纳米TiO2协同Fenton试剂光催化降解甲基橙

采用纳米TiO2协同Fenton试剂光催化降解甲基橙,研究了纳米TiO2与Fenton试剂的协同效应,考察了H2O2用量、甲基橙溶液的初始浓度及初始pH值对降解效率的影响,并对其降解动力学规律作了初步探讨。结果表明:纳米TiO2强化了Fenton试剂对甲基橙的降解效率,它们之间产生了较强烈的协同效应。在实验过程中,纳米TiO2协同Fenton试剂光催化降解初始浓度30mg/L、pH=3.0的甲基橙120min,其降解率达到99.4%,分别是同等实验条件下单独纳米TiO2降解率的2.63倍,单独Fenton试剂降解率的2.32倍,是两者算术和的1.2倍。在实验浓度范围内,甲基橙的降解反应符合准一级动力学过程;与Fenton反应相比,在0.2、0.4、0.6g/L纳米TiO2的协同作用下,甲基橙的降解表现反应常数分别提高了1.71、2.51和3.36倍,半衰期相应缩短。另外,H2O2用量、甲基橙溶液初始浓度及初始pH对降解率有一定影响。     

TiO2光催化反应过程的"场流"理论分析

在简要阐述TiO2光催化反应机理及“场流”理论的基础上，通过对TiO2光催化反应过程的综合分析，将TiO2光催化反应过程分解为简单的几种“流”和“场”的耦合。着重分析了“流”以及外加“场”对TiO2光催化反应的影响，同时对H2O2，Fe^2 /Fe^3 ,O3紫外光，超声波，电场，微波，磁场协同提高了TiO2光催化反应效率的机理进行了解释。     

纳米TiO2薄膜光催化降解苯酚和氯代苯酚的研究

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜,研究了初始浓度、pH和外加H2O2对TiO2薄膜光催化降解苯酚、对氯苯酚和2,4-二氯苯酚影响.结果表明,纳米TiO2薄膜对于苯酚和氯代苯酚均有较高的光催化活性,相同条件下,2,4-二氯苯酚的光催化降解速率＞4-氯苯酚＞苯酚.在本实验条件下,随着反应物初始浓度的升高,相同时间内,苯酚和氯代苯酚的降解效率均逐渐降低.在中性条件下,苯酚和氯代苯酚的光催化反应速率均强于酸性条件下,其中pH对苯酚光催化降解的影响幅度最大.适量的H2O2有助于提高苯酚和氯代苯酚光催化降解速率.     

纳米级TiO2多元催化剂对NH3选择性催化还原NOx试验研究

通过以纳米级锐钛型TiO2为载体制备多元V2O5-WO3(MoO3、CeO2)TiO2脱氮催化剂，并进行脱氮性能对比，研究和讨论了反应温度、NH3/NO比以及不同助催化剂情况下对NO、NO2和N2O转化的影响。试验结果表明：MoO3较WO3、CeO2对NO、NO2的脱除效果更明显，但其生成的N2O也高于后者；不混合其它族系金属氧化物的CeO2催化剂低温效应不明显，但其对N2O选择性低；混合催化剂中当W／Mo=1，2时，能获得较好的催化效果。     

纳米Fe3O4催化UV-Fenton降解邻苯二酚的效能及自由基的鉴定

采用纳米Fe3O4催化UV-Fenton降解邻苯二酚,考察了溶液的初始pH值、H2O2投加量、催化剂的投加量和反应温度对邻苯二酚配水中COD的去除效果的影响.其结果表明,在邻苯二酚的浓度为100 mg/L、溶液初始pH为7、H2O2投加量为14.75 mmol/L、催化剂的投加量为0.50 g/L、反应温度30℃的条件...     

硅胶负载溴掺杂纳米TiO2的制备与光催化性能研究

利用水热法制备了SiO2负载型溴掺杂纳米TiO2光催化剂(BTS),利用XRD、BET和UV-Vis DRS等测试手段对其进行表征,以苯酚的光催化降解为模型反应,考察了其光催化活性.结果表明:700℃焙烧、钛与硅的摩尔比为3∶1时,BTS具有最佳光催化活性.TiO2以锐钛矿相存在,晶体平均晶粒尺寸为45.5nm,负载后催化剂的比表面积为112.8m2/g,BTS对苯酚的降解率从纯TiO2的27.1％提高到85.6％.     

上转光剂掺杂新型纳米TiO2催化剂的制备及利用可见光降解结晶紫染料的研究

合成了一种新型含有稀土金属Er的上转光剂,此上转光剂在488nm可见光的激发下,产生了5个波长均小于387nm的上转换紫外发射峰。采用超声波分散的方法制备出了上转光剂掺杂纳米TiO2可见光光催化剂。以结晶紫为研究对象,研究了光催化剂在可见光(三基色灯下发出)照射下的催化降解性能,并与未掺杂的纳米TiO2粉末的催化性能进行了对比。实验结果表明作为掺杂成分的上转光剂可有效地将可见光转化为紫外光并被纳米TiO2粉末吸收利用,其中380nm转光效率为0.78%。紫外光谱和离子色谱表明,在可见光照射8.0h后降解率达95%以上,高于未掺杂纳米TiO2的48%,结晶紫降解后生成的Cl-和NO3-作为一种无机离子进入溶液中。所有结果表明,掺入上转光剂的TiO2光催化剂是一种有效利用可见光的催化剂,为未来利用太阳光处理工业废水开辟了道路。     

有机污染物的半导体光催化降解研究进展

以半导体催化剂TiO2为例，讨论了光催化降解有机污染物的机理，介绍了其晶型、粒径大小和制备方法等对催化活性的影响。同时讨论了光强、污染物溶液的pH值、温度、O2，O3及H2O2等因素对反应速度的影响。总结了半导体光催化降解在消除重要的水污染物(有色燃料、氯代物和芳香类化合物、农药、表面活性剂)方面的应用。     

掺Ag复合纳米TiO2光催化性能

通过溶胶-凝胶法和光还原法制备掺Ag复合纳米TiO2.用XRD表征了TiO2的晶体形态.以典型偶氮结构的甲基橙水溶液为模拟对象,研究掺Ag复合纳米TiO2光催化性能.实验结果表明,TiO2悬浮体系中甲基橙的光催化降解符合Langmuir动力学规律.根据动力学计算,掺Ag复合TiO2和单纯TiO2对甲基橙的降解速率常数分别为27.34mg/(L·h)和14.42mg/(L·H),光催化的活性提高了近2倍.因此有望通过这一技术制备出比单纯TiO2更好的光催化剂.     

曝气-Fenton处理焚烧厂渗滤液MBR-NF浓缩液研究

采用曝气-Fenton法对焚烧厂渗滤液经MBR-NF处理后产生的浓缩液进行预处理.探讨FeSO4·7H2O投加量、H2O2投加量、pH等因素对COD去除率及UV254、E4/E6的影响,并在此基础上对该反应降解COD过程的动力学方程进行分析与讨论.结果表明,最佳反应条件为:初始pH值为3,FeSO4· 7H2O投加量为0.025mol/L,H2O2投加量为0.125mol/L.曝气-Fenton法对焚烧厂渗滤液膜浓缩液的COD降解过程符合二级反应动力学方程.     

光催化法对分解硫化氢制氢的影响

文中采用波长为253.7 nm的紫外光为光源,以Na2S/Na2SO3混合水溶液作为反应介质,采用不同种的光催化剂进行紫外光液相分解硫化氢(H2S)制氢反应。考察了不同种紫外响应的光催化剂对产氢的影响、TiO2-P25光催化剂、TiO2-P25光催化剂加入量、焙烧温度对ZnO光催化剂活性对产氢的影响。研究结果表明,加入光催化剂有助于反应的进行,使反应的产氢量有所提高,不同的光催化剂对分解硫化氢制氢的影响不同;TiO2-P25光催化剂其分解Na2S溶液与紫外光子激发HS-有协同作用;250 mL 0.1 mol/L Na2S水溶液中最佳催化剂用量为0.05 g;不同焙烧温度下制得的ZnO光催化剂对反应体系的产氢速率影响较大,随着焙烧温度的提高,反应的产氢速率也相应提高。     

层间插入CdS/ZnS的K4Nb6O17的制备及其光解水制氢研究

以高温固相反应法合成了层状结构半导体金属化合物K4Nb5O17并通过相应的层间离子交换、胺插入反应和硫化处理，制备了层间CdS／ZnS插入的H4Nb6O17／Cd1-xZnxS纳米复合材料。用XRD和BET比表面分析证实了层间反应的发生，用紫外-可见吸收光谱研究了材料的光吸收特性，用自制的光催化制氢检测装置分析了材料的光解水制氢性能。结果表明，所制备的H4Nb6O17／Cd1-xZnxS纳米复合材料具有良好的光谱利用率和光解水特性。同时，Na2SO3作为空穴捕捉剂提高了光解水产率。     

TiO2纳米管限域Fe2O3的可见光分解水制氢性能

通过真空−超声辅助的等体积浸渍法制备了TiO2纳米管限域Fe2O3催化剂,考察了其可见光分解水制氢性能。由于TiO2纳米管的限域效应,导致Fe2O3颗粒减小,分散度提高,能隙增大,光生载流子得到有效分离,提高了其光解水制氢活性。     

Ag/TiO2光催化膜降解高浓度对氯苯酚溶液的研究

依据光催化还原原理 ,在活性碳负载的TiO2 纳米粒子膜表面上制备出载银光催化剂 ,采用该催化剂对初始COD≥ 6 0 0mg·L-1的高浓度 4 氯苯酚水溶液进行降解研究 ,分别考察了光催化剂的用量、反应液初始浓度和初始 pH值等对降解性能的影响 ,并与DegussaP2 5微粉光催化剂等进行比较 ,得出负载型Ag/TiO2 光催化膜具有光催化活性高、固液易分离的特点。     

Simultaneous hydrogen production and decomposition of dissolved in alkaline water over composite photocatalysts under visible light irradiation

A process of simultaneous hydrogen production and H₂S removal has been investigated over a highly active composite photocatalyst made of bulk CdS decorated with nanoparticles of TiO₂, i.e. CdS(bulk)/TiO₂. The photocatalytic activity was evaluated for hydrogen production from aqueous electrolyte solution containing H₂S dissolved in water or alkaline solution under visible light irradiation. The rate of hydrogen production from the H₂S-containing alkaline solution was similar to the rate obtained from photocatalytic hydrogen production from water containing sacrificial reagents (Na₂S+Na₂SO₃) in the similar concentration. The isotope experiment was carried out with D₂O instead of H₂O to investigate the source of hydrogen from photocatalytic decomposition of H₂S dissolved in H₂O or alkali solution under visible light. Hydrogen originated from both H₂S and H₂O when the reaction solution contained H₂S absorbed in alkaline water.     

V2O5-WO3/TiO2催化剂的制备及其动力学分析

采用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,考察了各运行工况对催化剂脱硝活性的影响,在实验的基础上,建立了经验性催化反应动力学方程。结果表明：当催化剂粒径小于40目、空速小于30000h-1时,可以消除SCR脱硝反应的内外扩散的影响。V2O5-WO3/TiO2催化剂的催化还原反应是一级催化反应,反应活化能为能为24232 J/mol,在消除内外扩散影响和NH3/NO比大于1的情况下,NO的反应级数为1.0493,O2的反应级数为1.1366,从而可以得到V2O5-WO3/TiO2催化剂催化反应速率方程式。     

水合肼净化烟气NOx过程的影响因素分析

采用反应动力学和计算流体力学软件对水合肼还原高温烟气中NOx过程进行了模拟计算。根据模拟结果分析了烟气温度、N2H4／NO摩尔比、烟气中氧含量、停留时间、烟气中NO初始浓度以及水合肼溶液的浓度对NO净化效率的影响。分析结果发现：N2H4／NO摩尔比取0．8,使用质量分数为5％浓度的水合肼溶液喷加到1023K的烟气中并且保证停留时间尽量长,可以取得最好的NO净化效果。分析结果可以为实际操作提供指导。     

气相分解硫化氢制氢的实验探索

采用波长为253．7nm的紫外光为光源,以Na2S溶液为反应液,进行了紫外光气相法分解硫化氢（H2S）制氢反应。考察了H2S通入流量、连续分解硫化氢、不同浓度的H2S、光催化分解H2S及气相分解与液相分解H2S的对比对产氢量的影响。研究结果表明,连续向反应液中通入H2S可以提高产氢量;气相直接分解H2S时,H2S分解的速度和其浓度成正比;气相分解H2S的反应在H2S浓度很高时比液相反应的效率高,在低浓度时,反应效率低于液相反应。