复合光催化材料对食品色素废水的降解研究

以自制纳米TiO2为主体,以高铝酸盐为载体制备复合光催化材料,以甲基橙色素溶液为试验底物,优化材料的组成比例、光照条件、污染物初始浓度、溶液pH值等条件,在最优条件下考察对常用食品色素胭脂红、日落黄、柠檬黄的降解效果.结果表明:高铝酸盐与纳米TiO2按8∶2成膜制备的复合材料光催化降解甲基橙效果最好;初始浓度越低,光催化效果越好;吸附作用促进了光催化降解,光催化120 min时甲基橙的最大吸收波长464 nm处吸收峰消失,在270 nm处的特征峰也消失,这表明甲基橙已发生完全降解;溶液pH为6⁸时降解效率较高;胭脂红、日落黄、柠檬黄在120 min时的降解效率分别达到88.1%、95.6%、97.1%,光催化处理食品色素废水的效果显著.     

核/壳结构铜镍合金/碳复合纳米粒子制备及表征

以蔗糖为碳源,硝酸铜和硝酸镍为金属源,通过溶液混合、蒸干,500℃碳化,900℃退火,浓硝酸浸泡-超声纯化获得了具有核壳结构的铜镍合金/碳纳米粒子复合材料.X射线衍射分析表明样品由CuNi合金和有一定程度石墨化的碳组成;高分辨透射电镜观察揭示样品具有核壳结构,核为fcc型铜镍合金纳米粒子,尺寸在20 nm左右,碳壳在10～15层;综合热分析表明样品的碳壳提高了铜镍合金纳米粒子的抗氧化性能.     

TiO_2光催化降解甲基橙性能的研究

用工业级TiO2(110℃干燥的产品)经焙烧后得到晶粒尺寸为15-30 nm(锐钛矿为主)的二氧化钛纳米光催化剂。用甲基橙降解脱色为模型反应,结合XRD、BET、UV-Vis等表征手段,考察了TiO2焙烧条件与晶粒尺寸和相结构的关系及相应的光催化活性。实验结果表明,锐钛矿的含量为96.7%,晶粒尺寸为24.4 nm时,TiO2光催化降解甲基橙的活性最好。当催化剂用量为0.6 g.L-1,甲基橙溶液质量浓度为20 mg.L-1,pH为3时;光催化反应20 min后,甲基橙的脱色率达到95.60%,CODMn的降解率为72.33%。     

TiO_2/ZnO纳米光催化剂的制备及性能研究

通过二步法(阳极氧化法和水热法)得到结构规则、有序核-壳结构的TiO2/ZnO纳米复合材料,并利用SEM、UV-vis、TEM等方法对所制备的纳米复合材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物,自然光为光源,研究了TiO2/ZnO纳米光催化剂的光催化活性。结果表明,TiO2/ZnO复合光催化剂能提高对太阳光的利用率,发现在降解液pH值为3、太阳光催化降解5 h时,催化剂的降解效果最好,降解率达90%。     

掺铜纳米TiO_2材料的制备及光催化性能

以钛酸丁酯、硝酸铜为原料,采用溶胶-凝胶法制备了掺铜纳米TiO2材料,通过XRD对样品结构进行表征.用卤钨灯作为光源、甲基橙溶液作为光催化反应污染物,考察了Cu掺杂量和焙烧温度对样品光催化性能的影响,并进一步研究了甲基橙溶液pH值、催化剂用量、反应时间等影响光催化降解效果的重要因素.结果表明,TiO2样品中Cu的掺杂量为5%,焙烧温度为500℃,甲基橙溶液pH值为5,催化剂用量为1.0g/L,光催化反应2.5h时,甲基橙的降解率达到63%.     

TiO2光催化降解甲基橙性能的研究

用工业级TiO2(110℃干燥的产品)经焙烧后得到晶粒尺寸为15--30 am(锐钛矿为主)的二氧化钛纳米光催化剂.用甲基橙降解脱色为模型反应,结合XRD、BET、UV-Vis等表征手段,考察了TiO2焙烧条件与晶粒尺寸和相结构的关系及相应的光催化活性.实验结果表明,锐钛矿的含量为96.7%,晶粒尺寸为24.4 nm时,TiO2光催化降解甲基橙的活性最好.当催化剂用量为0.6 g·L-1,甲基橙溶液质量浓度为20 mg·L-1,pH为3时;光催化反应20 min后,甲基橙的脱色率达到95.60%,CODMn的降解率为72.33%.     

碳纳米管负载二氧化钛的制备及其对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱体,羧基化多壁碳纳米管(oCNTs)为载体,乙醇为溶剂,冰醋酸为抑制剂,成功制备了TiO_2纳米粒子负载碳纳米管的复合光催化剂(TiO_2/o CNTs).通过XRD、TEM、UV等测试手段对复合材料进行了表征.结果表明:经450℃煅烧3 h后制备的TiO_2/o CNTs复合体系中,纳米TiO_2呈现锐钛矿且均匀包覆在碳纳米管表面.o CNTs的存在能够有效改变复合材料的表面性质,以实现TiO_2对紫外光的敏感性.当TiO_2和o CNTs的质量比为1∶0.03、TiO_2/3%o CNTs催化剂使用量为0.8 g/L时,对20 mg/L甲基橙溶液紫外灯照射1 h,甲基橙溶液的降解率达到99%,而同等条件下纯TiO_2对甲基橙的降解率不到50%,说明o CNTs能够有效提高TiO_2对甲基橙的光催化活性.TiO_2/3%o CNTs光催化剂对甲基橙进行5次循环降解,降解率保持在95%左右.     

铁基非晶粉末对甲基橙溶液降解性能的影响

对铁基非晶粉末(Fe_(73.5)Si_(13.5)B_9Nb_3Cu_1)进行等温退火和球磨处理,获得球磨的非晶粉末和球磨的退火非晶粉末。分析铁粉和3种非晶粉末对甲基橙溶液的降解率,研究铁基非晶粉末降解甲基橙溶液的能力,考察温度、溶液初始pH值、粉末投加量对铁基非晶粉末降解甲基橙溶液的影响。结果表明:与铁粉、球磨的非晶粉末和球磨的退火非晶粉末相比,铁基非晶粉末对甲基橙溶液的降解效果更好,质量浓度为10 mg/L的甲基橙溶液的降解率在23 h内可达97%;温度升高、甲基橙溶液初始p H值降低均有利于提高铁基非晶粉末对甲基橙溶液的降解率;粉末投加量对铁基非晶粉末降解甲基橙溶液有较大影响,本实验最佳铁基非晶粉末投加量为0.30 g(4.29 mg/m L),当粉末投加量增加为0.70 g(10 mg/m L)时,降解率下降。     

介孔TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为先驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出介孔纳米TiO2光催化剂。采用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以甲基橙为降解物测定介孔TiO2光催化剂的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及对光催化性能的影响。结果表明:溶胶-凝胶法制备的纳米介孔TiO2经500℃热处理后完全转变为锐钛矿结构,晶粒尺寸约33 nm,比表面积达到95.339 m2/g,孔容0.095 cm3/g,孔径约11 nm。介孔TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,此时甲基橙的降解率最高,可达90%。     

Pb~（2＋）-SiO_2-TiO_2复合催化剂的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铅为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Pb2＋-SiO2-TiO2复合催化剂,分别用X射线衍射（XRD）、UV-Vis和FT-IR对其进行了表征;以模拟太阳光下甲基橙的光催化降解为模型反应,对Pb2＋改性硅钛复合材料的光催化活性进行了评价。结果表明：Pb2＋最佳掺杂量为1.5%（质量分数）,最佳热处理温度为500℃。用Pb2＋-SiO2-TiO2催化剂光催化降解浓度10 mg/L的甲基橙溶液,反应3 h后甲基橙的降解率达90.0%以上。     

撞击流法制备纳米ZnS及其光催化性能

分别以廉价易得的3种锌化合物为锌源,Na_2S为硫源,基于自制的撞击流设备,采用简单、高效的一步撞击流法制备了分散性良好、尺寸分布均匀、颗粒细小且具有优异光催化性能的ZnS纳米颗粒。探究了不同锌源、反应物浓度和反应温度对紫外光照射下纳米ZnS的光催化性能的影响。研究结果表明:在Zn(NO_3)_2·6H_2O为锌源,反应物浓度为0.2 mol·L~(-1),反应温度为80℃的优选条件下,制备的纳米ZnS具有优异的光催化性能和良好的光催化稳定性,以其为催化剂降解甲基橙(MO)溶液12 min,甲基橙的降解率高达99.22%,循环降解3次后甲基橙的降解率仍能保持首次降解率的85.24%。     

Z型Ag_3PO_4/MoS_2复合微球的构建及其光催化性能

采用化学沉淀法使Ag_3PO_4纳米粒子负载在MoS_2纳米微球表面上获得Ag_3PO_4/MoS_2复合材料,利用X射线衍射、电子显微镜等手段分析其成分和微观结构,并以该复合材料为催化剂催化降解亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO),研究其光催化性能。结果表明:在Ag_3PO_4/MoS_2复合材料制备中改变AgNO_3的浓度,能够使MoS_2上Ag_3PO_4纳米粒子的尺寸及分布发生变化;当AgNO_3的浓度为20.0 mM时,经可见光照射12 min后,Ag_3PO_4/MoS_2复合材料对亚甲基蓝(MB)催化降解效率为100.0%,而经可见光照射30 min后,Ag_3PO_4/MoS_2复合材料对甲基橙(MO)催化降解效率为100.0%,且Ag_3PO_4/MoS_2光催化剂连续四次光催化降解MO后,其降解效率仍保持在90.2%以上。     

一种简单的制备碳包覆金属Co纳米粒子的方法

以亲水性较强的多糖(蔗糖、纤维素等)为碳源,钴的硝酸盐为金属源,通过500 ℃碳化,700～1 000 ℃退火,浓硝酸浸泡纯化等工艺制备了碳包覆金属钴纳米颗粒.采用XRD、HRTEM等测试手段对产物的形态、组成和结构进行了表征,结果表明产物具有明显的Co/C核壳结构,金属Co核尺度为20～50 nm,碳壳一般由十到二十几个石墨结构层组成.此外,还系统考察了制备过程主要工艺参数参数,如碳源与金属初始比例、退火温度、退火时间等对碳包覆Co纳米颗粒形成的影响.     

TiO2薄膜的制备及其降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法在玻璃基片上制备了均匀透明牢固的纳米二氧化钛光催化薄膜.经X射射线衍射(XRD)测得薄膜晶型为锐钛型,晶粒大小平均为38 nm.通过光催化降解甲基橙溶液证实了TiO2薄膜具有较高的光催化活性.     

高光催化活性锐钛矿型纳米TiO2溶胶的低温制备

以四氯化钛和氨水为原料,在常温条件下通过两步法制备出TiO2溶胶。通过TEM和XRD分析测试表明,TiO2溶胶粒度小于10 nm,并存在一定数量的锐钛矿型晶相结构。在充足太阳光照8 h后,用质量分数0.2%的甲基橙溶液和0.2%的亚甲基兰溶液的降解试验测试其光催化性能。结果显示,温度为80℃时制得的TiO2溶胶对甲基橙和亚甲基兰的降解率就已超过90%,催化效果明显。     

溶剂热法制备碳纳米纤维负载Cu2O光催化材料

以乙酸铜为原料,碳纳米纤维为基材,采用溶剂热法制备碳纳米纤维负载氧化亚铜(Cu2O/CNFs)光催化材料.比较了丙三醇、乙二醇和二甘醇三种不同反应溶剂对生成Cu2O的还原能力和分散性能;并以甲基橙为模拟有机污染物,研究Cu2O/CNFs复合材料在可见光照射下的光催化降解性能.实验结果表明,以丙三醇和乙二醇为溶剂时,生成产物为立方体状的Cu2O和Cu的混合物;以二甘醇为溶剂时制备产物为均匀分散的纯Cu2O纳米粒子.可见光下照射5h,丙三醇、乙二醇和二甘醇制备的Cu2O/CNFs复合材料对甲基橙降解率分别为73.5％、85％和92.5％.     

石墨相氮化碳纳米片的制备及其性能研究

利用简单的化学剥离方法,制备得到石墨相氮化碳(g-C_3N_4)纳米片。采用XRD、SEM和FT-IR对该光催化剂进行表征和分析,结果表明该光催化剂为石墨相,呈纳米片状,并且剥离前、后的g-C_3N_4样品具有相同的分子结构。光催化降解实验结果表明,与未剥离的g-C_3N_4相比,剥离后的g-C_3N_4样品具有更高的光催化活性,2 h内对甲基橙溶液的降解率可达92.3%。     

TiO_2-Pt同轴纳米管制备及光催化性能研究

该文利用毛细管作用和还原气氛处理相结合的方法,以TiO2纳米颗粒为原料制备了贵金属Pt纳米颗粒填充的TiO2-Pt同轴纳米管复合材料,并对其形貌和结构进行了表征。然后在紫外光源的照射下对甲基橙进行光催化降解实验,光催化实验结果表明该复合纳米材料具有比TiO2纳米颗粒更高的光催化降解甲基橙的催化活性。     

自蔓延-溶胶凝胶法制备尖晶石型纳米ZnFe_2O_4及其光催化性能研究

采用自蔓延-溶胶凝胶法制备纳米ZnFe2O4,使用ICP等离子体发射光谱仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪等设备研究了铁酸锌晶相组成、粒度大小和形貌。结果表明,产物具有尖晶石结构,平均粒径约为10 nm。以高压汞灯为光源,ZnFe2O4为光催化剂,对甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明,经过4 h后甲基橙的脱色率达到了98.5%,表现出优异的催化活性。     

自蔓延-溶胶凝胶法制备尖晶石型纳米ZnFe2O4及其光催化性能研究

采用自蔓延-溶胶凝胶法制备纳米ZnFe2O4,使用ICP等离子体发射光谱仪、透射电子显微镜和X射线衍射仪等设备研究了铁酸锌晶相组成、粒度大小和形貌.结果表明,产物具有尖晶石结构,平均粒径约为10 nm.以高压汞灯为光源,ZnFe2O4为光催化剂,对甲基橙溶液进行光催化降解实验.结果表明,经过4 h后甲基橙的脱色率达到了98.5%,表现出优异的催化活性.