气升式环流反应器光催化处理难降解有机污染物试验研究

利用气升式环流光催化反应器对难生化降解活性艳红X-3B的光催化降解性能进行了研究。系统分析了底物初始浓度、溶液初始pH、催化剂投加量、反应温度、曝气量以及紫外光辐射强度等因素对底物光催化降解反应的影响。结果表明,在反应溶液pH为4~10、催化剂质量分数为0.5 g/L、曝气量为2.5 m³/h、活性艳红X-3B初始浓度为50 mg/L的条件下,活性艳红X-3B光催化3 h后的降解率可达到85%以上。反应动力学研究结果表明,活性艳红X-3B光催化降解可用Langmuir-Hinshelwood 模型描述。建立了以反应时间、底物初始浓度、紫外光强度和曝气量为变量预测体系对活性艳红X-3B的光催化降解效果经验模型,预测值与试验值间的决定系数为0.958,可为后续放大试验提供借鉴。     

改性纳米TiO2光催化降解苯酚活性的研究

在装有紫外光的光催化反应器中，用锐钛型纳米TiO2为光催化剂，进行了苯酚水溶液的光催化降解性能的研究。考察了溶液的pH值、纳米TiO2用量、镍（Ni^2＋）掺杂量、苯酚的初始质量浓度等因素对苯酚水溶液光催化降解过程的影响。结果表明，在pH值为7时，苯酚水溶液的降解率达95％以上，强酸和强碱条件均不利于苯酚的降解。当TiO2用量为50mg，UV辐照40min时，200mL质量浓度为50mg／L的苯酚水溶液的降解率为96．3％；当TiO2用量为150mg，UV辐照60min时，200mL质量浓度100mg／L的苯酚水溶液的降解率为95．8％。镍掺杂增加了TiO2的光催化活性，用质量分数为10％的二氯化镍水溶液掺杂制备的复合光催化剂，苯酚水溶液的降解率比未掺杂时增加13．6％。     

碱金属掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂K^＋或Cs^＋的纳米TiO2催化剂。以甲基橙为目标降解物,研究了K^＋或Cs^＋的掺杂量对纳米TiO2光催化活性的影响,讨论了催化剂加入量以及催化降解时间对甲基橙降解效果的影响。结果表明,适量掺杂K^＋能够提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂量（摩尔分数）为1％;掺杂Cs^＋只会降低TiO2的光催化活性。对浓度为20mg／L的甲基橙溶液进行催化降解,催化剂K^＋-TiO2（K^＋掺杂量1％）最佳用量为2g／L,降解时间60min,甲基橙的降解率可达98％。     

碳纤维负载纳米二氧化钛对空气中微量甲醛的吸附-降解性能研究

采用TiO2溶胶和活性碳纤维(ACF)制备的TiO2／ACF光催化剂吸附-降解空气中微量的甲醛。实验结果表明,在室温和无光照条件下,当甲醛浓度为0．4 mg／m3,流量为2．5 L／min时,ACF对甲醛的饱和净化量为43．8μg／g,净化量大于TiO2／ACF;在紫外光照射下,TiO2／ACF对甲醛具有较优异的光催化降解能力,当催化剂中m(TiO2):m(ACF)=0．082 1时,降解速率为0．150μg／(g·min)。TiO2的负载量对催化剂的表面结构、吸附性能和光催化性能有显著的影响。     

光催化降解炼油厂含油污水的研究

采用光催化技术和WL型TiO2光催化剂处理炼油厂含油污水，考察了不同类型的催化剂、催化剂的用量、反应时间、反应温度以及废水的pH值对含油污水的处理效果。实验结果表明：采用WL型TiO2光催化剂、反应温度30℃、反应时间40min、pH值为4～8，催化剂用量为1．0～1．5g／L条件，处理效果较佳：脱油率为98．6％。COD脱除率为99．3％，处理后的废水中油含量和COD值均达到国家《污水综合排放标准》。     

TiO2光催化氧化降解苯酚的研究

以TiO2为光催化剂,在紫外光照射下降解处理低浓度苯酚模拟废水,并以紫外一可见分光光度法作为分析手段,考察了TiO2光催化剂浓度对苯酚降解过程的影响。结果表明,当苯酚浓度为40mg／L时,TiO2光催化剂的最佳浓度为1．0g／L,此时苯酚去除率较高,达23．49％。同时对降解动力学的研究表明,苯酚的光催化降解过程符合一级反应动力学模式。     

Fe3+-Ag/TiO2纳米微粒的制备及光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法在室温下制备了Fe^3＋-Ag／TiO2纳米微粒。用Fe^3＋-Ag／TiO2做光催化剂，以10mg／L的亚甲基蓝溶液为模型化合物，在紫外光下进行了催化降解实验。结果表明：掺杂离子可以有效提高TiO2的光催化活性，500℃热处理的Fe^3＋-Ag／TiO2用量为1g／L、反应6h时光催化活性达到93．2％，比纯TiO2的光催化活性提高了2．14倍。     

掺铜离子TiO2／膨润土复合光催化降解直接天蓝5B染料

采用溶胶-凝胶法,以膨润土为载体,钛酸丁酯和硝酸铜为原料,制备了掺铜离子TiO2／膨润土复合光催化剂,并用其处理直接天蓝5B染料废水溶液。结果表明,在可见光照射120min,铜离子掺杂量（质量分数）为1．0％,焙烧温度为500℃,直接天蓝5B溶液（50mg／L）初始pH值为3,催化剂质量浓度为5g／L的条件下,直接天蓝5B染料溶液的脱色率达到93．5％。     

油田作业废水光催化氧化降解研究

油田作业废水中添加剂种类繁多，处理难度较大，主要采用化学法、生化法、固化法进行处理，但存在处理成本高、容易造成二次污染等缺点。以改性膨润土负载TiO2-Ag2O复合催化剂处理川中矿区角53井钻井废水和南阳油田探23井压裂废水，详细探讨了溶液pH值、TiO2加量、充气量和光照时间对废水COD去除率的影响。结果表明，在溶液pH值为3，TiO2加量为0．4％(ω)，充气量为15L／min，光照时间为3h的最佳条件下，钻井废水和压裂废水的COD去除率分别为70．3％和57．0％。此催化剂性能稳定，无二次污染，经高温活化后，可反复多次使用，能有效降低废水处理成本，值得推广应用。     

Yb-La共掺杂TiO_2光催化降解炼油废水

采用溶胶凝胶法制备了镱镧共掺杂TiO2(Yb-La/TiO2)催化剂,将其用于光催化降解炼油废水,优化了光催化反应条件,对反应动力学进行了研究,并利用XRD,IR,BET等手段对催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,Yb-La/TiO2光催化降解炼油废水的最佳工艺条件为:催化剂用量4.0 g/L,体系pH=5,紫外光照射时间3 h。在此条件下,炼油废水的COD降解率(η)可达90.90%。光催化降解反应符合一级反应动力学特征,其反应速率方程为:ln[1/(1-η)]=0.808t-0.169 4(t为时间)。表征结果显示,镧镱共掺杂TiO2降低了颗粒粒径,增大了比表面积,提高了催化剂的活性,镧镱共掺杂具有协同效应。     

微波法合成TiO2及其光催化降解有机废水研究

以硫酸钦、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)、乙二醇(EG)为原料,采用微波法制备了TiO2光催化剂.在间歇式光催化反应器内,用亚甲基蓝溶液模拟有机废水,在高压汞灯光照下,研究TiO2光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解过程.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)测试技术,对TiO2光催...     

臭氧氧化-光催化降解水中的五氯酚

利用臭氧氧化-光催化技术降解水中的有机污染物五氯酚(PCP)。对比了紫外光照射、臭氧氧化、光催化、臭氧氧化-光催化4种方法降解PCP的情况。考察了臭氧氧化-光催化体系中臭氧流量、臭氧产量、PCP初始质量浓度、pH和CO23-等因素对PCP降解率的影响。实验结果表明,臭氧氧化-光催化法比单独使用紫外光照射、臭氧氧化、光催化法更能有效的去除PCP;增加臭氧流量和臭氧产量有利于提高PCP的降解率;降低PCP的初始浓度,PCP的降解率显著提高;pH对PCP的降解效果影响不明显;CO23-的存在显著降低了PCP的降解率。在臭氧氧化-光催化体系中,除臭氧直接氧化降解PCP外,臭氧与TiO2协同作用产生的.OH对PCP的降解也起到了重要作用。     

两种方法制备纳米TiO2光催化剂的研究

介绍了溶胶-凝胶法（SG法）和沉淀-浸渍法（PD法）制备纳米TiO2光催化剂的方法。以0．12g／L的活性艳蓝X—BR染料溶液为光降解模拟废水,对纳米TiO2进行了光催化活性的评价。结果显示,采用SG法和PD法制备纳米TiO2,最佳焙烧温度均为500℃,在此温度下用PD法制备的TiO2对染料的降解率达100％,SG法制备的TiO2对染料的降解率达87．01％。采用X射线衍射（XRD）法对催化剂的结晶形态、颗粒尺寸等进行了表征,结果显示,两种方法制备的TiO2粒径相近,均随焙烧温度升高而增大;而PD法制备的TiO2具有更好的耐高温性;与SG法相比,PD法具有工艺简化、制备周期短的优点。     

CeO2改性Cu/TiO2及其光催化降解2,4-二氯苯氧乙酸研究

采用不同浸渍方式,用稀土氧化物CeO2对Cu/TiO2催化剂进行改性,制备了(Cu-Ce)/TiO2、Ce-Cu/TiO2和Cu-Ce/TiO2催化剂.采用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、氢程序升温还原(H2-TPR)以及电化学等技术对制备的催化剂进行了表征.将制备的催化剂...     

双频超声波/过氧化氢工艺降解废水中苯酚的动力学研究

采用双频超声波(US/US)、过氧化氢(H2O2)和US/US/H2O2工艺处理含苯酚废水,研究了不同工艺对苯酚降解反应的影响。实验结果表明,在US/US,H2O2,US/US/H2O23种工艺条件下,苯酚降解均符合表观一级动力学。在苯酚初始质量浓度为100m g/L、溶液初始pH为5.0、反应液体积1L、H2O2用量250m g、温度30℃、处理时间90m in的条件下,采用US/US,H2O2,US/US/H2O2工艺,苯酚的去除率分别为62.8%,15.4%,98.7%,苯酚降解的速率常数增强因子可达到4.481。推导出了简化的苯酚降解反应动力学模型。     

共掺杂TiO2光催化降解酸性大红染料的研究

采用溶胶-凝胶法制备了硼、氮和铈共掺杂TiO2光催化剂。考察了共掺杂TiO2的催化活性和降解条件对酸性大红染料降解效果的影响。实验表明：共掺杂TiO2光催化剂对酸性大红染料有很好的降解效果,且重复使用性能好;当酸性大红染料初始质量浓度为50mg／L,溶液pH值为5,催化剂用量为1g／L,光照150min,降解率可达到98％。