TiO_2薄膜光催化降解甲基橙反应动力学研究

以甲基橙为模型污染物、TiO2薄膜为光催化剂,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验,主要研究了甲基橙初始浓度(c0)和紫外光光照强度(I)对其光催化降解反应的影响。结果表明,该降解反应可用一级反应动力学方程进行描述,反应速率常数(k)与c0及光强I的关系分别为:k∝c0-1 4和k∝I0.65。     

石墨烯稀土复合物的制备及其光催化降解水中染料的性能研究

文章采用石墨烯与稀土氧化物结合,通过水热合成法制备合成石墨烯氧化钇复合物(GO-Y2O3)。通过对比石墨烯、氧化钇、GO-Y2O3同时在不同的实验对比如:样品光催化降解甲基橙的比较、研究时间对光催化降解甲基橙的影响、研究溶液p H对光催化降解甲基橙的影响最终证明GO-Y2O3对甲基橙光催化效果最好。     

二氧化钛紫外光催化降解甲基橙废水的动力学研究

以甲基橙为研究对象,探讨了在253.7 nm UV的照射下TiO2光催化降解甲基橙的影响因素以及光催化反应的动力学模型。结果表明,当TiO2投加量为30 mg.L-1、反应时间为120 min、甲基橙初始浓度为10 mg.L-1、pH值为5时,甲基橙降解率达到99.57%。TiO2投加量、甲基橙浓度、pH值对光催化降解的表观一级速率常数有很大影响。光催化降解甲基橙反应动力学符合准一级Langmuir-Hinshel wood方程。     

Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3的制备及光催化降解甲基橙的研究

制备了新型固载杂多酸盐光催化荆Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3,并用傅里叶红外光谱法、X衍射法等对其进行了表征.以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,用正交实验考察了制备条件对催化剂的光催化活性的影响.探讨了催化荆投加量,溶液pH值,甲基橙初始浓度等对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性.最后,测定了反应动力学参数.     

Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3的制备及光催化降解甲基橙的研究

制备了新型固载杂多酸盐光催化荆Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3,并用傅里叶红外光谱法、X衍射法等对其进行了表征.以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,用正交实验考察了制备条件对催化剂的光催化活性的影响.探讨了催化荆投加量,溶液pH值,甲基橙初始浓度等对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性.最后,测定了反应动力学参数.     

Mn/CdS光催化剂的制备及性能

以Cd(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O及Na2S·9H2O为原料,采用共沉淀方法合成了Mn/Cd S光催化剂,并用XRD、HRTEM对其进行表征。以甲基橙为光催化反应的模型,考察了Mn/Cd S光催化剂的紫外光催化活性。实验结果表明:实验样品中Mn2+的质量分数对Mn/Cd S光催化剂的紫外光催化活性有重要影响,当w(Mn)为0.50%时Mn/Cd S光催化降解甲基橙的降解率达84.7%。     

微波法合成BiOI光催化剂的条件探究

采用微波法合成BiOI光催化剂,并研究了BiOI光催化剂的制备条件及其光催化降解有机污染物的能力,以Bi（NO3）3·5H2O和KI为主要原料,乙二醇与水为溶剂,利用微波法的反应速率快,效率高的特点,合成BiOI光催化剂。在紫外光条件下,以甲基橙溶液为模型污染物,研究其光催化降解性能。紫外光照射条件下得到了对甲基橙具有良好脱色效果的光催化材料。     

稀土氢氧化物纳米线掺杂二氧化钛光催化性能

利用水热法合成稀土Y(OH)3和Eu(OH)3纳米线,取一定稀土纳米线掺入以钛酸四丁酯为主要原料的溶胶-凝胶体系中,制备出不同煅烧温度不同稀土掺杂量的TiO2材料。以甲基橙为目标降解物,研究了该材料的光催化性能。结果表明,稀土的掺入量对材料的光催化性能有明显的影响,甲基橙的脱色率随着稀土掺入量的增加降低;不同煅烧温度也影响材料的光催化性能,实验条件下,煅烧温度较高的材料催化甲基橙的脱色率更高,当煅烧温度为600℃,Y(OH)3或Eu(OH)3纳米线掺入量为1%时,光催化效果最佳,光反应1 h后甲基橙的降解率可达99%以上。     

稀土氢氧化物纳米线掺杂二氧化钛光催化性能

利用水热法合成稀土Y(OH)3和Eu(OH)3纳米线,取一定稀土纳米线掺入以钛酸四丁酯为主要原料的溶胶-凝胶体系中,制备出不同煅烧温度不同稀土掺杂量的TiO2材料。以甲基橙为目标降解物,研究了该材料的光催化性能。结果表明,稀土的掺入量对材料的光催化性能有明显的影响,甲基橙的脱色率随着稀土掺入量的增加降低;不同煅烧温度也影响材料的光催化性能,实验条件下,煅烧温度较高的材料催化甲基橙的脱色率更高,当煅烧温度为600℃,Y(OH)3或Eu(OH)3纳米线掺入量为1%时,光催化效果最佳,光反应1 h后甲基橙的降解率可达99%以上。     

GO/TiO_2复合材料的制备和光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛源,少层氧化石墨烯为GO源,通过溶剂热法和煅烧法合成GO/TiO_2催化剂。在300W氙灯照射下,以甲基橙为降解对象,探究不同制备方法、GO掺杂比例、用量的催化剂对光催化降解效率的影响。结果表明,当甲基橙初始浓度为10 mg/L,投加0.50 g/L煅烧法制备的0.8%GO/TiO_2催化剂时光催化效果最好,高达93.8%,且光催化反应符合一级动力学方程,其光催化降解的速率常数为1.090 h~(-1)。     

稀土Ho掺杂TiO2纳米晶的光催化性能研究

采用酸催化的溶胶.凝胶法制备出了具有高光催化活性的稀土Ho掺杂TiO2纳米晶光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,从表观降解率和TOC去除率两个指标评价了样品在不同焙烧温度、Ho掺杂量和反应气氛下的光催化活性.结果表明,在光催化降解甲基橙的试验中,500℃焙烧制得的0.5%Ho-TiO2样品表现出最佳的光催化活性,其降解速率比同等条件下制得的纯Ti02提高了3.31倍.光催化反应进行15min后对甲基橙的表观降解率达99.85%,反应进行30 min后对甲基橙水溶液TOC的去除率为79.61%,TOC的去除效果滞后于色度的去除.不通空气时,样品对甲基橙的降解率最差,降解速率明显滞后于通空气和氧气的情况且通氧气的降解效果更好.     

钨酸铋纳米片光催化剂的制备以及四环素类抗生素降解性能研究

以偏钨酸铵以及五水合硝酸铋为原料,采用水热合成法获得了钨酸铋光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等方法研究了该光催化材料的结构、表面特征。以兽药用四环素水溶液作为目标溶液,在可见光照射的条件下,探究了钨酸铋对四环素水溶液的光催化降解性能。实验结果表明,制备的钨酸铋为薄片状的纳米结构,比表面积大,为光催化提供了大量的活性位点。在2h的可见光辐射下,投放量为200mg/L的钨酸铋对浓度为30mg/L四环素水溶液的光催化降解率达80%,该光催化降解反应为动力学一级反应。另外,多次回收钨酸铋重复实验结果显示钨酸铋的催化效率没有明显下降,钨酸铋对四环素的光降解有优异的催化效果,并具有较高的回用价值。     

Nd/ZnO制备及其光催化性能研究

以六水合硝酸锌、六水合硝酸钕和氨水为原料,采用直接沉淀法制备了纯净的氧化锌、掺杂钕的Nd/ZnO光催化剂,分别以甲基橙、亚甲基蓝、苯酚为光催化反应的模型化合物,考察了ZnO、Nd/ZnO光催化剂的紫外光催化活性。结果表明,当Nd在ZnO中掺杂质量百分数为0.5%时,三种模型化合物光催化降解率最大(甲基橙光催化降解率为85.9%,苯酚光催化降解率为27.8%,亚甲基蓝光催化降解率为71.2%);在相同条件下,三种模型化合物光催化降解率大小顺序为:甲基橙!亚甲基蓝!苯酚。     

H2O2处理H3PW12O40/ZrO2-WO3光催化降解有机染料

采用浸渍法将H3PW12O40负载在ZrO2-WO3上,通过H2O2溶液的敏化,制得H3PW12O40/ZrO2-WO3(x)光催化剂。然后以光降解甲基橙为探针反应,对各反应影响因素进行了探究。在甲基橙初始质量浓度为5 mg/L,溶液pH=2.5,催化剂用量为0.3 g的优化条件下,光降解2 h,甲基橙的降解率达到91.2%,光催化降解甲基橙溶液为一级动力学反应。且H3PW12O40/ZrO2-WO3(x)对罗丹明B、碱性品红和和亚甲基蓝也具有较高的光催化活性,降解率分别为70.0%、73.0%和73.5%。     

锶掺杂钨酸铋的制备及其光催化性能的研究

采用水热法制备了锶掺杂钨酸铋复合光催化剂。通过SEM、XRD、IR对制备的催化剂进行了表征,探究了复合光催化剂对废水中四环素的催化降解性能。结果表明:合成的锶掺杂钨酸铋复合催化剂的光催化效果优于单一催化剂,自然光照60 min,其催化降解四环素率达到66%。     

HCa2Nb3O10/(Pt,TiO2)的制备和光催化性能研究

用固相合成法合成出KCa2Nb3O10，并用离子交换法制备出HCa2Nb3O10通过正丙胺层间膨胀、氯铂酸铵，TiO2层间插入和紫外光分解等反应，合成出一种新的层状光催化纳米复合材料HCa2Nb3O10／(Pt，TiO2)。采用XRD、DRS对所制备的材料进行了表征。以甲基橙为目标降解物，考察了所制备的材料的光催化性能，结果表明所制备的HCa2Nb3O10／(Pt，TiO2)纳米复合材料对甲基橙具有较高的光催化降解效率，并且其光催化活性的稳定性较高。     

模拟太阳光下Ho掺杂TiO2纳米晶的光催化性能

采用氙灯模拟自然条件下的太阳光,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了通过酸催化的溶胶-凝胶法制备的稀土Ho掺杂改性TiO2纳米晶的光催化活性及对甲基橙水溶液总有机碳(total organic carbon,TOC)的去除效果.用X射线衍射和紫外可见分光光度计表征了Ho掺杂纳米TiO2的微晶尺寸,晶体结构与光学性能.结果表明:Ho掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变.抑制TiO2晶粒增长,使TiO2的光吸收带边发生蓝移且有利于对可见光的吸收,从而使Ho掺杂TiO2在模拟太阳光下光催化降解甲基橙的能力得到明显提高.但样品对甲基橙水溶液TOC的去除效果要滞后于其对色度的去除.     

WO_3/BiOBr光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法制备WO_3/BiOBr复合光催化剂,以甲基橙为目标污染物,分别考察了催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值及盐效应等对复合光催化剂光催化降解甲基橙性能的影响,并通过循环使用实验,考察复合光催化剂的稳定性。结果表明,在催化剂用量为2.0 g·L~(-1)、甲基橙初始浓度为20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2的条件下光照反应2 h,甲基橙脱色率可达99.39%;溶液中的Na Cl对降解有抑制作用;催化剂重复使用4次后,对甲基橙的脱色率仍可达74.77%,表明复合光催化剂有良好的光催化活性和稳定性。     

还原石墨烯/硫化镉纳米棒复合材料制备及其光催化性能

为调控硫化镉尺寸和形貌,采用水热法合成了还原型氧化石墨烯/硫化镉纳米棒(RGO/Cd S)复合材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等方法对产物进行了表征。通过调节硫化镉颗粒成核和生长速度,在乙二胺溶剂中水热合成了结构规整的硫化镉纳米棒及与石墨烯的复合材料。紫外分析表明,RGO/Cd S禁带宽度为2.81 e V。光催化降解实验表明,RGO/Cd S对甲基橙具有良好的光催化降解作用,当甲基橙溶液质量浓度为20 mg/L、RGO/Cd S用量为0.2%(质量分数)时,在可见光下反应480 min,甲基橙降解率可达96.3%。RGO/Cd S在光催化氧化处理废水领域具有潜在的应用价值。     

氧化锌纳米线的制备及其光催化性能探究

利用Zn(NO_3)_2水解,六次甲基四胺为辅碱,通过一步水热法合成ZnO纳米线。自然光照射120 min,样品对难降解的甲基橙催化降解率为53.9%,在模拟太阳光(450 W汞灯)照射下,120 min后样品对亚甲基蓝和罗丹明的降解率分别可达76.7%和82.1%,且对较难降解的甲基橙的降解率为68.4%,可见该法合成的样品对有机物具有较好的光催化活性。样品经多次循环利用,其光催化活性变化不大,说明该法合成的样品有较稳定的光催化性能。而且,用一步水热法合成ZnO纳米线,具有设备简单、环境友好、高效等优点。