热处理对TiO2/埃洛石降解亚甲基蓝特性的影响

在室温条件下用溶胶-凝胶法在埃洛石上负载了纳米TiO2,并在110℃、300℃、500℃、700℃对其进行热处理,采用X射线衍射、SEM、TEM等技术研究其结构变化。采用20mg/l亚甲基蓝（MB）水溶液,在紫外光照射下进行光催化实验,分析焙烧温度对埃洛石样品光催化降解性能的影响。光照48h后110℃热处理负载TiO2埃洛石和纯埃洛石的亚甲基蓝降解率分别为82%和79%。随着焙烧温度的升高,负载TiO2埃洛石吸附和光催化性能程下降趋势。低温热处理样品具有较好的吸附和光催化降解性能,高温热处理破坏了埃洛石的结构,降低了其吸附和光催化降解性能。由于不需要高温热处理,成本低,负载TiO2埃洛石复合材料在有机污染物治理方面具有很大的应用潜力。     

负载TiO2的硅藻土对亚甲基蓝的光降解性能研究

硅藻土是一种天然生物成因的SiO₂. 采用硅藻土做载体,用溶胶-凝胶法制备TiO₂/硅藻土复合光催化剂,TiO₂呈薄膜状负载在硅藻土上,部分团聚成颗粒状. 在紫外光条件下负载TiO₂硅藻土对亚甲基蓝具有良好的光催化降解性能,36h后对亚甲基蓝的脱除率为90％, 48h达到98％, 降解效果好. 纯硅藻土48h后对亚甲基蓝的脱除率仅为35％左右. 负载TiO₂硅藻土对亚甲基蓝的光降解性能受TiO₂的同质多像结构影响. 随着锐钛矿含量增加, 负载TiO₂硅藻土的光降解性能增强. 但是, 当温度进一步升高, TiO₂由锐钛矿型转化为金红石型, 负载TiO₂硅藻土的光降解性能随之降低. 添加H₂O₂明显提高亚甲基蓝溶液的降解效果.     

TiO2纳米管的制备及光催化降解亚甲基蓝研究

以TiO2和NaOH为原料,采用水热法制备了TiO2纳米管(titania nanotube,简称TNT),通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、BET比表面积测定等手段对其结构和性质进行了表征.以亚甲基蓝(methylene blue,简称MB)为模型反应物,考察了TiO2纳米管光催化降解MB的效果.研究结果表明,TiO2纳米管是在酸交换后形成的,400℃焙烧时,TiO2纳米管中出现锐钛矿相;制备的TiO2纳米管可有效地降解MB,TiO2纳米管光催化降解MB的效率与其锐钛矿相的含量有关.     

CdS/CNT-TiO2光催化剂的合成及其对亚甲基蓝的光催化降解（英文）

采用多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,分别以醋酸镉((CH3COO)2Cd.2H2O)和硫化钠(Na2S.5H2O)为镉源和硫源,经简单逐滴滴入途径制备了CdS/CNT复合材料。再以四丁氧基钛(TNB)为钛源,苯为溶剂,成功地将二氧化钛(TiO2)纳米粒子沉积在CdS修饰的MWCNTs表面而得到CdS/CNT-TiO2光催化剂。利用N2吸附等温线、扫描电子显微镜、X射线衍射、能量分散性X射线分析以及透射电子显微镜对所制CdS/CNT-TiO2光催化剂进行表征。CdS/CNT-TiO2复合材料呈多孔结构,MWCNTs均匀分散在材料中,且未出现明显的TiO2和CdS纳米颗粒团聚体。该材料在紫外和可见光照射下对亚甲基蓝具有优异的降解活性。这不仅归因于TiO2对自由基的反应和MWCNTs吸附能力,且归因于引入窄带隙半导体CdS,使粒子在MWCNTs表面的电子转移速率得到提高。     

Z型La-SrTiO3/Ag/Ag2O异质结光催化降解亚甲基蓝研究

采用溶胶-凝胶法、化学沉淀法和光还原法合成了具有高催化活性的Z型La-SrTiO₃/Ag/Ag₂O异质结光催化剂。对该光催化剂进行了SEM、TEM、XRD、XPS、UV-Vis、PL和EPR的表征分析,并考察了初始亚甲基蓝(MB)浓度、pH和H₂O₂浓度等相关运行参数对光催化剂催化性能的影响。结果表明,成功制备的La-SrTiO₃/Ag/Ag₂O复合材料对光具有较大的吸光度,可以有效抑制了光致电子-空穴对的复合。该催化剂具有较高的光催化降解活性,光照120min后对30×10^-6的MB降解效率可达到98%。     

负载型改性TiO2光降解亚甲基蓝研究进展

亚甲基蓝是印染行业常用的一种阳离子染料,每年产生的大量染料废水不仅破坏了水体环境甚至会引起人类"三致"(致畸、致癌、致突变)。TiO_2光催化技术具有低能耗、操作简单、彻底解决有机污染物等优点,但直接使用存在TiO_2与水分离难、重复利用率低等问题。而负载型改性TiO_2不仅可解决上述问题,且可借助载体比表面积大、孔隙率高的特点提高光催化速率和效率。介绍了近年来矿物材料、碳(炭)材料等负载型改性TiO_2复合光催化剂的制备及其对亚甲基蓝光催化降解的效果,指出负载型TiO_2光催化剂未来的发展方向。     

氧化石墨烯对亚甲基蓝的可见光催化降解

用改良的Hummers法制得了氧化石墨烯,对其微观形貌、成分和结构进行了表征,并使用亚甲基蓝溶液测试其光催化效率。通过SEM、TEM、Raman分析表明,得到的是少层氧化石墨烯,碳氧原子数比在3∶1左右。荧光共聚焦光谱显示,所得到的氧化石墨烯在420～700nm的光波谱范围内都有特征吸收峰。氧化石墨烯能够迅速吸附亚甲基蓝分子,然后对其进行光催化降解,在亚甲基蓝浓度为40mg/L、氧化石墨烯浓度为10mg/L时,降解率能达到40%。之后,初步探究了氧化石墨烯的光催化机理。     

TiO2纳米管阵列薄膜光电协同降解亚甲基蓝的研究

使用阳极氧化法制备了TiO₂/Ti纳米管阵列薄膜材料. TiO₂纳米管管孔分布均匀,管径约为80~90nm,平均管长约为1.8μm. 在400℃下煅烧2h后,TiO₂纳米管阵列为锐钛矿型,并且结构保持良好,没有出现变形、剥落的现象. 以TiO₂/Ti纳米管阵列薄膜材料为光催化剂,同时施加0~+3.0V范围内变化的电场,考察了外加电压对降解亚甲基蓝光电协同效率的影响. 结果表明在外加+1.4V电压的条件下,光电协同效率达到124%. TiO₂纳米管阵列与基底Ti板结合牢固,多次重复使用后没有发现降解率的明显变化.     

水热法合成TiO2/Fe3+光催化剂及其氧化降解亚甲基蓝

以硫酸钛为钛源,采用水热法合成了TiO2/Fe3+光催化剂,利用XRD对产物晶体结构进行表征,研究在紫外光(365nm)照射下用合成的TiO2/Fe3+粉末催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始浓度、TiO2/Fe3+用量、掺Fe3+量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响;考察了溶液初始pH值对TiO2/Fe3+粉末的吸附性能和光催化活性的影响。结果表明:合成的TiO2/Fe3+晶体为锐钛矿型(A-TiO2)。在4mg/L的亚甲基蓝溶液(pH=8)中,加入掺Fe3+量0.8%(摩尔分数)合成的TiO2/Fe3+粉末使其用量为0.6g/L,室温下紫外光照反应6h,亚甲基蓝的降解率达到98.2%。在上述优化条件下,当溶液的pH<6时,催化剂对亚甲基蓝的吸附量和光催化效率均较低,且二者随pH升高而显著增加;当pH≥6时,对亚甲基蓝的吸附作用较大,因此较明显地提高了光催化活性。     

硫掺杂TiO2的制备及其光催化降解次甲基蓝研究

以TiCl4、(NH4)2SO4为原料,采用溶胶-凝胶法制备了硫掺杂纳米TiO2,利用XRD、TEM、FTIR等对样品进行了表征,并将其用于光催化降解次甲基蓝溶液.结果表明:制备的纳米TiO2为锐钛矿晶型,具有超强酸特征,平均粒径分布为10～30nm,S掺杂对TiO2的晶粒长大有抑制作用,经过硫掺杂的纳米TiO2光催化活性明显优于纯TiO2.     

Ag-CNT/TiO_2复合电极对亚甲基蓝的光电催化降解作用(英文)

采用金属银修饰的碳纳米管制备了Ag-CNT/TiO2复合电极。利用X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),和能量分散性X射线分析(EDX)对所制的Ag-CNT/TiO2复合材料进行了表征。结果表明:二氧化钛颗粒和金属银颗粒在碳纳米管上均匀分布,所制电极具有较高的光电催化性能。其对亚甲基蓝的光电催化降解归因于一种协同效应,即二氧化钛的光降解、碳纳米管网络的电子辅助、金属银的增强和外加电势的作用。尤其是,经银修饰的复合电极增强了其对亚甲基蓝的光电降解,且随银含量的增加其光电催化效果增加。     

SiO2气凝胶/纳米TiO2共混光催化剂降解甲基橙

目的利用甲基橙模拟印刷废水,研究SiO_2气凝胶/纳米TiO_2共混光催化剂对甲基橙的光降解性能。方法采用溶胶-凝胶法制备SiO_2气凝胶,再加入纳米TiO_2通过共混法制备出共混光催化剂,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱分析技术对样品进行表征。使用共混光催化剂降解甲基橙观察其光催化活性。结果当纳米TiO_2和SiO_2气凝胶的质量比为1∶4,催化剂质量浓度为0.2g/L,甲基橙的初始质量浓度为10 mg/L,p H值为4时,甲基橙的降解率最高。结论利用共混光催化剂降解甲基橙,其光催化效率高,降解率可高达99.85%。     

SDS-Mg_nAl-LDO对亚甲基蓝的脱色研究

采用低饱和态共沉淀法,辅助微波手段,快速制备了十二烷基磺酸钠(SDS)改性水滑石SDS-MgnAl-LDHs,将其煅烧产物SDS-MgnAl-LDO用于亚甲基蓝的脱色研究,考察了SDS-MgnAl-LDHs制备条件和亚甲基蓝的脱色条件对脱色率的影响。结果表明,在最佳的条件下可达到完全脱色;SDS-MgnAl-LDO可重复利用,平均脱色率为92.01%,重复使用4次后,SDS-MgnAl-LDO的脱色性能基本稳定。     

SiO2纳米纤维的制备及其对亚甲基蓝染料的吸附性能

以溶胶-凝胶法为基础,通过静电纺丝方法制备PVP/SiO2复合纳米纤维膜,经600℃高温煅烧得到SiO2纳米纤维膜;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了SiO2纳米纤维膜的结构形貌;傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了SiO2纳米纤维的形成;通过X射线衍射(XRD)对SiO2纳米纤维的晶型及晶粒大小进行了分析。通过对其亚甲基蓝染料的吸附,研究了SiO2纳米纤维膜的吸附性能。结果表明制备的SiO2纳米纤维形貌稳定,并对亚甲基蓝染料具有良好的吸附性能。     

Eu~(3+)掺杂纳米TiO_2的制备及催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了Eu3+掺杂的纳米TiO2粉体,采用X射线衍射(XRD)和荧光光谱分析(PL)等手段对TiO2的相结构和TiO2中电子-空穴对的复合性能进行了表征,探讨了掺杂组分对光催化活性的影响机制。以紫外光下降解亚甲基蓝为探针反应,考察铕的掺杂对催化剂催化性能的影响。结果表明Eu3+的掺杂能够通过抑制催化剂晶粒长大从而减少团聚,并且通过降低光生电子-空穴的复合几率,提高催化剂的光催化活性。光催化实验表明,催化剂加入量为3g/L,亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L时,掺杂1%Eu3+的催化剂催化性能最佳,反应3.5h降解率达到85.5%。     

负载TiO2的硅藻土对亚甲基蓝的光降解性能研究

硅藻土是一种天然生物成因的SiO₂. 采用硅藻土做载体,用溶胶-凝胶法制备TiO₂/硅藻土复合光催化剂,TiO₂呈薄膜状负载在硅藻土上,部分团聚成颗粒状. 在紫外光条件下负载TiO₂硅藻土对亚甲基蓝具有良好的光催化降解性能,36h后对亚甲基蓝的脱除率为90％, 48h达到98％, 降解效果好. 纯硅藻土48h后对亚甲基蓝的脱除率仅为35％左右. 负载TiO₂硅藻土对亚甲基蓝的光降解性能受TiO₂的同质多像结构影响. 随着锐钛矿含量增加, 负载TiO₂硅藻土的光降解性能增强. 但是, 当温度进一步升高, TiO₂由锐钛矿型转化为金红石型, 负载TiO₂硅藻土的光降解性能随之降低. 添加H₂O₂明显提高亚甲基蓝溶液的降解效果.     

铁/石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

目的合成铁/活性炭和铁/石墨烯材料,将其作为催化剂考察对水中亚甲基蓝染料的吸附和降解,制备出最优催化剂。方法探讨20℃时铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附能力、降解能力以及双氧水用量对其降解效果的影响,并研究铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附模式,计算动力学参数。结果当用相同质量、不同铁含量的铁/活性炭和铁/石墨烯材料吸附同一初始浓度的亚甲基蓝溶液时,纯活性炭和纯石墨烯的吸附效果最好,但其催化降解能力随铁含量的增大而增强。当铁的质量分数为20%时的铁/活性炭和铁/石墨烯为优选催化剂,其对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich方程模型,倾向于多层吸附。铁(20%)/石墨烯催化分解双氧水的活化能大于铁(20%)/活性炭作用时的活化能。结论体系中活化能适度能避免双氧水过度快速分解,从而可增加其对亚甲基蓝的作用时间,提高体系的催化降解效果。     

Ag3PO4/羟基磷灰石复合光催化剂的制备及对亚甲基蓝的高效降解

以天然废弃物牡蛎壳为原料,利用沉淀法和水热法制备出高纯度的羟基磷灰石(HAP),负载Ag₃PO₄后制备出具有可见光响应的复合光催化剂Ag₃PO₄/HAP,并以亚甲基蓝（MB）为反应模型考察了不同催化剂的降解性能。利用SEM、TEM、XRD、BET、XPS、UV-Vis、电子自旋共振（ESR）等仪器对样品进行表征。结果表明,两种方法均可合成HAP材料,但水热法合成的材料纯度更高,且合成出了纳米等级的HAP;Ag₃PO₄的添加未改变HAP的组成和结构,却改善了材料对可见光的吸收性能。与沉淀法相比,水热法制备的HAP具有更好的吸附性能,其比表面积为46.63 m2·g-1;且随着Ag₃PO₄质量的增加,复合材料的比表面积逐渐增大。水热法制备的Ag₃PO₄/HAP表现出了较高的活性,其中1:2-Ag₃PO₄/HAP催化剂的表现更突出,在10 min时即可达到50%的降解率,并在40 min内达到完全降解;经自由基捕获实验证实,参与降解反应的主要活性物种为?O₂?和h+。      

凹凸棒复合滤料对亚甲基蓝的吸附研究

以凹凸棒土为主要原料合成凹凸棒复合滤料,并对其对亚甲基蓝的静态吸附性能进行研究。实验研究了吸附时间、吸附剂投加量、初始浓度、pH值及温度对凹凸棒复合滤料对亚甲基兰吸附效果的影响,并对吸附结束后的凹凸棒复合滤料进行再生实验。结果表明,凹凸棒复合滤料吸附亚甲基蓝在1．5h可达平衡。在温度为30℃条件下,吸附剂对20mg／L亚甲基兰溶液吸附率可达99．36％。吸附等温线可用Langraulr方程描述,吸附速率方程符合准二级动力学方程。凹凸棒复合滤料通过再生后可以反复使用。     

凹凸棒土负载CeO2催化氧化处理亚甲基蓝染料废水

采用均相沉淀法,以Ce(NO3)3·6H2O为原料,HMT为沉淀剂,制备了ATP/CeO2纳米复合材料.并以H2O2为氧化剂,利用该复合材料对亚甲基蓝(MB)染料模拟废水进行了催化氧化处理,分别考察了催化剂的投加量及CeO2的负载量对MB降解的影响规律.研究结果表明,负载CeO2凹凸棒土纳米复合催化剂的催化活性明显高于相同条件下制备的纯的CeO2,CeO2负载量及ATP/CeO2的投加量分别为40%和0.2g时,最大降解率可达96%,对亚甲基蓝表现出较强的催化活性.