Eu3+掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体。以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究了掺杂纳米TiO2粉体的光催化性能,并讨论了掺杂TiO2粉体的加入量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、pH值以及稀土元素掺杂量和烧成温度等对样品光催化性能的影响。结果表明:在样品加入量为0.15 g/50 mL,亚甲基蓝溶液的初始浓度为10 mg/L,pH=7时样品的光催化性能最佳。稀土元素的最佳掺杂量(摩尔比)为n(Eu3+)∶n(TiO2)=0.5%,样品的热处理温度在500～550℃时,样品表现出较好的光催化活性。掺杂TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应4 h降解率达到88.16%,优于同等条件下制备的纯TiO2粉体。     

纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S的制备及其光催化性能

为了提高ZnO光催化效率和实现光催化剂的回收重复利用,首先以天然棉纤维为原料,通过粉碎、氢氧化钠溶液活化,将活化后的棉纤维配置为棉纤维纺丝液,运用静电纺丝技术制备出纳米棉纤维。接着以水热法将ZnO纳米棒负载到纳米棉纤维上,然后通过循环离子吸附法将Ag_2S沉积到ZnO表面,最后制备出纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等对样品进行表征,结果表明成功制备出纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S样品。光催化实验表明,纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S-2样品在可见光下对亚甲基蓝的降解率达到88%,循环降解亚甲基蓝4次以后降解率只有约10%的下降。实验结果表明,制备的复合样品具有对亚甲基蓝优良的光催化降解能力和优异的循环稳定性。     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

基于撞击流微反应器连续制备纳米ZnO及其光催化性能研究

以Zn(NO3)2、Na2CO3为原材料,采用自制撞击流微反应器连续制备出纳米ZnO,系统研究了反应温度、反应物浓度、进料速率等工艺条件对所制备纳米ZnO光催化性能的影响,采用SEM、XRD等测试手段对制备产物的物相及微观形貌进行了表征。结果表明,采用撞击流微器可实现纳米ZnO的连续高效制备,其光催化性能随着反应温度和进料速率的增大而升高,随着反应物浓度的增大先提高后降低。当反应温度为80℃,反应物浓度为0.3mol·L-1,Na2CO3溶液的进料速率为350mL·min-1、Zn(NO3)2溶液的进料速率为291mL·min-1时,可制得平均粒径为20.1nm,粒径分布较均匀的纳米ZnO。以其为光催化剂,在100W高压汞灯照射下降解甲基橙(MO)40min,其降解率可达到93.9%,表现出良好的光催化性能。     

纳米ZnO的制备及其光催化降解印染废水

采用直接沉淀法将氯化锌与氨水反应合成纳米ZnO粉末,通过X射线衍射和扫描电子显微镜进行表征.在模拟紫外光和可见光条件下,以亚甲基蓝(methylene blue,MB)为印染废水中目标污染物,考察了纳米ZnO的光催化活性,研究制备纳米ZnO的煅烧温度、纳米ZnO投加量、光催化反应时间、溶液的初始pH值和初始质量浓度对MB去除率的影响.结果表明,在煅烧温度为400℃(此时ZnO形貌为球状与片状混合)、纳米ZnO的投加量为2 g/L、溶液的初始质量浓度为5 mg/L、pH=9时,紫外光和可见光分别照射3 h后纳米ZnO对MB最大去除率为93. 11%和65. 49%;紫外光照下纳米ZnO循环使用4次后对MB的去除率仍达到88. 00%;自由基猝灭实验表明,空穴是纳米ZnO降解MB的主要因素.纳米ZnO粒径小、比表面积大、禁带宽度小、重复利用率高,且绿色环保,可广泛用于水处理领域.     

累托石/TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了改性累托石/TiO2光催化剂,运用X射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明,累托石结构中负载了纳米TiO2.以300 W紫外灯为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,得到制备交联钠化累托石/TiO2复合材料的最佳条件是盐酸浓度为0.2 mol/L,TiO2与累托石添加比例为5 mmol/g,复合材料的煅烧温度为500 ℃.研究了累托石/TiO2光催化剂的光催化性能,当用紫外灯光照20 min,反应温度为30 ℃,溶液pH为6时,亚甲基蓝的去除率达到90%以上.     

累托石/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了改性累托石/TiO2光催化剂,运用X射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明,累托石结构中负载了纳米TiO2.以300 W紫外灯为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,得到制备交联钠化累托石/TiO2复合材料的最佳条件是盐酸浓度为0.2 mol/L,TiO2与累托石添加比例为5 mmol/g,复合材料的煅烧温度为500℃.研究了累托石/TiO2光催化剂的光催化性能,当用紫外灯光照20m in,反应温度为30℃,溶液pH为6时,亚甲基蓝的去除率达到90%以上.     

CuO/SnO_2复合纳米粉体制备与光催化活性

采用特殊液相沉淀法制备了CuO/SnO2复合纳米粉体,通过XRD和TEM对其进行表征;用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝溶液进行了光催化实验。结果表明：本实验条件下制备的CuO/SnO2复合纳米粉体分散性好,粒径分布范围窄,并且具有良好的光催化性能。其中CuO质量分数为70%的CuO/SnO2复合纳米粉体在400℃时焙烧时间30 min的光催化效果最佳,质量浓度为10 mg/L,亚甲基蓝溶液的降解率最佳,60 min时可高达98.7%。     

双元素共掺杂纳米TiO2的制备及光催化活性

采用特殊液相沉淀法制备了双元素镧和铁掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用XRD和TEM对其进行表征。用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,结果表明双元素镧和铁掺杂纳米二氧化钛比纯纳米Ti02粉体光催化效果好。其中掺铁1％、镧0．5％的纳米TiO2在焙烧温度650℃焙烧时间30min时效果最佳。     

N、Ce共掺杂Ti02的制备及其光催化活性

采用溶胶．凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响．结果表明：催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60gru,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品．可见光辐射共掺杂的样品3h,亚甲基蓝的去除率可以达65％．     

使用新型纳米I-TiO2催化降解亚甲基蓝的实验研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶一凝胶法制备了I掺杂改性纳米TiO2光催化剂．在模拟太阳光照射下，研究了该催化剂的制备条件、添加量、溶液pH值以及H2O2浓度等诸因素对亚甲基蓝光催化降解性能的影响．结果表明：选用I掺杂量10％、煅烧温度在500℃下得到的I-TiO2催化剂，且调节亚甲基蓝溶液pH值为8时，其光催化活性达到最佳效果．     

SnO2/Cr2O3聚酰亚胺复合薄膜的制备和光催化性能研究

采用离子交换方法制备掺杂SnO_2/Cr_2O_3的聚酰亚胺复合薄膜,利用XRF,XRD,SEM和TG等测试方法对其进行表征和分析,并以亚甲基蓝为目标降解物考察其光催化活性,研究了Sn、Cr掺杂量以及热处理温度、时间对薄膜光催化性能的影响.结果表明,Sn~(2+)和Cr~(3+)的物质的量比为1:9、总离子浓度为0.1 mol/L、热处理温度为480℃,保温4 h时制得的复合薄膜对亚甲基蓝光催化降解效率最高为95%.     

水热法制备海绵钛负载二氧化钛膜及性能研究

以多孔海绵钛为载体,2 mol/L H2O2为氧化剂,0.15 mol/L KOH为矿化剂,在水热条件下一步合成了颗粒大小约为0.5 μm的四方状锐钛矿海绵钛负载TiO2膜.以XRD、SEM观察海绵钛负载TiO2膜晶型、形貌,以亚甲基蓝为目标降解物研究了其光化性能催化,并探讨了水热时间对产物TiO2膜晶型、形貌及光催化性能的影响.结果表明,12 h为最佳水热时间,海绵钛负载TiO2膜有着最佳的光催化性能:光催化反应60 min,亚甲基蓝溶液的降解率达99%.采用该法制备的TiO2光催化剂回收简单,反复利用后,其光催化性能无明显下降.     

ZnO纳米粒子制备过程中XRD的研究

以前驱物碱式碳酸锌热分解法制备ZnO纳米粒子：利用小角X射线散射（SAXS）、广角X射线衍射（WAXD）技术,研究了原料、焙烧温度、焙烧时间和浸洗淋洗等条件对ZnO纳米粒子制备的影响,结果表明,前驱物不淋洗有利于获得较小粒径的ZnO微晶,三种原料Zn(CH3COO)2、ZnCl2和ZnSO4.7H2O中,以Zn-SO4.7H2O为原料制备的晶粒最小;前驱教授经焙烧、浸洗、乙醇淋洗后得到了晶粒分布均匀、纯相的ZnO纳米粒子,其晶粒尺寸随着焙烧温度、时间的增加,晶粒逐渐长大;随着晶粒尺寸的减少,ZnO的晶胞体积逐渐减小,而二类应变均方根值却逐渐增加,表现出明显的量子尺寸效应和表面效应。     

掺铁二氧化钛纳米材料的制备及其表征

通过静电纺丝法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、甲醇/乙酸(质量比为37/3)、钛酸丁酯和不同浓度的FeCl3·6H_2O为前驱体制备了Fe/TiO_2光催化剂,经500℃煅烧3h,得到纳米纤维状Fe/TiO_2.采用FT-IR、SEM、XRD、BET对样品进行表征,并分析样品对亚甲基蓝的光催化降解性能.结果表明,Fe/TiO_2中不含有机物,微观结构为纳米纤维状,适量铁可以增加其结晶度,与纯TiO_2相比,比表面积增加了11.33m2/g;掺铁可以改善TiO_2的光催化性;当铁掺杂浓度为2%时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效率可达99%.     

Fe/硅藻土非均相Fenton降解亚甲基蓝染料废水研究

以硅藻土为载体,硝酸铁为Fe源制备了Fe/硅藻土催化剂材料.研究了Fe/硅藻土催化剂与H2 O2组成的非均相Fenton体系对亚甲基蓝染料废水的处理效果及影响因素.实验结果表明,Fe/硅藻土催化剂与H2 O2组成的非均相Fenton体系对染料废水中亚甲基蓝具有较好的降解效果.在催化剂投加量为1.6 g/L,H2 O2加入量为0.2 mol/L,溶液体系pH值为3.0,反应温度为30℃,反应时间为60 min的条件下处理10 mg/L亚甲基蓝溶液,亚甲基蓝的脱色率可达92.5％.     

TiO2/γ-Al2O3与铁屑三维电极光电催化研究

以微孤氧化法制备的钛基TiO2/Ti膜为阳极,以钛片为阴极,TiO2/γ-Al2O3与铁屑粒子组合作粒子电极,以Na2SO4为支持电解质,以亚甲基蓝为处理目标物,结合20W紫外灯和稳压电源组成三维电极光电催化体系,研究三维电极体系对光电催化的影响.实验结果表明:粒子电极5g铁屑和2g三层膜球状TiO2/γ-Al2O3粒子,亚甲基蓝溶液初始浓度为3mg/L,电源电压6V,Na2SO4电解质溶液浓度0.02mol/L,电极间距为4.5cm.三维电极光电催化3h的降解效率比传统二维电极光电催化的降解率提高了25％.     

微波水热法制备花状氧化锌光催化剂的研究

以乙酸锌和氨水为原料,采用微波水热法成功制备出了花状ZnO光催化剂。探讨了溶液Zn~(2+)初始浓度、pH值和微波加热时间对ZnO物相、形貌及光催化性能的影响。XRD表明制备的样品均为纤锌矿结构,晶型完整且部分ZnO样品晶粒沿(002)晶面发生了取向性生长;SEM表明pH值对ZnO形貌有着重要影响,pH值过低(pH<10.0)时,无法形成花状ZnO,pH过高(pH>10.7)时,花状ZnO"花瓣"会变形甚至溶解;UV-Vis表明制备的ZnO样品的吸收带均发生了红移,拓宽了光催化剂的吸收波长范围;反应条件对ZnO光催化性能的影响主次关系为:pH值>Zn~(2+)初始浓度>微波加热时间,较优工艺及工艺参数为:初始反应Zn~(2+)浓度为0.15 mol/L,pH值为10.5,微波加热时间为2.5 h,较优样品在紫外光辐照4 h后对亚甲基蓝溶液的降解率为85.90%。     

ZnO/g-C3N4光催化剂在微流控芯片中的光催化性能

采用浸渍法合成ZnO质量分数不同的ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂,分析样品的结构、形态、化学组成和光学性能等. 将制备好的样品固定到微流控芯片中,降解不同的染料（亚甲基蓝、中性红、孔雀石绿、罗丹明B）,评价样品在可见光下的光催化性能. 样品的表征结果表明,在ZnO/g-C₃N₄复合物中,ZnO、g-C₃N₄间存在相互作用,ZnO/g-C₃N₄复合物对可见光的利用更为充分;与g-C₃N₄相比,在ZnO/g-C₃N₄复合物中光生电子-空穴对的复合明显被抑制. 光催化实验结果表明,6 % ZnO/g-C₃N₄具有最佳光催化性能,在光照强度为60 klx,液体流速为20 μL/min时,其对罗丹明B溶液的降解效率为98.9%.多次循环后的光催化降解亚甲基蓝性能研究表明,样品在微流控芯片中进行光催化降解实验具有稳定性和可靠性.     

秸秆污泥吸附剂的制备及其特性研究

为了研究对于污泥和秸秆这两种废物的资源化利用,采用化学活化—高温焙烧的方式以污泥和秸秆为原料制备一种新型的价格低廉的吸附材料,并且使这种吸附材料对染料废水有脱色功能。通过对吸附剂颗粒进行热重分析,机械强度测定以及电镜分析筛选出最佳的制备条件,然后对亚甲基蓝染液进行吸附性能研究。实验结果表明,当活化剂采用KOH,焙烧温度为850℃、焙烧时间为1 h、秸秆与污泥原料比为1∶4为最佳制备条件。当亚甲基蓝染液浓度为20 mg/L、吸附时间在5 h左右时所制备的吸附剂对亚甲基蓝染液的脱色率最高,其最高脱色率达到80%以上。解吸实验表明,该颗粒吸附剂在0.05 mol/L的HCl溶液中解吸4 h时解吸率可高达78.6%。