改性氧化钛对羟乙基乙二胺水溶液解吸CO2的强化

羟乙基乙二胺（AEE）水溶液的CO₂循环吸收量高（1.2molCO₂/molAEE），吸收速度快，稳定性好，但解吸速度慢、解吸量少（0.8mol CO₂/mol AEE）是限制该技术广泛应用的主要原因。本文通过向AEE水溶液中添加质量分数为0.05%～0.20%的改性氧化钛（TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH）强化AEE的解吸能力。CO₂循环吸收（40℃）-解吸（120℃）实验结果表明改性氧化钛的添加比氧化钛强化CO₂解吸效果更好，强化顺序为TiO₂-MWCNT＞TiO₂-OH；其对应的最大解吸速率分别为0.093L/min（质量分数0.15%）和0.083L/min（质量分数0.20%），相对于AEE水溶液，分别提高了32.9%和18.6%；其对应的最大解吸量分别为0.92molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.88molCO₂/molAEE（质量分数0.20%），分别提高了12.2%和9.7%；其对应的CO₂循环吸收量分别是0.95molCO₂/molAEE（质量分数0.15%）和0.89molCO₂/molAEE（质量分数0.15%），分别提高了18.75%和11.25%；5次循环吸收解吸实验结果表明改性氧化钛强化CO₂解吸效果稳定，具有较强的化学稳定性。对反应后的改性氧化钛进行XRD、BET、FTIR和SEM表征，结果表明改性氧化钛具有较强的结构稳定性。TiO₂-MWCNT和TiO₂-OH在促进有机胺溶液解吸CO₂方面具有一定的工业应用潜力。     

聚丙烯腈/醋酸纤维素/TiO2复合纳米纤维膜的制备及其光催化降解性能

为研究碱改性前后复合纳米纤维膜的光催化降解性能,首先利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/醋酸纤维素/二氧化钛(PAN/CA/TiO₂)复合纳米纤维膜,依次用0.05、0.10 mol/L的氢氧化钠溶液对其进行碱处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素/二氧化钛(PAN/RC/TiO₂)复合纳米纤维膜,并应用于染料废水处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪及接触角测量仪等手段表征了复合纳米纤维膜的结构与亲水性;同时研究了复合纳米纤维膜的力学与光催化降解性能。结果表明:经碱处理后,复合纳米纤维膜的静态接触角由125.30°减小到10.20°,亲水性能得到很大的改善;PAN/RC/TiO₂复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达到91.2%,而空白对照样对MB溶液的降解率仅为10.1%,且重复使用3次后,复合纳米纤维膜对MB溶液的降解率仍达74.7%。     

聚乙烯醇活性薄膜中紫薯花青素和纳米二氧化钛的释放动力学分析

将紫薯花青素和纳米二氧化钛掺入聚乙烯醇中,通过溶液流延法制备聚乙烯醇活性薄膜。以紫薯花青素主要成分之一的矢车菊素衡量薄膜中紫薯花青素的释放规律,研究了聚乙烯醇活性薄膜中矢车菊素和纳米二氧化钛向含水食品模拟液、酸性食品模拟液、亲酯性食品模拟液和油性食品模拟液中的释放规律,并基于Fickian+一级动力学模型对试验数据进行拟合表征。研究结果表明:对比4种食品模拟液,聚乙烯醇活性薄膜中矢车菊素和纳米二氧化钛的扩散系数和释放比,在油性食品模拟液中最高,扩散系数分别达到5×10~(-11),1.29×10~(-13) cm~2/s,释放比分别达到0.966和0.357,然后依次为亲酯性食品模拟液和酸性食品模拟液,在含水食品模拟液中的扩散系数和释放比最低,扩散系数分别为1.34×10~(-11),0.85×10~(-13) cm~2/s,释放比分别降至0.25和0.121。聚乙烯醇活性薄膜中矢车菊素和纳米二氧化钛向4种食品模拟液中的释放规律能够用Fickian+一级动力学模型进行表征,且拟合精度R~2均达到0.98以上。通过Fickian+一级动力学模型拟合的4种食品模拟液中矢车菊素和纳米二氧化钛的释放曲线整体变化趋势相似,均呈先快速上升后逐渐平缓的趋势。     

碳量子点/TiO2复合材料的制备及性能研究

以丙三醇为碳源采用一步微波法制备碳量子点(CQDs)溶液;以四氯化钛和硅酸钠为钛源和硅源用水解法制备二氧化钛(TiO_2)/二氧化硅(SiO_2),TiO_2/SiO_2经强碱刻蚀后加入CQDs溶液进行真空复合制备CQDs/TiO_2复合材料。并对CQDs/TiO_2进行形貌结构表征,同时探讨CQDs/TiO_2在普通白炽灯照射下对亚甲基蓝的降解吸附效果。在普通白炽灯照射条件下,0.1g CQDs/TiO_2对25mL 20mg/L的亚甲基蓝溶液吸附降解率达到90.36%,比TiO_2/SiO_2和TiO_2的降解率分别提高3.141倍和0.2261倍。     

二氧化钛吸附脱色有机物的影响因素分析

TiO_2因其具有较好的化学稳定性、较高的光催化效率和比表面积大等特点,是一种在环境治理诸多领域非常具有应用前景的光催化材料。碱性染料甲基橙是一种应用非常广泛的有机染料,是废水中很具有代表性的染料废水。本文为了研究二氧化钛吸附脱色有机物的影响因素,选用了甲基橙作为目标降解物,讨论pH值、反应温度、目标污染物浓度和催化剂使用量对二氧化钛吸附脱色有机物性能的影响。     

TiO_2/壳聚糖水凝胶膜对亚甲基蓝的吸附热力学研究

将纳米二氧化钛超声分散在水中,加入到聚乙烯醇和壳聚糖交联制得的水凝胶薄膜中,制备纳米二氧化钛改性壳聚糖水凝胶薄膜。该水凝胶薄膜具有良好的吸水性能和力学性能,并对亚甲基蓝染料具有一定的吸附性。通过研究吸附热力学可以得到,ΔG 0,ΔH 0,|ΔH|=138.925 72kJ/mol,即吸附为自发放热过程,且对亚甲基蓝的吸附过程主要是化学吸附。     

非金属掺杂改性纳米TiO_2光催化性能研究进展

详细综述了近年来非金属掺杂TiO_2光催化的最新进展,总结梳理了N、C、P、S、B、F、Cl、Br、I及非金属共掺杂元素对TiO_2光催化降解有机污染物的影响,同时对不同掺杂纳米TiO_2晶体结构及光谱响应机制进行了比较和探讨。不同类型非金属元素的原子半径、晶体结构、掺入量都会对改性TiO_2的能级结构和带隙宽度产生差异,进而其对不同有毒有害污染物的光催化性能产生不同影响,需要综合考虑。通过非金属掺杂改变纳米TiO_2的能级结构,增大TiO_2表面的活性点位,提高其光催化性能,实现有毒有害污染物的彻底降解,从而达到净化环境的目的。     

纳米抗菌LDPE/TiO_2/PST复合膜的制备及性能研究

以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料、改性纳米二氧化钛(Ti O2)/山梨酸钾(PST)为复合抗菌剂,通过密炼机和单螺杆吹膜机制备了纳米抗菌LDPE/Ti O2/PST复合膜,并对抗菌薄膜的热性能、红外光谱和抗菌性能进行了研究。结果表明:LDPE/Ti O2/PST复合膜的抗菌性能明显高于纯LDPE膜,且随着复合抗菌剂用量的增加而不断提高。此外,当复合抗菌剂用量为LDPE基体的0.75%时,复合膜的结晶度达到31%,高于纯LDPE膜。