钛酸盐/活性炭吸附协同光催化去除水中4-氯酚

通过一步水热法制备了一种钛酸盐/活性炭复合材料(TAC),可高效吸附水中污染物实现预富集,进而在紫外光下光催化降解污染物.研究显示,TAC可在5 min内吸附86.9％的4-氯酚(4-CP),具有比活性炭更快的吸附速率和更大的吸附量,得益于微碳改性钛酸盐后对4-CP的毛细管凝聚作用.TAC可在4 h内光催化降解95.6％预富集的4-CP,实现85.8％的脱氯率.TAC光催化性能显著提升的机理在于其中的活性炭和微碳组分可高效传导光激发生成的光生电子,由此抑制光生载流子复合.猝灭实验与自由基鉴定证实羟基自由基(·OH)是主要活性物种,并通过福井指数理论计算结合中间产物鉴定,确定了4-CP的降解路径主要为·OH取代所导致的C—Cl键断裂及·OH加成.     

银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

为提高二氧化钛/活性炭（AC）复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝（MB）和Cr（Ⅵ）废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr（Ⅵ）溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。     

光催化紧密耦合微生物燃料电池研究综述

光催化紧密耦合微生物燃料电池技术(ICPB)是将光催化与微生物燃料电池结合起来,同时具有光催化及微生物燃料电池(MFC)双重优点.影响其性能的因素主要有光催化剂,阴极和阳极.其主要原理是通过光催化将不易降解的大分子分解成小分子,进而被微生物通过新陈代谢作用氧化降解.ICPB比单一光催化或MFC更具有优势,本文从光催化剂的种类,光催化剂与MFC紧密耦合的方式以及IPCB的优势等方面进行了综述,并对未来的研究进行了展望.     

基于SiNW阴极和钒酸铋光阳极的光催化燃料电池用于降解有机污染物协同产电的研究

光催化燃料电池(PFC)对有机污染物的高效能量回收方面受到越来越多的关注.本研究提出了一种由BiVO4为光阳极和Si-NW为阴极的新型单光照PFC系统.探讨了不同表面活性剂作为诱导剂对钒酸铋晶面生长的影响,通过水热合成法,制备了具有不同形貌的钒酸铋材料.采用XRD、SEM对所制备的BiVO4进行表征.在AM 1.5G的模拟太阳光照下,研究了PFC污水处理和产电协同作用性能.结果表明:所制备球状纳米钒酸铋对亚甲基蓝溶液的降解效率可达49％/4 h;本实验所构建PFC系统在以亚甲基蓝为模拟有机污染物的条件下达到的最大功率密度为0.034 mW·cm-2,是该体系以葡萄糖为模拟有机污染物条件下达到的最大功率密度的3.1倍.     

金属酞菁光复合催化剂的制备及光催化性能研究

采用固相熔融法制备了不同中心金属的酞菁配合物MPc(M=Mn2+、Co2+、Ni2+)光复合催化剂,研究MPc对亚甲基蓝的催化降解效果。结果表明,可见光照射下,MPc对亚甲基蓝的降解效率Ni Pc> MnPc> Co Pc,最佳反应条件为:空气通入量120 m L/min,催化剂Ni Pc的加入量1. 0 g/L,反应150 min时,10 mg/L亚甲基蓝的降解率达97. 5%。降解反应符合一级动力学议程。     

Pechini法制备ZnO粉体及其光催化性能

采用Pechini法制备ZnO粉体催化剂,并以罗丹明B为模拟污染物,对其光催化性能进行分析。考察了热处理温度、时间、交联剂用量及凝胶化方式对ZnO粉体结构、晶粒尺寸、比表面积及性能的影响。结果表明,ZnO晶粒尺寸随着热处理温度升高、热处理时间的延长而增加。同时,热处理条件与凝胶化过程对光催化降解率影响显著。当交联剂与络合剂的摩尔比为1∶1时,Rh B的降解率可达到93%。