钛基TiO_2纳米管光电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,并进行扫描电镜分析。以TiO2纳米管为工作电极,石墨作对电极,对甲基橙溶液进行光电催化降解研究,考察了阳极氧化电压、时间、热处理温度、电解液组成、外加偏压的影响。结果表明,阳极氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度500℃,V(H3PO4)∶V(NH4F)=1∶1,外加偏压为0.6 V时,甲基橙(5 mg/L)经TiO2纳米管光电催化30 min,脱色率达到96.3%。     

钛基TiO_2纳米管光电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,并进行扫描电镜分析。以TiO2纳米管为工作电极,石墨作对电极,对甲基橙溶液进行光电催化降解研究,考察了阳极氧化电压、时间、热处理温度、电解液组成、外加偏压的影响。结果表明,阳极氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度500℃,V(H3PO4)∶V(NH4F)=1∶1,外加偏压为0.6 V时,甲基橙(5 mg/L)经TiO2纳米管光电催化30 min,脱色率达到96.3%。     

柠檬酸掺杂TiO_2-NTs的制备及其光催化性研究

以阳极氧化法制备TiO_2-NTs,通过控制工艺条件,如氧化电压、生长时间和煅烧温度等对TiO_2-NTs结构进行调控,并讨论其表面结构、管长和结晶状况对TiO_2-NTs光电催化的性能影响。结果表明电化学阳极氧化法制得的TiO_2纳米管阵列膜具有优异的光电催化性能,大的比表面积和适度的管长以及高度结晶的锐钛矿相是影响催化活性的三个重要因素。在阳极氧化液中加入适量柠檬酸对TiO_2-NTs掺杂,在最佳制备条件下制备TiO_2-NTs,将光催化和电化学技术相结合,采用光电催化技术使其性能得以提升。结果表明在加入柠檬酸浓度为0.01 M时TiO_2纳米管阵列光电催化效果最好。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解亚甲基蓝

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以亚甲基蓝为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,当降解时间为1h、2h、3h和4h时,降解率分别为57.84%、86.44%、93.66%和95.72%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为50.18%、76.27%、87.31%和91.53%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在25V,氧化时间在1h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列的光催化降解性能最好。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解甲基橙

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以甲基橙为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,60、120和180 min时,降解率分别为56%、88%和100%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为43%、76%和91%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在10～25 V,氧化时间在1～2 h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列光催化降解性能最好。     

TiO_2电极制备、表征及光电催化研究

文章采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管电极、TiO2膜电极,对其进行了SEM、XRD表征的比较。研究了电化学过程、光解、TiO2纳米管的光催化、TiO2纳米管电极的光电催化对五氯苯酚的降解,研究表明光电催化降解速度最快。此外,TiO2纳米管电极和TiO2膜电极对五氯苯酚的光电催化降解也进行了研究。结果表明,TiO2纳米管电极对五氯苯酚光电催化效果明显好于TiO2膜电极,2h二者的降解率分别为81.5%,69%。     

三维粒子电极光电催化亚甲基蓝研究

以蛭石作为载体,采用溶胶—凝胶法制备 TiO2/蛭石,TiO2/蛭石与石墨组成粒子电极,以溶胶凝胶法制备的钛网光电极为主电极,石墨片为阴极,亚甲基蓝溶液为目标降解物,支持电解质为无水硫酸钠溶液,固定光源为20 W 紫外灯,在恒定外电压的作用下,研究三维光电催化体系对亚甲基蓝溶液光电催化降解的效率。实验结果表明：当二氧化钛光电极的煅烧温度为550℃,TiO2/蛭石粒子的煅烧温度500℃,石墨0.8 g, TiO2/蛭石0.2 g,外接电压2 V,电极距离3 cm,无水硫酸钠溶液浓度0.02 mol/L,亚甲基蓝溶液浓度5 mg/L 时,三维光电催化实验对亚甲基蓝的脱色率达到51.9%。     

铜修饰微弧氧化二氧化钛网电极三维光电催化研究

实验采用微弧氧化技术制备了负载Cu2+的二氧化钛/钛(TiO2/Ti)网电极,考察了微弧氧化电解液浓度、光电催化电解质初始浓度、电解间距、外加电压对亚甲基蓝三维光电催化的脱色情况。结果表明,在6g/L的Na3PO4溶液中微弧氧化5min制备TiO2/Ti网电极的光催化效果最高达到25.3%;采用微弧氧化负载Cu2+法修饰TiO2/Ti网电极,当电解液中Cu2+的浓度为0.01mol/L,微弧氧化时间7min时制备的负载Cu2+的TiO2/Ti网电极,在三维光电催化体系为5mg/L的亚甲基蓝,0.01mol/L的硫酸钠溶液,1.5cm的电解间距,3.0V的外加电压以及pH为5的情况下,光电催化对亚甲基蓝的脱色率达到46.2%。     

B2O3·TiO2/Ti催化剂对水中腐殖酸吸附行为研究

TiO2光电催化氧化有机物的反应被认为是表面反应,有机物在TiO2表面的吸附是其降解的先决条件,因此系统研究有机物在TiO2表面的吸附行为,可以为进一步的光电催化降解提供实验依据.现采用阳极氧化法在基体钛表面原位合成B2O3·TiO2/Ti催化剂为吸附剂,系统地研究了腐殖酸在膜催化剂上的吸附行为,探讨了温度、溶液pH值、腐殖酸初始浓度、外加偏压等因素对吸附的影响,结果表明:低温、酸性条件下有利于腐殖酸在膜催化剂上吸附,吸附量随初始浓度、外加偏压的增加而增大,B2O3·TiO2/Ti催化剂吸附腐殖酸的等温线数据可用Freundlich等温吸附方程描述,吸附过程遵循Lagergren二级吸附动力学模型.     

ZnFe_2O_4和TiO_2纳米复合薄膜光电催化性能的研究

采用溶胶凝胶法,在导电玻璃上制备了纳米ZnFe2O4和TiO2的复合薄膜,利用X射线衍射仪及扫描电镜对其进行了表征,通过复合薄膜对甲基橙的降解试验研究了其光电催化性能及催化机理。并将复合薄膜、ZnFe2O4薄膜和TiO2薄膜在不同电压下的光电催化效果进行了对比,结果表明:复合薄膜的光电催化降解效率有了明显提高,三层复合薄膜ZnFe2O4+TiO2+ZnFe2O4的光催化效果最好,在外加偏压0.2-6V范围内随电压增大不同薄膜对甲基橙的降解率均呈现波动性增长。     

纳米TiO2修饰电极制备及对活性染料废水的降解试验

采用浸渍-涂覆法制备了纳米二氧化钛修饰不锈钢阳电极，在自制的光电催化反应器上，对活性绿染料废水进行了光、电、光电协同降解试验。结果表明不锈钢电极经纳米二氧化钛修饰后具有良较好的光电催化活性，外加电压15V、电流强度0．1A、300w高压汞灯照射60min，活性绿染料染料废水的降解率达95％以上。     

光电催化降解活性蓝染料的研究

以液相沉积法在不锈钢片上沉积TiO2薄膜,以该TiO2/不锈钢片作为光阳极,Pb为阴极,采用单槽反应器和双槽反应器,研究了水中活性蓝染料的光电催化降解行为。结果表明,光电降解有机染料时,外加阳极偏压可提高TiO2薄膜电极的光催化活性。在相同的气氛下,活性蓝在双槽反应器的光电催化反应速率大于单槽反应器的反应速率;利用光电流的大小可以判断反应速率的快慢,本实验光电催化降解效率最大时,溶液的pH=7,阳极偏压为0.6 V,紫外光照射下两槽中通入空气。     

光电协同催化氧化处理饮用水中藻毒素-LR

以TiO2薄膜为光阳极,利用光电协同催化氧化技术降解水中藻毒素-LR,并研究该技术降解藻毒素-LR过程中的各种影响因素。随着阳极偏电压的增加藻毒素的去除率先增加后持平,当阳极偏电压值高于最佳值时,去除率保持不变甚至略有降低。充足的氧源会明显促进降解过程提高了藻毒素的去除率。pH的微小变化会引起去除率的较大波动。高流速的体系使得污染物在反应器中停留时间过短,从而导致其去除率的降低。过低的流速又不利于电极表面的传质过程,同样会降低藻毒素的去除率。在本论文的反应器中,以TiO2/Ti板为光阳极,在阳极偏电压2.5 V、空气环境、pH=8的体系流速为100 mL/min时,对藻毒素的去除率最大,2 h后就可达95%以上。     

TiO2薄膜光电催化亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法在钛基底上制备了TiO2薄膜,以该薄膜为工作电极,石墨作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立光电催化反应体系,对亚甲基蓝溶液进行了光电催化降解研究。结果表明：当外加偏压1.0 V,热处理温度500℃时,pH为10.2,TiO2薄膜光电催化活性最好,光电催化亚甲基蓝120 min可使其脱色率达64....     

TiO2纳米管电极光电催化降解五氯苯酚

研究了阳极氧化TiO2纳米管电极对五氯苯酚(PCP)光催化降解,考察了外加偏压、pH、电解质Na2SO4浓度以及光强对PCP降解的影响。试验结果表明,当外加偏压增大到0.6 V时,PCP的去除率在2 h的反应时间从74%提高到87.5%;酸性溶液有利于PCP的降解;提高Na2SO4浓度有利于电子的转移,从而改善PCP光降解效率;光强越强,产生的空穴越多,就越有利于PCP的光电催化降解。     

Photoelectrocatalytic degradation of rhodamine B using Ti/TiO2 electrode prepared by laser calcination method

The method of Ti/TiO₂ photoelectrode prepared by using laser calcination method instead of oven calcination process was introduced. The prepared TiO₂ film was observed with AFM and XRD. Photoelectrocatalytic degradation of rhodamine B (RB) using this electrode was investigated, and anodic potential and pH were optimized. The laser power applied in this electrode preparation was also discussed, and it indicated that TiO₂ particle prepared with high laser power was crystallized adequately and the photoelectrocatalytic ability was satisfactory. RB degradation was investigated under different conditions, and it showed that photoelectrocatalytic degradation could achieve efficient and complete mineralization of organic pollutant. The photoelectrocatalytic oxidation using the Ti/TiO₂ electrode calcinated by laser was compared with that of the electrode calcinated by furnace, and it showed that the reaction rate of RB degradation using the electrode by laser was faster than that by furnace. Additionally, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was performed at the two different photoelectrodes, which verified the higher photocatalytic activity of the laser-treated electrode further.     

石墨负载TiO2薄膜电极光电催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备石墨负载TiO2薄膜电极，以125W高压汞灯为光源，以负载TiO2薄膜的石墨片为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立三电极的光电催化体系，以甲基橙为降解对象．考察了初始浓度、涂敷层数、外加电压、通入空气对甲基橙降解速率的影响。研究表明，石墨是光催化剂良好的载体．外加电压可以促进光催化降解的效率，外加电压2V、涂敷3层、通入空气时对目标物质的降解效果最好。     

三维网状结构TiO_2纳米管的制备及光电性能研究

采用阳极氧化法在钛网基底上制备出三维网络结构的TiO_2纳米管。研究了电解液浓度、电解时间、电压及含水量等参数对TiO_2纳米管形貌的影响。利用扫描电子显微镜、能量色散X-射线光谱仪、X-射线衍射仪及紫外-可见漫反射光谱对其形貌和结构进行表征和分析,并通过光电流信号对TiO_2纳米管的光电性能进行研究。结果表明,当乙二醇溶液中氟化铵质量分数为0.5%,水为10%,U为40 V,t为2 h时制备的TiO_2纳米管的形貌最完整,结构最有序,并且具有良好的紫外-可见光响应性。     

新型光电催化反应器的研制及效能提高的研究

研制了一种新型的光电催化反应器,并对0.5 g/L的聚乙二醇-2000模拟废水进行了处理研究,考察了外加阳极偏压、外加氧化剂H2O2、金属离子掺杂和硫酸酸化对光催化提高效果的影响。结果表明,在最佳阳极偏压12 V条件下COD去除率提高了18.4%,光电协同作用明显;投加30%H2O2 4.0 mL,反应3 h后COD去除率达95.4%;金属离子掺杂和H2SO4酸化改性后的TiO2膜比改性前对COD的去除率有了不同程度的提高。