铁掺杂二氧化钛光催化降解硝基苯的动力学研究

采用水热法制备了锐钛矿型铁掺杂TiO2光催化剂,以分析初始浓度、催化剂用量、TiO2的掺铁量、溶液的pH值对光催化速率的影响为基础,研究了铁掺杂二氧化钛催化硝基苯动力学行为.结果表明:可见光照射下,硝基苯溶液初始浓度为50 mg/L、TiO2掺铁量为0.05％(物质的量分数)、催化剂用量为1.2 g/L,溶液pH为3、室温下光照反应2.5h,硝基苯的降解率和反应速率常数k达到最大值.光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学规律,硝基苯的降解过程表现为一级反应,k为0.0028 min-1.     

自制改性TiO2光催化降解对硝基苯胺的动力学研究

本文采用水热法制备了改性TiO2粉末,用XRD测定了样品的晶型,研究了以自制催化剂对对硝基苯胺的光催化降解效果.通过分析初始浓度、TiO2用量和掺铁量对光催化速率的影响,研究改性TiO2催化对硝基苯胺的动力学行为;结果表明:对硝基苯胺溶液初始浓度为25 mg/L(pH =7)、催化剂用量为0.2 g/L,TiO2掺铁量为0.2％(摩尔分数)、室温下紫外光照(λ =365 nm)反应2.5h,对硝基苯胺的降解率为55.6％,表观反应速率常数,达到最大值0.3152 h-1.光催化反应符合L-H动力学方程,降解过程表现为拟一级反应.     

BiOBr/BiOI-FACs光催化降解四环素的动力学研究

本文采用中和水解法制备了BiOBr/BiOI-FACs光催化剂,并用XRD和SEM进行了表征分析.以四环素为模型污染物,从动力学的角度研究了四环素初始浓度、不同催化剂用量、不同光源和不同反应体系pH值对光催化反应速率的影响;动力学实验结果得到最优条件为:催化剂用量为0.3g、初始四环素浓度为5 mg/L、pH值为2的酸性条件和LED紫光(405 nm)照射.LED蓝光(450 nm)照射下同样具有较好的光催化活性,光催化降解过程符合一级反应动力学方程.     

掺杂改性TiO2紫外光催化降解甲苯的动力学研究

探索了用水热反应制备的锐钛型掺杂改性的TiO2(即A-TiO2)对甲苯的光催化降解作用.通过分析甲苯的初始浓度、TiO2用量、掺铁量和溶液的pH值对光催化速率的影响,研究改性TiO2催化甲苯的动力学行为;结果表明:甲苯溶液初始浓度为1.2 g/L(pH =5)、催化剂用量为2.0 g/L,掺铁量为4％(摩尔分数)、室温下紫外光照(λ=365 nm)反应2h,甲苯的降解率D％(47.93％)和表观反应速率常数k达到最大值0.2523 h-.光催化反应符合L-H动力学方程,降解过程表现为拟一级反应.     

硅胶负载纳米TiO2光催化降解4BS染料的研究

采用凝胶蒸干法制备TiO₂/SiO₂（G）催化剂,以直接耐酸大红4BS染料废水为目标污染物,研究催化剂制备方法、催化剂用量、溶液pH、初始浓度和催化剂重复使用等因素对光催化降解的影响。结果表明,600 ℃焙烧的TiO₂/SiO₂（G）效果较好,晶相组成以锐钛矿为主,具有良好的光催化活性和稳定性。最佳催化剂投加量为2 g·L^-1,反应体系pH为4.0,反应120 min,4BS溶液的浓度去除率达99.8%,COD去除率达95.9%。催化剂重复使用后催化效果有所下降,但仍保持在90%左右。在相当宽的浓度范围,4BS的反应服从一级反应动力学,随着染料初始浓度的增大,表观速率常数随之减小。     

TiO2/浮石光催化降解活性艳红X-3B的中试研究

采用TiO2/浮石悬浮态光催化剂,对活性艳红X-3B模拟废水进行了光催化降解的中试研究.考察了催化剂投加量、曝气量、溶液pH、投加助剂H2O2、污染物初始浓度对光催化效率的影响.结果表明,TiO2/浮石在中试条件下对活性艳红X-3B有较好的降解效果;催化剂最佳投加质量浓度为45g/L,增大曝气量和pH,适当投加助剂H2O2有利于光催化降解效率的提高;活性艳红X-3B的光催化降解过程符合负一级反应动力学规律,反应速率常数与活性艳红X-3B模拟废水初始浓度之间具有近似负一级的动力学关系.     

水中氯仿的非均相光催化降解反应动力学研究

研究了在日光照射下ＴｉＯ２悬浮液中氯仿的光化学反应，结果表明：该反应属于非均相光催化降解反应；反应初始速率与氯仿起始浓度之间的关系符合Ｌａｎｇｍｉｕｒ—ＨｉｎｓｈｅｌＷｏｏｄ动力学方程；在溶液ＰＨ为５—６时光解速率最快，加入少量的Ｈ２Ｏ２能显著加快氯仿光解速率。催化剂ＴｉＯ２的用量以及共存化合物也都对光解速率有不同的影响。     

TiO2溶胶／UV催化降解直接大红4BS

以钛酸正丁酯为前驱体、乙醇为溶剂、盐酸为催化剂,采用溶胶法制备了具有光催化性能的TiO2溶胶.研究了染料初始浓度、pH、H2O2添加量对直接大红4BS降解效果的影响,同时考察了TiO2溶胶/UV体系与TiO2溶胶,H2O2/UV体系光催化的反应动力学.结果表明,当直接大红4BS的初始浓度为0.2 g·L-1、pH为2.0时,TiO2溶胶对直接大红4Bs的降解效果较好;当H2O2添加浓度为0.03%时,可以有效促进光催化反应,当添加浓度增大时,对光催化反应没有促进作用.TiO2溶胶光催化反应符合一级反应,半衰期为81.1;TiO2溶胶/H2O2体系光催化反应半衰期为72.6,TiO2溶胶/H2O2体系具有更优的光催化效率.     

复合材料PW_(12)/PANI/SnO_2光催化降解龙胆紫的动力学研究

以龙胆紫染料废水为探针反应,研究了催化剂PW12/PANI/Sn O2的催化性能,探讨了催化剂的用量和龙胆紫溶液的浓度对光催化降解效果的影响。结果表明,龙胆紫溶液光催化降解的最佳条件为:染料的起始质量浓度为10 mg/L,p H值为7,催化剂的最佳用量为300 mg/L,在30W紫外灯照射下,降解率可达96.23%。该催化剂对龙胆紫染料的降解为一级动力学反应。     

负载型TiO2光催化降解染料酸性蓝的研究

以硅酸钠为粘结剂,将纳米TiO2固定在焦炭载体上,制备了负载型纳米TiO2光催化剂。在紫外灯和太阳光分别照射下,对酸性蓝染料进行光催化降解研究。探讨了催化剂投加量、外加氧化剂量和反应时间等因素对光催化降解反应的影响。结果表明:在紫外光照射下,催化剂用量1 g/L、10%H2O2用量0.2 mL、浓度20 mg/L的酸性蓝染料经40 min处理,其脱色率达到93%;若改用太阳光照射,其脱色率则达到96%,证明光催化氧化法可以有效地降解酸性蓝染料。此外,还对负载型TiO2催化降解酸性蓝染料的机理进行了初步探讨。     

亚甲基蓝溶液的光催化降解

采用三种不同方法对TiO2粉末进行改性,制得蒙脱土/TiO2、Ag/TiO2和SO42-/TiO2催化剂。以亚甲基水蓝溶液的脱色率为指标,采用XRD、SEM和XPS等手段分析考察了3种改性催化剂的活性及抗无机离子的干扰能力。结果显示,三种改性光催化剂在溶液中的活性顺序为：蒙脱土/TiO₂>SO₄^2-/TiO₂>Ag/TiO₂>TiO₂。其中,蒙脱土/TiO2活性提高最大,在温度30 ℃和催化剂用量1.0 g·L^-1条件下,1 h内使 5.0 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液的脱色率达90%以上,Ag/TiO₂的抗无机离子干扰能力最强。     

染料酸性蓝水溶液光催化氧化脱色研究

以300W高压汞灯为光源,TiO2为催化剂,对光催化剂用量,H2O2的投加,溶液的起始浓度等因素对高浓度酸性蓝(AcidBlue)(1g/L)水溶液的光催化氧化脱色的影响进行研究。结果表明:TiO2的投加量在0~2mg/L范围内,对染料的脱色率影响较小。仅加入TiO2,光照50h,脱色率达11.2%;仅加入H2O2,光照50h,脱色率达31.2%;同时加入TiO2和H2O2,光照50h,脱色率达70.1%。随着酸性蓝起始浓度的降低,脱色率随之增加。     

固定式填充复合床光催化反应器降解亚甲基蓝的研究

设计了一种固定式填充复合床光催化反应器,以普通玻璃片和玻璃螺旋圈为载体,用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO2薄膜光催化剂。利用紫外光为光源,采用难降解物质亚甲基蓝在不同初始浓度、pH值和光强等因素下的光催化降解脱色反应速率考察了该反应器的工艺特性,试验结果表明:该种反应器的最佳操作条件为反应器中同时放置普通玻璃片TiO2薄膜光催化剂和玻璃螺旋圈TiO2薄膜光催化剂,溶液pH值为7.5,光源光强为650W,光照时间为180min。当进水亚甲基蓝的质量浓度为8.0mg/L时,在此条件下的降解脱色效率为93.83%,且其设计易于实现产业化。     

TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化性能及动力学

采用溶胶－凝胶法在表面包覆了SiO2的磁基体Fe3O4上负载TiO2,制备了复合光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4。用AFM和XRD等对其进行了表征,并对其光催化降解溴氨酸的pH值、催化剂加入量、初始溶液浓度等条件进行了探讨。结果表明,当pH＝4.0、催化剂用量为2.0 g/L、初始溶液浓度为30 mg/L、光照时间为30 min时,溴氨酸脱色率可达96.2％,COD去除率为85.1％;动力学研究表明：在实验浓度范围内,溴氨酸的光催化降解反应符合一级动力学规律,反应速率常数（k）与初始溶液浓度（c0）的关系为lnk =－0.171lnc0－2.360;经过4次循环使用后,复合光催化剂仍能保持较高的光催化活性和较高的回收率。     

纳米TiO2光催化氧化降解愈创木酚的研究

本研究以木素类模型物愈创木酚为目标化合物，考察自制的超细二氧化钛对愈创木酚光催化氧化作用和处理效果。试验发现，光催化剂的吸附性、光照时间、溶液的初始浓度、催化剂用量、pH值、外加氧化剂等因素均对愈创木酚降解有很大影响；自制的二氧化钛对木素类模型物愈创木酚有较好的去除率、降解彻底；该方法不仅将废水中有毒有害的有机物无毒害化，而且将大分子有机物逐步降解为无机小分子，在外加曝气的条件下，使其具有完全矿化的功能。     

活性炭负载TiO2光降解水中敌敌畏的研究

研究了以活性炭为载体,钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备的复合型光催化剂———TiO2/AC来光降解水中敌敌畏。实验结果表明:在水样体积为300mL时,光照60min,TiO2负载量(质量分数)为0.4%,初始反应液pH=2.0,光催化剂用量为0.85g时,其光降解率可达92.2%,是同条件下,单独采用TiO2粉末作催化剂光降解率的3倍;TiO2/AC复合型光催化剂样品经10次使用后,对敌敌畏的降解率仍然保持在86%以上。     

紫外光催化分解硫化氢制氢的研究

以纳米TiO2（P25）作为光催化剂,10W低压汞灯作为光源（简称UVC,特征波长为253．7nm）,进行光催化分解硫化氢制氢反应的研究。考察了UVC分解硫化氢和TiO2光催化分解硫化氢的协同作用以及UVC催化分解硫化氢制氢的实验条件,包括光催化剂的用量,反应溶液溶氧,硫化氢的连续通入等对产氢结果的影响。实验结果表明,TiO2可以促进UVC分解硫化氢制氢反应;反应溶液溶氧量的降低和硫化氢的连续通入可以提高反应的产氢量。当以250mL 0．1mol／L硫化钠水溶液为反应介质,TiO2加入量为0．05g,并以40mL／h速率连续通入硫化氢时,UVC催化分解硫化氢的产氢速率可达4．04mL／W·h。     

载铜蒙脱石对水产病原菌的抗菌活性及其机理

通过阳离子交换反应,合成载铜蒙脱石,并研究它对水产病原菌的抗菌效果。X射线衍射分析显示：载铜反应前后,蒙脱石的（001）面网间距从原先的1．544nm增加到了1．588nm,表明铜是以水合阳离子或复合阳离子形式进入蒙脱石晶格层间位置。体外抗菌试验表明：蒙脱石未显抗菌活性,而载铜蒙脱石对所试水产病原菌均有很强的抑制和杀灭作用,它对嗜水气单胞菌、荧光假单胞菌、副溶血弧菌的最小抑菌浓度分别为150,150,75mg／L,最小杀菌浓度分别为600,600,300mg／L。载铜蒙脱石的抗菌能力是两方面因素的协同作用：一方面是其表面剩余正电荷能从水介质中大量吸附表面带负电荷的细菌;另一方面是矿物释放的铜离子对细菌的抑制和杀灭作用。     

纳米光催化网ACH/TiO2动态降解甲苯气体

采用浸渍法将纳米TiO2颗粒负载在蜂窝活性炭(ACH)表面制备出光催化网ACH/TiO2,在自制光催化反应器中38 nm波长紫外光激发下进行甲苯的动态催化降解实验. 结果表明,ACH和TiO2具有良好的协同效应,能将可降解甲苯初始浓度从160 mg/m3提高至830 mg/m3. 在ACH/TiO2中TiO2含量12.5%±1%(w)、反应器内湿度30%、甲苯初始浓度410 mg/m3及气体流速1 L/min的条件下,ACH/TiO2降解甲苯气体效果最佳,降解率达90.0%. 水蒸气影响光催化降解甲苯气体,在稳定气流下光照降解甲苯气体效率可在6 h内维持稳定.     

壳聚糖/二氧化钛的制备及其抗菌光催化性能

采用均匀沉淀法制备了壳聚糖/二氧化钛复合光催化剂,研究了壳聚糖掺杂量、溶液pH对复合光催化剂抗菌净化性能的影响。结果表明,样品450℃热处理2 h后TiO2为锐钛矿晶型;TiO2表面—OH与壳聚糖之间因氢键而发生吸收峰波数移动;中性制备条件下的壳聚糖与TiO2质量比为1∶8的复合光催化剂具有优良的抗菌能力,8 W紫外光灯照射下2 h对甲基橙的降解率达到100%。