TiO_2/GO复合材料的制备及其催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以钛酸丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO纳米复合光催化剂。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等对催化剂的结构、组成、形貌和粒径进行表征。将催化剂用于光催化降解甲基橙(MO)溶液,考察催化剂种类、GO负载量和p H值对催化效果的影响。结果表明,TiO_2/GO复合光催化剂具有较高的光催化活性和良好的稳定性,1 mg/mL的TiO_2/GO复合催化剂对50 mL 10 mg/L MO溶液降解120 min,降解率为94.4%;催化降解过程符合一级动力学模型。     

蒙脱土负载TiO_2光催化降解苯酚性能研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/MMT光催化复合材料,考察TiO_2负载量、焙烧温度和时间、p H值、苯酚溶液初始质量浓度、MMT添加量对光催化降解苯酚活性的影响。结果表明,TiO_2负载量为60%,焙烧温度为500℃,焙烧时间为4 h,制备的TiO_2/MMT对苯酚降解活性最佳,在p H值为6,溶液初始质量浓度为10 mg/L,光催化剂用量为2 g/L条件下,对苯酚溶液光催化降解150 min降解率为86.1%。采用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电镜对复合材料进行表征。结果表明,TiO_2与MMT复合后均为锐钛矿相,粒径减小,60%TiO_2/MMT复合材料对苯酚的光催化降解活性优于纯TiO_2,降解过程遵循准一级动力学方程。     

复合材料BiVO4/ZnO光催化降解废水中的丁基黄药

针对选矿废水中残留的有毒有害丁基黄药,通过水热法制备出一种高效复合型光催化材料BiVO₄/ZnO。采用XRD、SEM和UV-Vis等对样品的结构、形貌和光学性质等进行了表征。在模拟太阳光照射下,考察了降解时间、BiVO₄与ZnO不同质量百分比的BiVO₄/ZnO和不同丁基黄药初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明：①BiVO₄与ZnO按质量比25%复合的光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药模拟废水具有强降解效果;丁基黄药初始浓度越低、降解时间越长,丁基黄药的降解率越高;pH=7、初始浓度为50 mg/L的丁基黄药模拟废水50 mL,在复合光催化材料BiVO₄/ZnO用量为50 mg时的降解率为96.00%。②复合光催化材料BiVO₄/ZnO可循环用于丁基黄药的降解,丁基黄药的降解率几乎不受循环利用次数的影响。③复合光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药的降解行为符合一级反应动力学模型。     

高岭土负载ZrO2/ZnO纳米复合粉体制备及光催化应用

以氯氧化锆、醋酸锌、高岭土、尿素、无水乙醇等为原料,采用水热沉淀法制备了高岭土负载Zr O2/Zn O复合粉体,利用XRD及FT-IR对所得粉体进行表征.同时研究了不同粉体对甲基橙溶液的光催化降解效果,结果表明,当w(高岭土)∶w(Zr O2/Zn O)=1∶1时,高岭土负载Zr O2/Zn O复合粉体的光催化性能良好、降解率高.     

机械力化学法制备TiO_2/高岭土复合光催化剂

以高岭土为载体,采用机械力化学法制备了TiO2/高岭土复合光催化剂。以甲基橙溶液的光催化降解率作为评价指标,采用正交实验法,研究了纳米TiO2和高岭土混合研磨体系中固体浓度、球料比、复合研磨时间以及纳米TiO2的含量对复合材料光催化降解率的影响。实验结果表明,采用机械球磨技术可以制备具有光催化性能的TiO2/高岭土复合光催化剂。当高岭土湿磨时间为60min,纳米TiO2和高岭石混合研磨体系中固体浓度20%、球料比5∶1、复合研磨时间30min、纳米TiO2的含量为33.3%时,该复合材料对甲基橙的光催化降解率为69%,高于纯TiO2的光催化降解率。     

蛋白石页岩表面处理对负载TiO_2结构与性能的影响

以蛋白石页岩为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/蛋白石页岩光催化复合材料。采用TG-DTA、XRD、FT-IR等测试手段对其进行了表征分析,以甲基橙为目标降解物对其光催化活性进了研究。结果表明:经过酸处理的蛋白石页岩有利于提高其负载的TiO_2的热稳定性,其中经过H_2SO_4处理的蛋白石页岩对其负载的TiO_2晶型转变的抑制作用更明显;负载的TiO_2与蛋白石页岩没有发生化学键合,只是以物理包裹的形式相结合;不同处理方式的蛋白石页岩在负载TiO_2后,其晶粒尺寸有明显的差别。本试验中,经过H_3PO_4处理的样品的光催化性能最好,在紫外光照射下,加入量为0.01 g时,光催化150 min后对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的去除率达90%;在可见光照射下,光催化8 h后对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的去除率可达84.6%,溶液pH值增大,光催化活性增高,无机阴离子的加入有利于光催化反应速率的提高,但是过多的阴离子反而会对光催化反应速率产生抑制作用。     

萃取色层分离测定钐铕钆富集物中的钐铕钆铽

研究了在P_(507)-HCl-(NH_4)_2SO_4体系中用萃取色层法定量分离钕、钐、铕、钆、铽和镝的条件,实验表明当用0.42mol/L HCl-0.5mol/L(NH_4)_2SO_4作淋洗剂时,上述元素都能定量分离。方法能用于钐、铕、钆富集物中钐、铕、钆和铽的测定。     

Bi OCl/煤系高岭土复合材料制备及光催化性能研究

以硝酸铋、氯化钾和煤系高岭土(CK)为原料,采用水热法制备Cl/煤系高岭土(BiOCl/CK)复合光催化材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见光漫反射光谱(UV-VisDRS)和光致发光光谱(PL)等手段对BiOCl/CK复合催化剂进行表征,并将BiOCl/CK复合材料用以光催化降解亚甲基蓝。结果表明,BiOCl/CK复合材料较BiOCl具有更强的光催化降解亚甲基蓝能力,其中BiOCl/CK-20%对亚甲基蓝降解速率是BiOCl的2.84倍。引入CK改善了BiOCl的团聚状态,抑制了光生电子和空穴的复合。在亚甲基蓝降解过程中,光生空穴(hvb+)是起主要作用的活性物种。BiOCl/CK-20%循环使用4次后,仍有较强的光催化降解亚甲基蓝能力。     

硫代硫酸盐法浸出某微细浸染型金矿中的金

国外某微细浸染型金矿中金的品位为2.58g/t,采用X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜—能谱仪(SEM-EDS)以及火焰原子吸收分光光度计(AAS)对原矿矿相组成以及性质进行了分析。在此基础上,采用硫代硫酸钠—铜氨络合体系直接搅拌浸出工艺进行浸金试验。考察了硫代硫酸钠、硫酸铜和氨水浓度、液固比、pH值以及搅拌速度对浸金效果的影响。研究了两种稳定剂Na_2SO_3和(NH_4)_2SO_4对减少硫代硫酸盐消耗量的影响。结果表明,在常温常压、磨矿细度-0.05mm粒级占90%、Na_2S_2O_3·5H_2O浓度0.15mol/L、CuSO_4浓度0.035mol/L、氨浓度0.3mol/L、(NH_4)_2SO_4浓度0.1mol/L、Na_2SO_3浓度0.005mol/L、液固比4∶1、pH值10.5、搅拌速度为300r/min、浸出3h的条件下,金的浸出率可达到73.26%;Na_2S_2O_3用量对金的浸出率有着决定性影响,硫代硫酸盐浓度越高,金的浸出效果越好;适宜浓度的铜和氨对金的浸出具有催化效果,过量则会使金的浸出效果变差;(NH_4)_2SO_4和Na_2SO_3可以作为Na_2S_2O_3的稳定剂,降低硫代硫酸盐的消耗量,(NH_4)_2SO_4可与氨水形成缓冲体系,稳定浸出液pH值,降低Na_2S_2O_3的分解,适量的Na_2SO_3有利于重新转化生成Na_2S_2O_3,过量的Na_2SO_3则会恶化金的浸出。     

Zn-TiO2/高岭土复合光催化材料的制备及性能研究

以高岭土、钛酸四丁酯和硝酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Zn掺杂纳米TiO2/高岭土复合光催化材料(ZTK),通过X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪和激光粒度分析仪对样品结构进行表征,以可见光催化降解亚甲基蓝(MB)为探针反应,研究了Zn掺杂量、高岭土复合比和焙烧温度条件对样品光催化性能的影响.结果表明,高岭土的多片层结...     

石墨烯基S掺杂TiO_2光催化降解罗红霉素的研究

为降解废水中的罗红霉素,通过湿法(煅烧一定配比的TiO_2与硫脲)制备S-TiO_2,并负载到石墨烯(RGO)上,得到石墨烯负载S掺杂TiO_2光催化剂(S-TiO_2-RGO);通过透射电镜、扫描电镜、X射线荧光衍射和紫外可见漫散射来表征其结构;以氙灯为光源模拟可见光,S-TiO_2-RGO为光催化剂,降解废水中的罗红霉素。结果表明,当光催化剂投加量为500 mg/L、p H=4.0、反应时间为210 min时,废水中初始浓度为100 mg/L的罗红霉素的降解率可达91.6%;并通过添加空穴与羟基自由基(·OH)的捕获剂探究了S-TiO_2-RGO光催化机理。     

TiO_2-WO_3复合材料的制备及其光催化性能

以钨酸钠和钛酸四丁酯为原料,采用一步水热法制备了TiO_2-WO_3复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(Brunauer-Emmett-Teller,BET)和拉曼光谱仪(Raman)等对催化剂的形貌、结构等性能进行表征分析,并以亚甲基蓝为模型污染物,研究了TiO_2-WO_3复合材料的光催化活性。结果表明,水热法制备的纯WO_3和TiO_2-WO_3复合材料均为单斜晶相,复合材料呈微米线状结构,分散均匀。光降解实验表明纯WO_3对亚甲基蓝的降解率仅为71.52%,掺杂TiO_2后可显著提高WO_3的光催化活性,经过70 min光照后,TiO_2-WO_3复合材料对10 mg/L亚甲基蓝溶液的脱色效果明显,降解率达85.76%。     

高岭土负载氧化锌/氧化钛制备光催化功能材料的研究

以硫酸钛、硫酸锌、高岭土、尿素、无水乙醇等为原料,水热法制备了氧化锌/氧化钛复合纳米粉体以及高岭土负载纳米氧化锌/氧化钛复合粉体;利用X-射线衍射(XRD)对所得粉体进行了表征;研究了不同粉体对甲基橙溶液的光催化降解效果,制备出了光催化性能良好的高岭土负载纳米氧化锌/氧化钛复合粉体。     

CaCO_3负载纳米TiO_2复合光催化剂制备及性能研究

为提高纳米TiO_2光催化降解污染物效率,减少使用量并实现回收与循环利用,拓展碳酸钙(CaCO_3)的应用领域,采用纳米TiO_2湿法研磨过程解聚、分散及在CaCO_3表面负载方式制备了CaCO_3-TiO_2复合光催化剂(CAT-CC),对CAT-CC性能、结构和机理进行研究。结果表明,TiO_2负载量30%的CAT-CC经紫外光照30 min和50 min,对甲基橙降解率分别为90%和100%,与纯TiO_2相当;CAT-CC易于从水中回收,循环使用5次降解性能基本不变。CAT-CC由CaCO_3表面均匀负载纳米TiO_2复合颗粒构成,TiO_2颗粒分散良好,并与CaCO_3在界面形成了化学键合。CaCO_3使纳米TiO_2分散性提高、二者界面化学键合提高光生电子传输能力是提升TiO_2光催化效率和实现应用过程减量的机制。     

制备方法对纳米TiO2/硅藻土复合材料光催化性能的影响

为了区分不同制备方法对纳米TiO_2/硅藻土复合材料光催化性能的影响,本文以酸浸硅藻土为载体,分别采用水解法、共沉淀法以及溶胶凝胶法制备了纳米TiO_2/硅藻土复合光催化材料。通过XRD、FT-IR、SEM、BET等表征方法,对复合材料晶粒大小、表面性质、表面形貌、化学成分及孔径结构进行表征。对比研究了制备方法对复合材料光催化性能的影响,并以罗丹明B为目标污染物测试了复合材料的光催化性能。结果表明:三种方法所得光催化材料在300 W高压汞灯照射下60 min降解率均达到了80%以上,溶胶凝胶法制备的复合材料光催化效果最好,达到了93.8%,这是由于该方法制备的复合材料中TiO_2在硅藻土表面分散性好。     

ZrO_2-TiO_2双负载型陶瓷废渣多孔材料光催化性能

以电石渣改性陶瓷抛光废渣基多孔材料为载体,采用浸渍法制备ZrO_2-TiO_2双负载型光催化剂。通过X射线衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)、紫外-可见-近红外分光光度(UV-vis)计和降解试验对光催化剂矿物相组成、微观结构和光催化活性进行表征,研究了ZrO_2和TiO_2两种氧化物对催化剂组成、结构和光催化性能的影响。结果表明,浸渍负载后,纳米颗粒状ZrO_2和网状结构TiO_2以氧化物形式均匀负载于载体表面或嵌入载体孔道内部,未发生反应形成新的矿物相。相比单一负载ZrO_2或TiO_2,双负载质量分数5%ZrO_2+5%TiO_2的催化剂试样具有更高的光催化活性,催化剂用量为2 mg/mL,降解时间为200 min,对20 mg/L盐酸素环素溶液的光催化降解率为90.2%。     

CuS/La2Ti2O7光催化剂的制备及光催化产氢性能研究

通过水热—溶剂热法合成了CuS/La₂Ti₂O₇复合光催化剂，以乳酸为牺牲剂，在模拟太阳光下考察了制备样品的光催化分解水产氢性能，并采用X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、低温氮吸—脱附、紫外—可见漫反射、电化学表征等手段对样品的理化性能进行了详细表征，探究了影响其光催化性能的关键因素。结果表明复合CuS后La₂Ti₂O₇样品在模拟太阳光下能催化分解水产氢，当CuS复合量质量分数为0.5%时，复合样品光催化产氢的活性最佳，产氢速率为12.57 μmol/h，并具有良好的活性稳定性；La₂Ti₂O₇复合CuS后，样品的光响应性能增强，瞬态光电流增强，阻抗降低，有利于光生电荷的有效分离，从而提高了复合样品的光催化活性。     

Pt(Ⅳ)掺杂TiO2光电催化降解酸性红B及机理研究

采用溶胶凝胶法制备了掺杂Pt(Ⅳ)的TiO_2薄膜电极,以此电极为工作电极,建立了光电催化体系.在外加电极电位+0.1V、溶液pH=4.0、紫外光照60min的条件下,可使酸性红B(ARB)的降解率达到98%,COD去除率达到94%.采用平面波赝势(PWPP)方法计算密度泛函(DFT)总能量,模拟计算Pt(Ⅳ)掺杂对TiO_2光催化活性的影响.结果表明,Pt(Ⅳ)掺杂锐钛矿TiO_2晶体后禁带(Eg)变小,TiO_2的费米能级降低,使电子-空穴在表面的复合几率降低,增强了光催化的活性.     

Ag_3PO_4/埃洛石可见光催化降解抗生素性能研究

以埃洛石为载体,采用超声辅助-沉淀法制备了系列Ag_3PO_4/埃洛石复合光催化剂。结果表明,Ag_3PO_4/埃洛石复合光催化剂中,部分Ag_3PO_4进入到埃洛石管腔层间,二者通过界面效应和量子化效应增强了催化剂的光吸收能力,并拓宽了催化剂的光谱响应范围。光催化降解盐酸四环素试验表明,Ag_3PO_4含量(质量分数)为10%的Ag_3PO_4/埃洛石光催化活性更优,当催化剂投加量为1.0 g/L,溶液初始pH值为6,H_2O_2的投加量为15 mL/L,可见光下反应120 min时,20 mg/L盐酸四环素降解率达89.13%,表现出比纯Ag_3PO_4更好的光催化活性和稳定性,该催化剂对其他几种抗生素也表现出良好的降解效果。     

机械研磨-煅烧制备SiO_2微球/TiO_2复合颜料试验研究

采用搅拌磨中二氧化硅微球(MS-SiO_2)和偏钛酸(TiO_2·n H2O)湿法研磨、研磨产物煅烧方式制备了MS-SiO_2/TiO_2复合颜料,对制备过程的主要影响因素进行考察和优化,对其结构和性能进行表征。结果表明,MS-SiO_2/TiO_2·n H2O共混研磨过程固含量、机械力、p H值和产物煅烧温度对MS-SiO_2/TiO_2复合颜料性能有显著影响。MS-SiO_2/TiO_2中SiO_2颗粒均匀包覆在MS-SiO_2表面,SiO_2主要为金红石相;MS-SiO_2/TiO_2具有和钛白粉相当的颜料性能。