石化环保与安全

X5 2 0 0 4 0 4 5 6 1二氧化钛光催化降解甲醛反应动力学研究〔刊〕 廖东亮 ,肖新颜… (华南理工大学化学工程研究所 )∥化工环保 .-2 0 0 3,2 3(4 ) .- 191～ 194　　以钛酸丁酯为前驱体 ,应用溶胶 凝胶法制备TiO2 粉体和负载TiO2 薄膜 ,考察了不同活化温度和活化时间对TiO2光催化降解甲醛性能的影响 ,并对TiO2 薄膜光催化降解甲醛的反应动力学进行了研究。试验结果表明 ,在活化温度4 5 0℃、活化时间 5h条件下 ,所得TiO2 粉体及薄膜的光催化活性较好。不同初始浓度下甲醛光催化降解率与时间关系的动力学研究表明 ,一级反应动力学模型…     

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。     

纳米TiO_2光催化降解苯酚

以廉价无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥法制备的纳米二氧化钛作为光催化剂,研究其对苯酚有机污染物的光催化降解过程。并考察了催化剂种类、催化剂用量、溶液pH、锐钛矿型和金红石型两种晶型的纳米TiO2及紫外光波长等因素对苯酚光催化降解过程的影响,取得了较好的光催化降解效果。     

TiO2及其复合氧化物的光催化降解污染物的性能研究

采用溶胶-凝胶结合CO2超临界干燥的方法制备了大比表面积的纳米TiO2及与SiO2复合的光催化剂，利用XRD、TEM、BET等分析方法对催化剂的物性进行了表征。以模型污染物苯酚、催化裂化废水为研究对象，考察了催化剂的特性与污染物降解程度的关系。结果表明，在光催化条件下，苯酚可以完全降解；TiO2催化剂的性质可影响污染物的降解；催化剂较大的比表面积、适宜的晶化温度、与适当量的SiO2复合及良好的分散等均有利于提高其催化性能。     

TiO2/活性炭光催化降解甲醛研究进展

综述了TiO2光催化降解甲醛、活性炭吸附甲醛以及二者相结合的负载型催化剂Tio/活性炭处理甲醛的研究进展,总结了TiO2/活性炭处理甲醛技术目前仍存在的主要问题.     

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％。     

La3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土La3+掺杂的TiO2催化剂,并用XRD对其进行表征,用催化剂对染料媒介漂兰B进行降解处理,考察影响降解率的因素.结果表明,La3+掺杂的TiO2降解效果较纯TiO2好,当La3+掺杂摩尔分数为0.5％,媒介漂兰B的质量浓度为20 mg/L,体系pH值为3,催化剂用量为1.5 g/L时,染料废水降解率可达97.7％.     

水解法制备二氧化钛光催化剂的工艺研究

TiO2光催化剂能有效地利用太阳能解决现有环境问题。以钛酸丁酯为钛源、无水乙醇为溶剂、冰醋酸为抑制剂,在单因素法下确定变量最优值,通过正交试验优化水解法制备TiO2光催化剂,以罗丹明B降解率作为表征催化活性的标准,并与溶胶-凝胶法在最优条件下所制备的TiO2进行催化活性对比。试验结果表明：TiO2在水解法制备TiO2光催化剂的影响因素中,醇钛体积比与煅烧时间的影响较为明显;在水与钛酸丁酯体积比为12:1、乙醇与钛酸丁酯体积比为6:1、煅烧温度为600 ℃、煅烧时间为4 h 的条件下,所得催化剂样品的性能最佳,在光照充分时,对罗丹明B的降解率达到96.4%,远高于溶胶-凝胶法制备的催化剂。     

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％。     

铋掺杂纳米TiO2的制备及其光电催化性能

以钛酸丁酯和硝酸铋为主要原料,采用溶胶一凝胶法制备了掺杂铋的纳米TiO2（Bi—TiO2）。用XRD、TEM等方法对产物进行了表征：晶型为锐钛矿,粒径范围15—25nm。以罗丹明B（RhB）为目标降解物,分别考察制备的Bi—TiO2催化剂的光、电催化活性。结果显示,Bi^3＋掺杂摩尔分数为0．5％、质量浓度为0．2g／L的Bi—TiO2催化剂对RhB的光催化效果最佳;采用三维电极法降解RhB,以负载Bi-TiO2的多孔材料为粒子电极的电催化降解效果最佳。     

纳米TiO_2的研究与应用进展

针对近年来纳米TiO2研究的新成果,综述了纳米TiO2制备的研究进展;对影响纳米TiO2光催化降解的因素(如纳米TiO2的晶型与粒径、掺杂与改性及辅助光催化技术等)进行了讨论;对纳米TiO2在环境保护领域的主要应用进行了评述。指出纳米TiO2光催化技术尚未完全达到实际应用水平,还存在一些明显的不足,将纳米TiO2光催化技术和传统水处理技术相结合可能是一个很好的发展方向。     

纳米TiO2的研究与应用进展

针对近年来纳米TiO2研究的新成果,综述了纳米TiO2制备的研究进展;对影响纳米TiO2光催化降解的因素(如纳米TiO2的晶型与粒径、掺杂与改性及辅助光催化技术等)进行了讨论;对纳米TiO2在环境保护领域的主要应用进行了评述.指出纳米TiO2光催化技术尚未完全达到实际应用水平,还存在一些明显的不足,将纳米TiO2光催化技术和传统水处理技术相结合可能是一个很好的发展方向.     

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％。     

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。     

纳米TiO2薄膜的制备及对乙烯工业废水的光催化降解

采用溶胶-凝胶法，在玻璃载片上负载纳米TiO2薄膜，并通过对乙烯工业废水的光催化降解实验来评价其活性。正交实验结果表明，溶胶制备的最佳条件为：采用滴加方式加水，加水量为1.2mL，TNB与C4H9OH，AcAc，CH3COOH的体积比分别为1：10， 5：2，1：1， AcAc与NH(C2H5O)2的体积比为1：1。用正丁醇作为溶剂，负载2层膜，在煅烧温度为420℃、煅烧时间为1h、光催化降解时间为2.5h时，制备的纳米TiO2薄膜对乙烯工业废水的光催化降解效果最佳，降解率达到84.7%。XRD和红外光谱表征结果表明，所制备的薄膜为纳米TiO2薄膜，晶型为锐钛矿型，平均粒径为12.49nm。     

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。     

聚乙二醇包覆的TiO2粉体的光催化活性

采用TiCl4水解法制备了被聚乙二醇（PEG）包覆的TiO2粉体,并通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）对粉体的物相组成及表面形貌进行表征。将合成的TiO2粉体用于2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-DPA）的降解反应中,利用荧光光度计以及紫外可见分光光度计等技术手段,考察溶液的荧光及紫外吸收强度随光照时间的变化关系,并以此判断包覆的TiO2的光催化性能。结果表明：PEG包覆的TiO2能降低2,4-DPA溶液的荧光强度和紫外吸收强度,有明显的光催化降解作用,且以相对分子质量较大的PEG包覆的效果较好。     

Pr3+/TiO2催化剂制备及其光催化性能研究

采用改进的溶胶-凝胶法和微波加热法制备了Pr3+掺杂的TiO2光催化剂,运用DRS光谱技术对催化剂进行了表征,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察了TiO2和Pr/TiO2试样的光催化性能.实验结果表明,Pr3+的掺杂明显改善了TiO2的光催化性能和吸光性能,与TiO2相比,Pr/TiO2试样的UV-Vis光谱吸收边红移,吸光度增强,光催化降解罗丹明B的速率提高了约一个数量级.     

Fe3+/TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Si、Fe3 掺杂的Fe3 /TiO2-SiO2纳米复合材料.以10 mg/L甲基橙溶液为目标降解物,研究了Si、Fe3 掺杂量及焙烧温度对复合材料光催化活性的影响.实验结果表明,Si掺杂量3%、Fe3 掺杂量2%,在焙烧温度700 ℃下制备的复合材料的光催化活性最高.与未掺杂的TiO2相比,光催化活性提高了约2倍.     

Cu-N共掺杂改性纳米TiO2光催化剂制备及甲苯降解

以尿素、硝酸铜、钛酸四丁酯等为原料,采用溶胶-凝胶法,经Cu,N原子共掺杂制备出改性纳米TiO2光催化剂。采用 X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见漫反射仪 、傅里叶变换红外光谱仪对其进行了分析表征。以甲苯气体为研究对象,考察了制备的TiO2光催化剂对甲苯的光催化降解性能。结果表明:共掺杂改性后的纳米TiO2光催化剂,在可见光400~550 nm处呈现出较强的吸收;当光催化反应120 min时,Cu-N-TiO2光催化剂对甲苯的催化降解转化率达到了38%,较纯纳米TiO2催化剂提高了近4倍。