TiO2光催化剂的制备及其降解甲基橙的研究

采用溶胶凝胶法在不同条下制备出了纳米二氧化钛光催化剂,通过正交实验优化出了光催化剂的最佳制备条件,并研究了不同因素对甲基橙脱色率的影响。结果表明,不同pH值下,TiO2对甲基橙的脱色率影响不大;随着甲基橙初始浓度的增加脱色率下降;试验条件下TiO2的最佳投加量为0.1g/L。     

电化学氧化对甲基橙脱色的研究

在阳极和阴极分别为Ti／RuO2、泡沫镍的无隔膜电解槽内,对甲基橙的电化学脱色效果进行了研究,探讨了外加电压、电解质量浓度、反应时间、以及NaCl的投加量对甲基橙脱色的影响．结果表明,增加电压、提高电解质量浓度、延长反应时间有利于甲基橙色度的脱除．对于含20mg／L的甲基橙溶液,电解质Na2SO4的量浓度为0．1mol／L、溶液pH=7、外加电压为8V,电解60min,溶液的脱色率达到88％,COD去除率为82．9％．     

悬浮TiO2-Ti电极体系中光电催化降解甲基橙

研究了在不同浓度的NaCl电解质溶液中,悬浮TiO2-钛电极体系的光电催化降解效率。当降解时间达到60min时,单独光催化降解甲基橙的降解率为50．7％;在10V电压下进行光电催化反应,以0．5mol／LNaCl为电解质时,可使甲基橙降解率达到98．9％。光电催化法对甲基橙的降解率明显高于光催化法和电降解法,电降解和光催化降解之间存在着协同效应,且降解效率随着外加电压和NaCl溶液浓度的增大而提高．     

Ag-TiO2复合膜的制备及光催化性能

以载玻片为载体,用溶胶-凝胶法制备了含银量为1．0％的Ag—TiO2复合膜,并且考察了复合膜光催化脱色甲基橙溶液的催化性能。结果表明：复合膜焙烧温度为450℃时催化活性最好,TiO2呈锐钛型,Ag—TiO2复合膜光催化性能是TiO2膜的2．25倍;低pH值时复合膜催化活性较好,当甲基橙浓度≤10mg／L时,光催化脱色反应为准一级反应,而且可以用Langmuir—Hinshelwood方程描述。复合膜使用15小时催化活性没有降低。     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用水解法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以水解法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及光催化时间对甲基橙降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基橙的降解率降低;TiO2粉末投加量为0.8 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基橙染料废水脱色效果好.     

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%。     

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%.     

三维电极电解法处理偶氮染料废水的试验研究

对三维电极电解法处理以甲基橙为代表的偶氮染料废水进行了试验研究,考察了填料体积比、电压、电解质浓度、pH值和反应时间等因素对甲基橙去除效果的影响.确定了最佳处理条件:在填料为全炭,电压为30 V,电解质(Na2SO4)浓度为0.01 mol/L,pH值为8,反应时间为60 min的条件下,甲基橙的脱色率可达93.0%.通过紫外光谱分析表明,偶氮键的断裂是三维电极电解法处理偶氮染料废水脱色的主要机理.     

臭氧活性炭联用工艺处理甲基橙废水试验研究

在印染废水处理中,废液浓度不同,臭氧、活性炭、臭氧—活性炭三种工艺对甲基橙的脱色效果不同。相同臭氧浓度条件下,不同浓度的甲基橙脱色率—时间曲线近似重合;活性炭在吸附饱和的情况下,能够催化空气降解甲基橙;溶液的浓度对臭氧—活性炭脱色效果有一定影响,甲基橙浓度越大,pH越高,脱色速率越大。     

微乳液制备负载型共掺杂TiO2光催化剂及性能研究

采用反相微乳液法制取了La3+,Fe3+共掺杂TiO2/活性白土光催化剂,用UV-Vis光谱对其紫外可见光区吸收性能进行了表征.考察了La3+,Fe3+共掺杂对TiO2/活性白土可见光催化性能的影响以及溶液pH值等对甲基橙脱色率的影响.实验结果表明,La3+,Fe3+共掺杂有协同作用,其吸收边带红移比La3+或Fe3+单元掺杂的更多,对可见光的吸收也比单元掺杂更强;太阳光照射下1.0%La3+-0.3%Fe3+-TiO2/活性白土对甲基橙脱色率达到48%,大于单一La3+或Fe3+掺杂样品的脱色率(45%和30%);甲基橙溶液pH=4时,其脱色率最大;日光照射反应时间超过6 h后,甲基橙脱色率升高幅度变得缓慢.     

新型单双槽光电催化反应器的设计及其降解性能

设计了以热氧化法制备的TiO2/Ti薄膜电极为阳极、具有较高析氢超电位的高纯石墨电极为阴极、甘汞电极为参比电极所组成的单、双槽光-电-化学催化集成反应器,并考察了该反应器对甲基红和甲基橙溶液的降解脱色性能.结果表明,单、双槽反应器均能有效的对这两种染料溶液进行降解脱色,并且在酸性及碱性条件下其降解脱色率均明显高于中性条件.双槽反应器对两种染料溶液的降解表观反应速率是单槽的2倍或以上,导致这一结果的主要原因是单槽反应器中阴极反应产生的H2O2在阳极的无效消耗.     

腐殖酸在掺硼TiO2/Ti催化剂上光电催化反应动力学

为去除饮用水中腐殖酸类天然有机物,采用阳极氧化法制备出掺硼TiO2/Ti催化剂,将该催化剂用于光电催化降解腐殖酸(HA)研究腐殖酸光电催化降解反应动力学,结果表明:影响腐殖酸光电催化降解速率的因素由强到弱顺序为:紫外灯功率、催化剂面积、外加偏压、腐殖酸初始质量浓度.在光电催化氧化体系中,优化的降解条件为:紫外灯功率为125 W,催化剂面积为39.8 cm2,外加偏压为1.3 V,腐殖酸初始质量浓度为5 mg/L.     

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％.     

TiO_2薄膜降解甲基橙动力学研究

采用450 W汞灯做光源,对TiO2薄膜光催化氧化甲基橙进行动力学研究。结果显示：TiO2薄膜光催化氧化甲基橙的动力学可用Langmuir-Hinshelwood（L-H）方程描述。甲基橙初始浓度≤20 mg/L时,TiO2薄膜光催化氧化甲基橙表现为一级反应;甲基橙初始浓度≥24 mg/L时,则表现为零级反应。     

H2O2光化学氧化技术对4BS和甲基橙的脱色研究

采用四种氧化技术:1.H_2O_2;2.芬顿;3.H_2O_2+紫外线;4.光芬顿;对常用染料直接耐酸大红4BS和甲基橙进行脱色研究。结果表明,光芬顿脱色效果最好,在10 min时,大红4BS和甲基橙脱色率分别高达99.56%和95.88%;H_2O_2(30%)投加量为0.2 mL时,大红4BS最适Fe~(2+)浓度为1 mg/L,甲基橙最适Fe~(2+)浓度为2 mg/L;中性有利于大红4BS降解,弱酸弱碱有利于甲基橙降解;实验比较了254 nm、308nm和365 nm三种紫外光源,发现254 nm紫外线对两染料降解最好。并对两染料进行了光谱分析。     

STUDY ON PHOTOCATALYTIC MECHANISM OF SOL-GEL-DERIVED Pb-DOPED TiO_2 THIN FILMS

Pb-doped TiO2 photocatalytic thin films were prepared on a soda-lime glass substrate via sol-gel method using TiO2 sol solution containing lead and characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that besides oxides of Ti(IV) there is a certain amount of oxides of To(Ⅲ) and Ti(Ⅱ) and Pb exists in the forms of PbTiO3 and PbO. The photocatalytic activity of the Pb-doped TiO2 films was evaluated by the photocatalytic decolorization of aqueous methyl orange and photocatalytic mechanism mas also analyzed.     

Kinetics of photoelectrocatalytic degradation of endocrine disrupting chemicals using sulfur-doped TiO2 /Ti photoelectrodes

In this study,sulfur-doped TiO2 /Ti photoelectrodes were prepared by anodization. The morphology, crystalline structure,composition of sulfur-doped TiO2 /Ti film and light absorption property were examined by SEM,XRD,XRF,XPS and UV/VIS respectively. Dimethyl phthalate( DMP) ,one kind of environmental disrupting chemicals( EDCs) ,was degraded by the optimized photoelectrodes. Power of xenon light,initial concentration of DMP,photoelectrocatalytic( PEC) area of photoelectrode and bias were investigated in the study on kinetics of PEC degradation of DMP. Hence,this study concluded that the optimum conditions were power of xenon light 150 W,initial concentration of DMP 1 mg/L,PEC area of sulfur-doped TiO2 /Ti photoelectrode 10 cm2,bias 1. 3 V in the PEC reaction system.     

溶胶-凝胶法制备TiO_2/MCM-41负载型光催化剂及其性能表征

以钛酸丁酯为钛源、MCM-41分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/MCM-41负载型光催化剂,并通过XRD、BET、TEM、XPS对最佳条件下制备的光催化剂进行表征。结果表明,所制光催化剂是一种具有均匀规则孔道结构的介孔材料,其粉体比表面积高达358.8m2/g;经700℃煅烧,催化剂主要晶相为锐钛矿相。光催化剂中的Ti以＋4价存在,TiO2表面羟基氧所占比率为38.0%。以水中甲基橙为模拟污染物,TiO2/MCM-41光催化剂对浓度为25mg/L的甲基橙溶液降解0.5h后,其脱色率为93.7%。