TiO2/石墨烯复合光催化剂的制备及其吸附与光催化降解性能

近年来,利用石墨烯独特的电学性质及高比表面积对一些材料进行修饰,制备性能更好的复合新材料成为材料学研究热点.本研究利用氧化还原法制备石墨烯,并进一步采用水热法制备TiO2/石墨烯(GN)纳米复合光催化剂.采用TEM,XRD,BET,UV-Vis DRS等对所制备的纳米复合材料进行表征.实验研究表明:随着石墨烯含量的增加,制备的复合材料光响应区域扩大,比表面积增加.研究证明TiO2/石墨烯对亚甲基蓝(MB)有更好的吸附及光催化降解效果.经计算,在室温下,pH =8时,P25-10％ GN对MB的饱和吸附量为50 mg/g.     

负载型纳米TiO2光催化降解罗丹明B动力学与机理研究

采用负载型纳米TiO2/AC在流化床反应器中降解罗丹明B染料废水。研究了罗丹明B的光催化降解反应动力学与降解机理。结果表明,负载型纳米TiO2光催化降解罗丹明B过程符合一级动力学方程,降解机理首先是罗丹明B分子发色基团苯氨基、羰基键被破坏,然后是无色中间产物的逐渐降解。     

不同pH值条件合成纳米Bi2WO6及其可见光下活性研究

以水热法合成了Bi_2WO_6纳米花状球,并考察了不同pH值的制备条件下对Bi_2WO_6晶形、形貌、孔径分布、光学性质及催化性能的影响。表征和催化结果表明:在pH值为1的制备条件下,Bi_2WO_6样品为内部有致密空隙的花球,随着pH值的升高,Bi_2WO_6的内部孔径变得越来越疏松,当pH值达到7时变为片状;在pH为1、3、5、7条件下合成出的Bi_2WO_6的带隙能在2.14~2.26 e V范围内;光降解Rh B的性能从大到小顺序为pH=7,pH=5,pH=3,pH=1,主要是由于在pH=7制备条件下制备出的Bi_2WO_6衍射峰最强,粉体的晶型发育完整,结晶度高,对Rh B的降解率最高。     

WO3/TiO2光催化剂的制备及光催化产氢性能研究

针对催化剂TiO_2禁带宽度较宽、光响应范围较窄的问题,对TiO_2进行改性,采用溶胶凝胶法制备了不同复合比例的WO_3/TiO_2催化剂以提高TiO_2的光催化活性。应用SEM,BET,XRD,UV-Vis,FT-IR等方法对催化剂进行表征,分析了不同复合比对WO_3/TiO_2样品形貌、晶型、比表面积和产氢速率的影响。当入射波长为300~600 nm,2%WO_3/TiO_2的吸光度大于TiO_2的吸光度,吸收带边红移。通过300 W氙灯照射进行光解水制氢的测试,评价了不同WO_3/TiO_2样品的光催化分解水产氢活性。结果表明:复合比为2%时,WO_3/TiO_2的光解水产氢活性最佳,最高可达14 445.3μmol/(h·g),其产氢速率是TiO_2的10倍,同时探讨分析了光催化反应机理。这将在太阳能光解水产氢领域有着广泛的应用前景。     

W-S-TiO2/SBA-15复合材料的表征及其可见光降解性能

利用介孔分子筛SBA-15的良好负载性和孔道均匀性,以钛酸四丁酯、硫代硫酸钠、钨酸钠分别作为钛、硫、钨源,水热合成了W-S-TiO2/SBA-15材料。对材料进行XRD、BET、SEM、XPS、UV-Vis分析。结果显示TiO2的负载并没有破坏SBA-15的介孔结构,UV-Vis分析发现掺杂W、S后,合成材料对光的响应拓展到可见光区,XPS分析证实了硫以阳离子S6+进入TiO2晶格,而W以同晶取代方式占据晶格中Ti的位置。光催化实验考察了材料5h内对20mg/L亚甲基蓝的去除效果,结果显示可见光下W-S-TiO2/SBA-15光催化效率分别是未掺杂样品和市售DegussaP25光催化剂的3.7和7.2倍,具备良好的可见光催化能力。     

纳米TiO2光催化剂的改性研究

纳米TiO2作为光催化剂,由于其化学性质稳定、无毒、成本低和抗光腐蚀等优点在环境净化领域中有着广泛应用,而针对其光生电子-空穴复合率高,对可见光吸收率差,光催化效率不高等问题,科研人员致力于TiO2光催化剂的改性研究.综述了纳米TiO2光催化剂改性的研究进展,介绍了改性的不同方法,其中包括贵金属沉积、复合半导体、金属离...     

纳米TiO2光催化剂的改性研究

纳米TiO2作为光催化剂,由于其化学性质稳定、无毒、成本低和抗光腐蚀等优点在环境净化领域中有着广泛应用,而针对其光生电子-空穴复合率高,对可见光吸收率差,光催化效率不高等问题,科研人员致力于TiO2光催化剂的改性研究。综述了纳米TiO2光催化剂改性的研究进展,介绍了改性的不同方法,其中包括贵金属沉积、复合半导体、金属离子掺杂、非金属掺杂、共掺杂、表面光敏化等,并提出了TiO2光催化剂改性技术期待解决的问题和今后的研究方向。     

两步阳极氧化制备TiO2纳米管的光电催化产氢性能研究

利用两步电化学阳极氧化法制备了TiO2纳米管(TNT),并比较了其与一步阳极氧化法制备的TNT形貌特征和光电催化活性。结果表明:两步氧化法制得的TNT较一步阳极氧化法制得的TNT形貌有较大的差异,两步氧化后TNT平均管长和管径略有增加,分别达到7.67μm和72.12 nm,而管壁厚度则减少到16.36 nm,这导致长径比从59.73显著增加到104.83。相应地,其光-氢转化效率也从0.14%显著增加到0.36%。而目标污染物乙二醇的存在进一步提升了TNT的光电催化降解污染物同时产氢的活性。因此,两步阳极氧化法是一种简单有效改善TNT结构特征和光电催化性能的有效方法,在光电催化降解污水中的有机污染物同时产氢方面有应用前景。     

F/Ce掺杂Bi2WO6可见光光催化氧化甲基橙

针对新型光催化剂Bi2WO6在可见光条件下光生电子-空穴分离效率低的问题,本文采用液固相水热反应的方法制备了F/Ce掺杂改性的Bi2WO6光催化剂。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)等分析表明,F/Ce掺杂Bi2WO6光催化剂具有明显的层状结构,可有效降低电子-空穴的复合率,且改性后的Bi2WO6吸收波长发生红移。光催化氧化处理甲基橙降解实验结果表明:F和Ce共掺杂下Bi2WO6在可见光下具有最高的光催化活性,主要活性物质为羟基自由基(·OH),甲基橙的降解率在50 min后可以达到97%,催化活性比纯Bi2WO6提高了近2倍。本研究为研发水环境中高浓度有机废水,特别是难降解有机污染物的高效治理技术提供了基础数据。     

纳米TiO2光催化在废水治理中的研究与应用

介绍了纳米TiO2的光催化机理,讨论了其在废水处理中的不足之处以及近年来的改进手段。概述了光催化技术在处理含油废水、含药废水、印染废水、造纸废水、表面活性剂废水、重金属污染物废水等方面的最新应用研究进展,指出了其在废水处理中还存在阳光效率低、回收再利用困难、降解效率有限等问题及今后的研究趋势。     

TiO2光催化技术在饮用水深度处理中的研究进展

TiO2光催化技术能有效降解饮用水中微量有机污染物使之彻底矿化,并且具有很好的杀菌和抑制病毒活性的作用,是一种极具应用前景的饮用水处理技术.就光催化技术对饮用水中消毒副产物、腐殖质和内分泌干扰物的降解,微生物的灭活等诸方面的研究现状进行了系统总结与评述,并指出对其进一步研究的重要性和今后主要的研究方向.     

O3/TiO2/γ-Al2O3协同降解苯酚的研究

采用催化臭氧化技术对降解苯酚进行研究。考察了进气流量、苯酚初始浓度、催化剂投加量、pH值及温度等因素对苯酚降解的影响。研究结果表明:在一定范围内,随着进气流量的增加、温度的降低,苯酚的降解速率加快;溶液pH值对催化臭氧化有比较重要的影响,在pH值为8~10时,苯酚的去除率最高。     

喷淋式TiO_2膜光催化反应器处理染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti基TiO_2膜光催化剂,X-射线衍射(XRD)分析表明TiO_2主要为锐钛矿。将Ti基TiO_2膜组装成喷淋式光催化反应器,以活性艳红X-3B(RBR)为目标污染物,15W低压汞灯为激发光源进行光催化性能的研究。考察了影响光催化氧化效率的主要因素废水喷淋流量和溶液初始pH,确定最佳喷淋流量为8.8 L/h,pH为3.12。在最佳条件下,处理50 mg/LRBR模拟染料废水2 h的脱色率和COD_(Cr)去除率分别达到98%和80%。结果表明,由于同时加强了溶液的传质效率和提高了激发光源的利用率,喷淋式TiO_2膜光催化反应器可高效地降解染料废水。     

TiO2/GeO2复合膜光催化氧化降解染料废水

研究了自制TiO2/GeO2复合膜圆形光催化氧化反应器对经生化处理后的染料废水的降解过程.结果表明光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO2/GeO2复合膜,pH为8,H2O2为400mg/L.染料废水经该反应器处理后,CODCr去除率超过80%,色度去除率约90%,出水水质可达<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)一级标准.     

UV/H2O2和UV/TiO2/H2O2去除水中微量硝基苯的比较研究

研究比较了UV/H2O2和UV/TiO2/H2O2对水中微量硝基苯的降解效果,并考察了水中常见HCO-3和腐殖酸对硝基苯降解的影响.结果表明,薄膜状TiO2的存在对UV/H2O2降解硝基苯有显著的促进作用,在最佳H2O2投加量2.1 mg/L时,UV/TiO2/H2O2的反应速率常数比UV/H2O2高32.8%;2 min内UV/TiO2/H2O2对硝基苯的去除率达到80%以上.HCO-3和腐殖酸对硝基苯降解有很强的抑制作用,HCO-3和腐殖酸浓度分别为2 mmol/L和3.2 mg/L时,UV/TiO2/H2O2对硝基苯的反应速率常数分别下降84.6%和92.2%.