TiO2/ACF复合材料的Sol-Gel法制备及其对苯的去除性能

以钛酸四丁酯为钛源,采用改进溶胶凝胶法合成TiO₂前驱体;采用浸渍提拉法将TiO₂前驱体负载在活性炭纤维(ACF)表面制得TiO₂/ACF复合材料.采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、低温液氮吸附等对TiO₂/ACF复合材料晶相结构、表面结构等进行了表征.在静态自制光催化反应装置中紫外光照射条件下,以高浓度（2926.5mg/m³）气态苯考察TiO₂/ACF对气相有机污染物的去除性能,以气相色谱质谱（GC-MS）检测中间产物种类与分布.结果表明：TiO₂于ACF表面形成完整薄层,随负载次数增加,TiO₂/ACF比表面积下降;TiO₂薄层变厚、开裂,甚至脱落.400 ℃煅烧时TiO2已完全转变为锐钛矿相,随煅烧温度升高,锐钛矿型TiO₂晶粒尺寸变大,至700℃时开始有金红石相生成.负载2次,400 ℃煅烧TiO₂/ACF复合材料TiO₂/ACF-400-2表现出最高活性.TiO₂/ACF对苯的去除过程中未检测到毒性较大的酚、醌类中间产物.     

纳米二氧化钛光催化活性影响因素的研究

以苯酚为模拟污染物,考察了不同晶型、溶液初始pH值、反应物初始浓度、氧气的协同作用对TiO2悬浮体系光催化活性的影响;并将TiO2负载到活性炭纤维上,制备了固定体系的TiO2/ACF复合催化剂.结果表明,具有混晶结构的P25降解速率比纯锐钛矿TiO2快;溶液pH=6及苯酚初始浓度为150 mg/L时,降解速度最快;通入氧气,可以提高催化剂活性;光催化降解苯酚表明,TiO2/ACF复合催化剂具有较好的光催化活性.     

TiO2/ACF复合材料的Sol-Gel法制备及其对苯的去除性能

以钛酸四丁酯为钛源,采用改进溶胶凝胶法合成TiO₂前驱体;采用浸渍提拉法将TiO₂前驱体负载在活性炭纤维(ACF)表面制得TiO₂/ACF复合材料.采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、低温液氮吸附等对TiO₂/ACF复合材料晶相结构、表面结构等进行了表征.在静态自制光催化反应装置中紫外光照射条件下,以高浓度（2926.5mg/m³）气态苯考察TiO₂/ACF对气相有机污染物的去除性能,以气相色谱质谱（GC-MS）检测中间产物种类与分布.结果表明：TiO₂于ACF表面形成完整薄层,随负载次数增加,TiO₂/ACF比表面积下降;TiO₂薄层变厚、开裂,甚至脱落.400 ℃煅烧时TiO2已完全转变为锐钛矿相,随煅烧温度升高,锐钛矿型TiO₂晶粒尺寸变大,至700℃时开始有金红石相生成.负载2次,400 ℃煅烧TiO₂/ACF复合材料TiO₂/ACF-400-2表现出最高活性.TiO₂/ACF对苯的去除过程中未检测到毒性较大的酚、醌类中间产物.     

纳米TiO2与ACF复合净化室内空气初探

介绍了纳米TiO2负载到ACF上的几种主要方法，分析了单一因素如：TiO2表面羟基含量、晶相组成、薄膜的晶粒尺寸、薄膜的厚度、TiO2／ACF比表面积等对TiO2／ACF吸附光催化净化空气性能的影响，对纳米TiO2与ACF相互作用增强净化效果进行了理论分析，为纳米TiO2与ACF复合方法及相互作用的理论研究和复合材料TiO2/ACF对净化空气的性能研究奠定了一定的基础。     

凹凸棒石黏土对TiO2纳米晶相变和晶粒生长的影响

以凹凸棒石黏土（Attapulgite，缩写为ATP）为载体，通过酸性溶胶法制备纳米TiO2，ATP前驱体，再经过高温煅烧得到其复合体。利用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差热．热重分析（DSC-TG）等手段对其组成、尺寸、结构等进行分析和表征。结果表明，ATP的加入有效地抑制了TiO2晶粒的生长速度和晶型转变温度，复合体中TiO2粒径比相同工艺获得的纯TiO2小，且复合体中TiO2从锐钛矿型到金红石型的相变温度比纯TiO2升高了大约400℃左右。     

ACF负载TiO2光催化清除低浓度气态苯的实验研究

为有效清除密闭环境中低浓度气态苯,以钛酸丁酯为前驱物,采用sol -gel法和浸渍-提拉法制备了TiO2/ACF复合材料.采用正交试验研究了溶胶凝胶工艺参数中去离子水、无水乙醇、冰醋酸的加入量以及TiO2/ACF煅烧温度对ACF/TiO2光催化性能的影响,在动态试验装置中,考察了TiO2/ACF对低浓度气态苯清除效果,...     

锶、氟双元素改性TiO2光催化材料性能研究

以多孔泡沫镍为载体,采用水热合成法制备了Sr改性和Sr、F共掺杂改性多孔光催化材料,采用XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis、XPS对样品进行了表征,并以样品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标,对样品的光催化性能进行了评价.样品对水中罗丹明B的光催化降解反应为零级反应.Sr改性样品中生成SrTiO3晶体,TiO2以非晶态存在,光催化性能提高,最佳掺杂量为1.25%.煅烧处理后样品的光催化性能提高,最佳掺杂量为0.25%.0.25%Sr、2.0%F共掺杂改性样品中催化剂主体为锐钛矿型纳米TiO2,其光催化性能优于单一Sr改性样品,500℃煅烧处理使其光催化性能略有提高.     

对喷静电纺丝法制备TiO2/ZnTiO3复合纳米纤维及其光催化性能

采用对喷静电纺丝法制备了PVP/TiO2/TPEE/Zn(CH3COO)2纳米纤维,分别在500℃、550℃、600℃、650℃和700℃煅烧5h,得到不同煅烧温度下的TiO2/ZnTiO3复合纳米纤维光催化剂,利用热重-差热分析法(TG-DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对样品进行了表征,并研究了该催化剂在300W的紫外灯下催化亚甲基蓝(MB)降解的活性.结果表明,当煅烧温度为550℃时,TiO2/ZnTiO3复合纳米纤维催化剂的光催化活性最高.     

TiO2光催化剂的掺N过程研究

以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合TiO2，再于温度400-700℃的空气气氛下煅烧2h，制得淡黄色的掺氮TiO2光催化剂。对样品的物相、粒径、比表面积及吸光性能进行了测试和表征，表明样品的粒径10-30nm，比表面积30-70m^2／g，有明显的可见光吸收效应；通过TG-DTA、FT-IR及XPS等测试结果，分析了氮的掺杂过程，表明掺杂氮源主要以形成配合物分子形式均匀存在于煅烧前驱体中，并在TiO2从无定形转为锐态矿型的过程中以Ti-N化学键的形式进入TiO2晶格。     

负载型纳米TiO2对微量油的光降解

以空心漂珠作为载体,将由溶胶-凝胶法制得的纳米TiO2负载在其空心结构中,并在马弗炉内以450℃、500℃、550℃煅烧2h,即可得到负载型纳米TiO2光催化剂,用TG、FI-IR、XRD对其特性进行分析表明,该催化剂不但使TiO2漂浮于水面与光充分接触,还增大了TiO2的比表面积,从而提高了其光催化效果。在紫外光照射下,当煅烧温度为500℃、pH为10、温度为35℃、用量为5g/L时,光降解效率可达90%以上。     

Removal of dimethyl sulfide utilizing activated carbon fiber-supported photocatalyst in continuous-flow system

The present study investigated the adsorptional photocatalytic decomposition (APD) efficiency of activated carbon fiber-supported TiO(2) (ACF/TiO(2)) in a continuous-flow reactor for the removal of dimethyl sulfide (DMS). The SEM analysis identified that the ACF/TiO(2) exhibited the same tridimensional shape as uncovered ACF and that a TiO(2) photocatalyst could be embedded in the surface of the ACF. In the absence of UV light, the time-series removal efficiencies by ACF and the ACF/TiO(2) units exhibited a similar pattern, which decreased gradually as it reached close to zero. However, the APD efficiency determined via the ACF/TiO(2) with UV light remained at nearly 60% during the remaining courses of the 13-h period, after decreasing from a maximum APD of 80%. The APD efficiencies depended upon the weights of the TiO(2) embedded into the ACFs, the UV sources, the relative humidity, and DMS input concentrations. During a long-term (219-h) APD test, the APD efficiencies dropped from 80% to ca 60% within 1h after the initiation of the APD process and then fluctuated between 52% and 60%. No byproducts were measurable or observable in the effluent gas or on the ACF/TiO(2) surface. Consequently, the continuous-flow ACF/TiO(2) system could effectively be applied to control DMS without any significant functional deterioration.     

活性炭负载TiO2光催化材料的研究

活性炭(AC)及活性炭纤维(ACF)作为光催化剂载体具有较高的比表面积和较强的吸附性能,可以有效提高负载型光催化剂TiO2/AC和TiO2/ACF对有机污染物的光催化降解效率.首先介绍了TiO2光催化剂的结构特性以及各种掺杂改性方法,对负载型TiO2/AC及TiO2/ACF光催化剂的各种制备方法进行了详细评述.在此基础上,讨论了影响有机污染物光催化降解性能的重要因素,指出了负载型TiO2光催化材料研究中有待解决的问题和发展方向.     

活性炭纤维电极法处理含酚废水的研究

以活性炭纤维作为阳极,不锈钢板为阴极,采用电化学氧化法对模拟的含酚废水进行了处理.结果表明,该方法可以有效分解除去水中的苯酚,苯酚和COD的去除率均能达到95%以上,其最佳的操作条件为:pH值为3、进水苯酚浓度为500mg/L、电流密度为26mA/cm2、Na2SO4浓度为15g/L.同时,通过对比不同电极材料的降解效果,证明了具高比表面积的活性炭纤维作为电极材料,能充分将其导电、吸附、催化及稳定性能有效地结合起来,实现高效净化,具有良好的应用前景.     

TiO2/ACF光催化再生复合材料的研究进展

总结近年来在TiO2与活性碳纤维复合光催化剂的合成方法、结构与性能,及对室内挥发性有机物光催化降解方面的研究,分析TiO2/ACF复合光催化剂对有机物吸附、富集、光催化、原位再生的过程,探讨活性碳纤维吸附材料对提高TiO2光催化剂量子产率的作用机制,认为低浓度污染物在催化剂表面的吸脱附速率提高是TiO2/ACF复合光催化剂具有较高降解能力的关健因素.     

单晶TiN颗粒为前驱体制备TiO2薄膜及其光催化性能（英文）

为了开发高活性的二氧化钛(TiO2)光催化剂,通过简易的两步法制备了TiO2薄膜.首先将钛片放入氮化钛(TiN)纳米颗粒悬浮液中,然后干燥这一体系制得TiN/Ti薄膜,最后通过煅烧TiN薄膜前驱体制备了平整均一的二氧化钛(TiO2)薄膜.通过考察退火温度对样品光吸收性能的影响,确定最优退火温度为500℃.在此条件下制备的TiO2为多晶锐钛矿,吸收边带400 nm.以制备的TiO2薄膜为催化剂,3 h内苯酚的降解率达到88%,远大于使用德固赛TiO2(P25)时的62%,制备的二氧化钛薄膜比P25显示出更优良的光催化性能,其光催化降解苯酚的动力学常数为P25的2.2倍.     

辣根过氧化物酶在碳纳米管上的固定化及其固定化酶去除苯酚的研究

本文选用碳纳米管（CNTs）为载体,采用共价结合法,使用EDC／NHs交联剂将辣根过氧化酶（HRP）固定在CNTs上得到辣根过氧化酶固定化酶（HRP@CNTs）,系统研究了HRP的固定化条件,并考察了HRP@CNTs对苯酚的去除。HRP在CNTs上的最佳固定化条件是：HRP的固载量为7．5mg／gCNTs,温度为室温,固定化时间为15min。所得HRP@CNTs对苯酚的去除在20min内就可以进行完全,苯酚去除率达到78％。HRP@CNTs经过四次循环使用后对苯酚的去除率仍然可以保持为新鲜HRP@CNTs的1／3。此外,与自由的HRP相比,HRP@CNTs在PBS缓冲溶液中的储存稳定性显著增加,4℃条件下储存60天后,HRP@CNTs对苯酚的去除率几乎不变。     

电气石/TiO2复合体系光催化降解苯酚溶液的反应动力学

采用电气石微粒表面钛盐水解包覆纳米TiO2的方法,在不同条件下构建电极性矿物/TiO2体系,分别采用扫描电子显微镜、傅里叶红外吸收光谱、高效液相色谱仪等对催化体系进行了表征。以苯酚溶液为目标物,考察了动态条件下催化体系对苯酚的去除效果,结果表明复合光催化体系对苯酚具有良好的分解性能,当比例为0.2时,催化效果增长的趋势非常明显,当反应时间为120min时,降解率达到了96.29%,高出了纯相TiO2的70%降解率将近26个百分点;在苯酚浓度不断变化时的速率常数从-0.0012～-0.0503变化,证明在苯酚浓度变化的条件下对催化剂的催化效率有明显的影响。在加入的催化剂量不断变化时的催化速率常数从-0.0105～-0.0051,降解苯酚符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程。