧温度、催化剂使用量、溶液pH等因素对光催化降解去除率的影响。确定出甲基橙溶液降解的最佳工艺条件为：紫外光照射下,当甲基橙的初始浓度为30mg/L时,催化剂焙烧温度550℃,投加量为2.0g,光照时间10h,溶液pH为3,在恒温25℃条件下甲基橙的降解率可达80.01%;催化剂循环使用4次后,降解率仍达70%以上。     

锆掺杂二氧化钛基可见光催化剂的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Zr掺杂量的Zr-TiO₂催化剂,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对其进行表征,探究Zr元素的掺杂比例、催化剂制备的焙烧温度及反应物初始浓度等条件对催化剂在可见光下降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明,制备的Zr-TiO₂催化剂粒径为纳米级,Zr-TiO₂催化剂对亚甲基蓝有明显光催化降解作用,且不同Zr与Ti掺杂比例对亚甲基蓝溶液降解效率影响显著,当Zr元素掺杂量为20%,焙烧温度为550 ℃时,制备的550℃-20%Zr-TiO₂催化剂对20 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液降解效果最优,降解5 h时降解率为91.8%。并且550 ℃-20%Zr-TiO₂催化剂在可见光下催化降解亚甲基蓝符合一级动力学模型,R²>0.95,拟合直线有较好的拟合度,表明催化剂具有较强的降解能力。     

低含量Ni掺杂TiO2光催化剂及其在水溶液体系中的重复使用性能

利用溶胶-凝胶法制备了低含量Ni掺杂的TiO₂光催化剂粉体,考察了催化剂在甲基橙水溶液中的重复使用性能,并用XRD、XPS和N₂吸附-脱附等手段对催化剂进行了表征分析。结果表明,当掺杂Ni物质的量分数为0.3%和焙烧温度400 ℃时,制备的Ni/TiO₂的光催化降解甲基橙水溶液的活性高于纯TiO₂的光催化降解活性。Ni/TiO₂光催化剂在水溶液体系重复使用过程中,催化活性急剧下降,重复使用性能较差。Ni掺杂使TiO₂上产生具有较低结合能的低价钛离子如Ti^3＋,使表面缺陷（或氧空位）增加。比表面积和氧空位增加可能是Ni掺杂提高TiO₂光催化活性的主要原因。Ni流失可能是Ni/TiO₂在水溶液体系中重复使用性能较差的原因。     

WO_3/BiOBr光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法制备WO_3/BiOBr复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,分别考察了催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值及盐效应等对复合光催化剂光催化降解甲基橙性能的影响,并通过循环使用实验,考察复合光催化剂的稳定性。结果表明,在催化剂用量为2.0 g·L~(-1)、甲基橙初始浓度为20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2的条件下光照反应2 h,甲基橙脱色率可达99.39%;溶液中的Na Cl对降解有抑制作用;催化剂重复使用4次后,对甲基橙的脱色率仍可达74.77%,表明复合光催化剂有良好的光催化活性和稳定性。     

Ni、B共掺杂TiO2-陶粒表征及降解甲基橙研究

陶粒负载Ni2O3和B元素共掺杂纳米TiO2可见光催化剂采用溶胶-凝胶法制备．经XRD和FT—IR表征分析。可得B离子的掺杂是以取代晶格中的O离子的形式存在,Ni是以Ni2O3形式游离于TiO2表面存在。通过实验分析可知：B、Ni的掺杂使Bx-TiO2-,Ni2O3/陶粒催化剂中TiO2粒径减小、比表面积增大,同时抑制...     

TiO_2/ZnO复合膜-H_2O_2光催化体系对甲基橙废水的降解脱色

采用仿生合成法制备TiO2/ZnO复合膜光催化剂,并以氙灯模拟日光光源,甲基橙为模型反应物,研究了催化剂投加量、H2O2投加量、溶液初始浓度、pH值和催化剂重复使用等因素对H2O2协同光解脱色甲基橙效率的影响。结果表明,当pH值为6,催化剂投加量为0.7 g/L,H2O2投加量为3.90 mmol/L时,对初始质量浓度为15 mg/L的甲基橙废水,130 min内脱色率达100%。酸性对光催化反应有促进作用,碱性对反应有抑制作用。催化剂重复使用5次后,处理130 min对甲基橙染料废水的脱色率仍可超过70%。     

C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂可见光催化降解甲基橙

采用水热合成法制备C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,研究催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度和pH值、NaCl用量对甲基橙脱色率的影响,并通过C_3N_4-BiVO_4复合光催化剂的循环使用实验,考察其重复使用性能。结果表明,在甲基橙初始浓度20 mg·L~(-1)、复合光催化剂用量3.0 g·L~(-1)及弱酸性条件下,光照反应6 h,目标污染物甲基橙脱色率达98.81%,溶液中的NaCl对催化剂降解甲基橙有抑制作用。催化剂重复使用5次后,溶液脱色率约80%,表明催化剂性能较稳定,可重复使用。     

Zn掺杂TiO2的制备及其光催化降解甲基橙性能

采用沉淀法制备了不同掺杂量的Zn/TiO₂催化剂,以光催化降解甲基橙为探针反应,考察其光催化活性,并采用紫外漫反射和X射线衍射对其进行结构表征。研究结果表明,Zn的掺杂量对催化剂活性影响较大,最佳掺杂物质的量分数为1.5%;催化剂的紫外漫反射微分曲线的峰值变化与其活性变化一致,1.5%(物质的量分数) Zn/TiO2的微分峰值最大。X射线衍射分析表明,少量Zn高度分散在TiO₂晶格中。Zn掺杂物质的量分数1.5%时,添加2 g·L^-1的Zn/TiO₂催化剂,甲基橙降解的最佳条件：pH＝3,浓度15 mg·L^-1,降解率最高达98.6％。     

La／B共掺杂Ti02光催化降解苋菜红的研究

采用溶胶-凝胶法制备La/B共掺杂Ti O2催化剂和纯TiO2催化剂。以苋菜红溶液为降解目标物,研究了La/B共掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应。重点考察了La/B共掺TiO2催化剂的掺杂比、催化剂的煅烧温度、光照时间、催化剂的添加量、溶液初始浓度、溶液p H值对降解率的影响。实验结果表明：单纯只靠紫外光光照或催化剂并不能快速、有效地降解苋菜红溶液。在La和B掺杂比为1：2、催化剂的煅烧温度为600℃、催化剂用量为3.0g/L、溶液p H值为5.5、溶液初始浓度为10mg/L的苋菜红溶液200m L,紫外光光照60min的条件下,La/B共掺杂的TiO2催化剂和纯TiO2催化剂光催化脱色率分别可达99.60%、86.45%,TOC的去除率为60.06%。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。