TPA/TiO2-SiO2的制备及在地沟油预酯化工艺中的应用

以钛酸丁酯和硅酸乙酯为原料制备TiO₂-SiO₂,以磷钨酸(TPA)为活性组分,通过浸渍法制备TPA/TiO₂-SiO₂,用于高酸值地沟油中的预酯化研究。TPA/TiO₂-SiO₂表征结果表明,TPA/TiO₂-SiO₂具有较好的热稳定性、内部存在孔结构、具有较大的比表面积。以地沟油的酸值变化率为指标,通过单因素试验和正交试验,确定最佳工艺条件：TPA负载量为40%,载体焙烧温度为600 ℃,催化剂用量为5 wt%,反应时间为5 h,醇油质量比为0.8:1。在此条件下,FFAs的转化率可以达到98%。     

CF型纳米TiO2光催化处理造纸废水的研究

以四氯化钛、硝酸铈、氟化铵为原料,采用溶胶凝胶法制备铈氟掺杂(CF型)纳米TiO_2光催化剂,采用X射线衍射仪和紫外可见分光光度计对其结晶构造和吸光特性进行表征。结果表明,CF型纳米TiO_2光催化剂为锐钛矿型,在紫外光谱区域内(≤400 nm)有很强的吸收。以陕西省某造纸厂二沉池出水为处理对象,用CF型纳米Ti O2光催化剂对其进行处理,在pH值为4、催化剂用量为0.8 g/L、光照时间为40 min时,COD_(Cr)去除率达到88.9%,色度去除率达到95.2%。     

木质纤维基碳量子点/介孔TiO2复合体系的构建及光催化性能的研究

本研究以氮掺杂酶解玉米芯残渣碳量子点(E-N-CQDs)和介孔TiO_2进行复合,构建了介孔TiO_2/E-N-CQDs复合光催化剂体系,对其进行了分析表征,并探讨了其对水相中亚甲基蓝(MB)的降解能力。结果表明,E-N-CQDs具有良好的荧光性能,且其表面羧基、氨基等发色基团和助色基团增强了其荧光特性;介孔TiO_2具有较大的比表面积,孔径8～32 nm;与介孔TiO_2相比,光照300 min时,介孔TiO_2/E-N-CQDs对MB的降解率达到89%,提高了59%。由此可见,碳量子点的加入可显著提高介孔TiO_2的光催化降解能力,提高了对可见光的利用率。     

改性TiO2的制备及其在壁纸中的应用研究

以纳米TiO_2 (P25)为改性对象,通过简单的一步水热法制备了具有可见光催化活性的N掺杂改性P25光催化剂 (N-P25),借助X射线衍射仪、紫外-可见光谱仪和扫描电子显微镜对N-P25的结构进行表征;再将其涂布于壁纸上,通过对壁纸物理性能和光催化降解甲醛性能的综合对比选择最佳涂布工艺。结果表明,N-P25仍为混晶结构,但对可见光的响应得到提升。在最佳涂布工艺条件下,N-P25涂布量1. 5g/m~2的壁纸在日光灯照射6 h后,对甲醛的降解率可达87%;且对不同初始浓度甲醛的光催化降解符合LH一级反应动力学规律。     

MoS2/g-C3N4复合纳米催化剂光催化深度处理造纸废水研究

本研究采用N-甲基吡咯烷酮复合MoS₂与g-C₃N₄,制得MoS₂/g-C₃N₄复合纳米催化剂。采用X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、光致发光光谱仪（PL）和扫描电子显微镜（SEM）对复合纳米催化剂进行表征,并利用MoS₂/g-C₃N₄复合纳米催化剂光催化深度处理造纸废水。结果表明,少量MoS₂与g-C₃N₄复合可提高复合光催化剂的光催化活性,反应时间180 min、pH值5、1.5% MoS₂/g-C₃N₄复合纳米催化剂投加量为2 g/L时,对造纸废水的COD_Cr去除率和色度去除率最高,分别达到63.4%和83.2%。MoS₂/g-C₃N₄的光催化活性有所增强是由于MoS₂与g-C₃N₄的能带结构匹配,降低了光生电子-空穴的复合几率,从而提高了催化剂的光催化活性。     

合成聚合物改性TiO2及对加填纸主要性能的影响

采用3种合成聚合物(PDADMAC、PVAm和PNVF)分别对TiO₂进行改性,并用球磨机进行机械研磨,将改性后的TiO₂作为填料用于装饰原纸的抄造中,探究了不同改性剂用量下获得的改性TiO₂对加填后装饰原纸主要性能的影响。结果表明：改性剂PDADMAC用量为2.5%进行TiO₂改性时,与未改性TiO₂加填纸相比,改性TiO₂加填纸的抗张指数和填料留着率分别提高了21.0%和9.5%;PVAm用量为2.0%时,改性TiO₂加填纸的抗张指数和填料留着率比未改性TiO₂加填纸分别提高了24.7%和5.5%;PNVF用量为1.5%时,改性TiO₂加填纸强度性能和填料留着情况较优。     

Ag掺杂TiO2光催化剂的制备及其处理造纸废水研究

采用溶胶-凝胶法制备Ag掺杂TiO_2(Ag-TiO_2)光催化剂,采用X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)对所制备Ag-TiO_2光催化剂进行表征,并用该光催化剂处理中段造纸废水,以降低造纸废水的COD_(Cr)和色度。探讨了Ag掺杂量、造纸废水初始pH值、光催化剂用量和光照时间对处理效果的影响。结果表明,Ag掺杂后TiO_2的结晶度下降,Ag-TiO_2的禁带宽度随Ag掺杂量的增大而减小。废水处理结果表明,当造纸废水初始p H值为6、光催化剂用量为0.6 g/L、Ag掺杂量为3%时,Ag-TiO_2光催化效果最佳,光照12 h后,造纸废水的色度和COD_(Cr)去除率分别达到100%和81.3%。     

工业级MgO的研磨及在杨木CTMP碱性H2O2漂白中的应用

采用不同的湿法研磨工艺对工业级MgO进行研磨,分析了研磨浓度、研磨转速、研磨时间、研磨介质对MgO粒径及化学反应活性的影响;分别用经不同时间研磨处理的MgO替代25% NaOH(摩尔分数)对杨木CTMP进行碱性H₂O₂漂白,研究了漂后浆料的性能。结果表明,工业级MgO湿法研磨的浓度和转速分别为10%和500 r/min,在以自来水和去离子水为研磨介质时,MgO粒径随着研磨时间的增加逐渐减小,当研磨时间40 min时MgO的化学反应活性达到最大值;而以无水乙醇为研磨介质时,MgO化学反应活性则随研磨时间的延长持续增加;与未研磨MgO相比,在H₂O₂漂白时使用研磨浓度为10%、研磨转速500 r/min、研磨时间40 min条件下获得的MgO,漂后浆张的松厚度、白度和光散射系数均下降,强度有所提高。     

N掺杂TiO2纳米管阵列膜光催化剂制备及其处理造纸废水的研究

本研究通过阳极氧化技术制备了N掺杂TiO_2纳米管阵列膜光催化剂,用于光催化处理造纸废水中的有机物。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)对光催化剂表面形貌和化学组成等特征进行了表征。结果表明,当阳极氧化电压为40 V时,TiO_2纳米管阵列膜具有高度有序的形貌,其孔径和纳米管长度达到一个最佳状态;该TiO_2光催化剂的晶型为锐钛矿型,且从UV-Vis的结果来看,其吸收带边发生了明显的红移,对光有很强的吸收能力。将制备的光催化剂用于光催化造纸废水,当光催化剂用量为2.5 g/L,光照时间为60 min时,COD_(Cr)去除率达到80.1%,色度去除率达到90.2%。     

纳米TiO2复合荧光增白剂的制备及其在纸张中的应用

以4,4-二氨基-2,2-二磺酸二苯乙烯(DSD酸)为母体,三聚氯氰为桥联剂,制备了三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白单体(FBs);再将FBs、丙烯酰胺、苯乙烯与改性纳米TiO_2共聚,制得纳米TiO_2复合荧光增白剂(FBs-TiO_2),并将其用于纸张表面涂布。结果表明,FBs-TiO_2成功制备,且稳定性更好;FBs-TiO_2涂布后,纸张白度由67.2%提高到87.2%,抗张强度由3.12 kN/m提高到4.87 kN/m,撕裂指数由13.8 mN·m~2/g提高到17.4 mN·m~2/g,并且紫外光老化48 h后,返黄值由10.40下降到6.66。说明FBs-TiO_2不但能提高纸张白度、抑制纸张返黄,还能有效增强纸张的表面强度和力学性能,是一种性能优异的造纸助剂。     

纳米Ag@TiO2、Fe@TiO2和Zn@TiO2的抑菌活性比较研究

探索常见金属离子掺杂对抑菌片的抑菌性能的影响,为新型纳米TiO₂抑菌片的制备与改善提供技术基础。选择固定质量分数的Ag⁺、Zn²⁺和Fe³⁺掺杂TiO₂,通过抑菌圈、MIC与MBC方法综合评价其抑菌性能,对微观结构进行表征分析,探讨抑菌性能差异的原因。结果表明:抑菌性能大小顺序为Ag@TiO₂> Zn@TiO₂> Fe@TiO₂,Zn@TiO2 的抑菌活性较好但抑菌稳定性差Ag@TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC、MBC均是10、20 mg/L,Zn@TiO₂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC、MBC均是30、50 mg/L。表征发现抑菌活性强弱主要归因于纳米TiO₂表面与金属离子共同产生的活性位点数量及稳定性,与孔结构或表面宫能团的关联不大。     

过氧化氢/臭氧-曝气生物滤池深度处理造纸废水生化出水

本研究采用过氧化氢/臭氧-曝气生物滤池组合工艺处理造纸废水生化出水,通过实验确定了优化操作参数,并对组合工艺的处理性能进行了探究。结果表明,组合工艺的优化操作条件为：pH值（7.3~8.4）、过氧化氢/臭氧投加量=113/60 mg/mg、氧化时间25 min、曝气生物滤池水力停留时间2.5 h、曝气生物滤池气水比3∶1。在优化操作条件下,过氧化氢/臭氧氧化后废水的生物处理适宜性显著提高;废水经组合工艺处理后,出水COD_Cr<20 mg/L、色度<10倍,达到企业废水回用水质要求。     

响应面法优化O3/H2O2组合工艺处理制浆中段废水的研究

本研究为提高臭氧（O₃）氧化处理制浆中段废水的COD去除率,以广西某造纸厂制浆中段废水为研究对象,采用O₃/H₂O₂组合工艺对其进行高级氧化处理。分别探究了废水初始pH值、O₃用量、H₂O₂用量、反应时间和搅拌速度等影响因素对废水色度和COD去除效果的影响。为提高最优工艺参数的精确度,对O₃/H₂O₂组合工艺参数进行响应面优化法分析。结果表明,在废水初始pH值=8、H₂O₂用量为1.0 mL/L、O₃用量为480 mg/L的工艺条件下,废水色度为85.7倍,色度去除率为99.3%;COD_Cr达208.2 mg/L,COD_Cr去除率为84.5%。