固定化纳米TiO2光催化降解粒子元青染料废水

以纳米TiO2为催化剂，以砂子为载体，高压汞灯为光源，对粒子元青染料废水进行光催化降解，结果表明，锐钛型TiO2对粒子元青染料有显著的光降解作用，并且讨论了初始pH值，H2O2用量等因素对光催化反应的影响。     

La~（3＋）/Ce~（4＋）掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂稀土的TiO2,重点考察了退火温度对纳米颗粒晶相转变的影响。通过光催化降解实验,探讨了退火温度、退火时间、稀土离子掺杂浓度等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,TiO2粉末在400℃下为锐钛矿型,具有很高的光催化活性;掺杂的TiO2纳米样品在短时间内降解均较未掺杂TiO2纳米样品的催化活性高;掺La3＋最佳摩尔分数为0.05,掺Ce4＋最佳摩尔分数为0.20,最佳退火温度为400℃,退火时间为9 h。掺La3＋量相对较少时催化活性高,而掺Ce4＋的纳米粉体在相对较高的浓度下可达到完全降解。     

TiO2纳米晶的低温制备

以Ti(SO4)2为原料,利用微波辐射和低温水浴陈化,制备出粒径为4.0～7.0nm的锐钛矿相TiO2,用XRD、Raman光谱和TEM等对样品进行表征;考察了水浴陈化温度和微波辐射强度对纳米TiO2粒径及晶化度的影响;以甲基橙为目标降解物,考察了纳米TiO2的光催化活性.实验结果表明,沉化温度的升高能提高锐钛矿相纳米TiO2的晶化度和光催化活性,经微波辐射和90℃水浴陈化制备的纳米TiO2具有较好的光催化活性.     

磁性纳米TiO2/Fe3O4复合材料的制备及光催化降解性能

采用均匀沉淀法在Fe3O4表面包覆TiO2,制备新型纳米TiO2/ Fe3O4光催化材料,并通过改变pH值、温度、TiO2/Fe3O4的比例和硫酸钛浓度等得到材料制备的最佳条件.用X射线衍射分析了复合颗粒的形态结构及包覆情况.通过可溶性染料活性艳红X-3B的降解反应,考察了光催化活性.结果表明,用最佳条件制备的复合材料对活性艳红的脱色率达97.12%.光降解动力学结果表明:对活性艳红X-3B染料的光催化降解反应符合一级反应动力学.     

纳米二氧化钛光催化净化酸性染料废水的研究

以弱酸性艳蓝A染料废水为目标降解物,采用单因素法,研究纳米TiO2光催化净化酸性染料废水的可行性及影响因素.结果表明,纳米TiO2投加量、光照时间、染液初始浓度、染液初始pH等因素对光催化净化效果均有一定影响.实验得出最佳净化方案为纳米TiO2投加量0.1g,染液废水初始浓度40.1mg.L-1,初始pH值=2,紫外光连续照射24h,脱色率可达98.4%,COD去除率可达89.1%.纳米TiO2在紫外光照射下,对酸性染料废水有良好的净化效果.     

Mn~(2+)掺杂对纳米TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备Mn2+掺杂的TiO2薄膜光催化剂,进行甲醛的光催化实验,考察Mn2+掺杂量、薄膜焙烧温度、溶胶体系pH值及薄膜厚度对光催化性能的影响.结果表明,Mn2+掺杂量为1.0%,焙烧温度500℃1 h,加硝酸溶胶体系pH=4,镀膜5层时,Mn2+掺杂TiO2薄膜光催化活性最高.150 min后甲醛降解率达79%,是单纯TiO2薄膜的1.4倍.     

铬银共掺杂改性纳米TiO2光催化剂及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为原料,利用溶胶凝胶法制备了Cr/Ag共掺杂的TiO2纳米材料.采用XRD、SEM、EDS等测试分析技术对掺杂纳米TiO2粉体进行了表征;以甲基橙为降解物,在太阳光照射条件下研究了掺杂对光催化活性的影响.研究结果表明:掺杂后的纳米TiO2的光催化性能明显提高,优于纯TiO2.当共掺杂的比例为Cr 1.0%/Ag 0.5%时,样品的效果最佳,对甲基橙的3h降解率达到97.63%.     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

离子掺杂和氢气氛处理对TiO2光催化性能的影响

研究了过渡金属离子、稀土金属离子或N、C阴离子对TiO2掺杂,以及在氢气氛条件下处理TiO2,使其具有可见光光催化活性.过渡金属离子掺杂,可在TiO2晶格中引入缺陷,促进电子-空穴的分离或复合;稀土金属掺杂有利于提高TiO2的光催化活性,光催化活性的增加可能是由于稀土金属掺杂,增加了TiO2对污染物的吸附、促进了TiO2红移到较高的波长,以及其表面电子迁移速率的增加阻止了电子-空穴复合;C、N阴离子掺杂或在氢气氛条件下对TiO2进行处理,可能会产生TiO2-xCx、TiO2-xNx、TiO2-x等半导体,晶体颜色由浅变深,促进对光吸收波长的红移,有利于可见光催化活性的提高.     

溶胶-凝胶法低温制备TiO2水溶胶工艺研究

采用正交试验法,以水溶胶对甲基橙的降解率为考察指标,对改进的溶胶-凝胶法低温制备高光催化活性TiO2水溶胶的工艺进行优化,并研究各因素对水溶胶光催化活性的影响。结果表明：pH值对水溶胶光催化活性的影响最显著,其次是回流温度、回流时间,TiCl4与加入的蒸馏水体积比的影响最小。推荐优选工艺条件是TiCl4与加入的蒸馏水体积比1：25、pH值8—9、回流温度80℃、回流时间6—8h。     

可见光活性TiO_2的制备与表征

以TiOSO4和氨水为原料通过化学沉淀法制备了具有可见光活性的纳米Ti—O—N光催化剂,并采用SEM,BET,XRD,UV-vis,ESR和XPS等检测方法对其性能进行表征,通过甲基橙溶液降解实验研究了光催化剂在可见光下的光催化活性,讨论了比表面积、可见光吸收强度、晶型结构等因素对其光催化活性的影响.所制得的纳米Ti—O—N光催化剂经热处理后可以较强吸收波长范围为400～600 nm的可见光,且可见光吸收强度与粉体的热处理温度密切相关.光催化测试表明：经400℃热处理的光催化剂对可见光的吸收最强,且具有相对较大的比表面积和发育较为完整的晶型结构,因此在可见光下表现出最好的光催化活性.     

P掺杂TiO2的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备掺杂P的纳米TiO2光催化剂,将焙烧温度、焙烧时间、冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比、P/Ti物质的量比、加水量和乙醇用量等因素作为实验考察条件,分别在紫外光和可见光条件下,研究P掺杂TiO2制备条件对其光催化降解有机污染物性能的影响。以难生化降解的亚甲基蓝为目标降解物,通过其降解前后浓度的变化考察改性光催化剂的光催化活性。结果表明,适量P的掺杂能够有效促进TiO2纳米粒子的光催化活性。利用溶胶-凝胶法制得的光催化剂,最佳催化剂制备条件为:P掺杂的摩尔分数为6%,600℃焙烧120min,冰醋酸与钛酸四丁酯物质的量比为3∶1,加水体积80mL,乙醇体积60mL,此条件下亚甲基蓝可见光降解率为88.0%。     

累托石/TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,用溶胶-凝胶法制备了改性累托石/TiO2光催化剂,运用X射线衍射和扫描电镜对其进行了表征.结果表明,累托石结构中负载了纳米TiO2.以300 W紫外灯为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,得到制备交联钠化累托石/TiO2复合材料的最佳条件是盐酸浓度为0.2 mol/L,TiO2与累托石添加比例为5 mmol/g,复合材料的煅烧温度为500℃.研究了累托石/TiO2光催化剂的光催化性能,当用紫外灯光照20m in,反应温度为30℃,溶液pH为6时,亚甲基蓝的去除率达到90%以上.     

光催化氧化处理有机磷农药废水的正交试验

在TiO2悬浮体系下,以有机磷农药模拟废水进行了半导体光催化氧化降解的静态试验,对光催化的主要影响因素(pH值、催化剂用量、光照强度、曝气量等)进行了正交试验研究。在本试验条件下,各因素对光催化氧化影响的重要程度依次是:光照强度、pH值、曝气量、催化剂用量。试验最佳条件是:pH值为2,催化剂用量300 mg/L,光照强度40 W,曝气量1.5 L/min。讨论分析了COD降解率随各因素的变化规律。     

N、Ce共掺杂Ti02的制备及其光催化活性

采用溶胶．凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响．结果表明：催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60gru,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品．可见光辐射共掺杂的样品3h,亚甲基蓝的去除率可以达65％．     

可见光催化剂Bi2WO6的制备及其光催化性能的研究

采用水热合成法在不同温度、不同pH条件下合成了可见光响应的Bi2WO6催化剂,利用XRD、DRS、SEM和UV-vis等技术对其晶型结构、光吸收性能和形貌等进行了表征.以罗丹明B为目标降解物,以氙灯为光源,探讨了不同条件下制备的Bi2WO6的光催化活性.结果表明,在160℃、pH=1条件下制备的催化剂的活性最佳,这与其具有小的粒径、大的比表面积等因素有关.     

TiO_2对香烟烟气中PAHs的光催化降解

利用自行组装的烟气采集装置,研究了TiO2对香烟烟气中多环芳烃(PAHs)光催化降解的效果.运用气质联用仪,对烟气中的多环芳烃进行分析,结果表明TiO2和光对多环芳烃光降解效果随环数变化有不同的变化趋势,TiO2的量是决定低环多环芳烃降解效率的主要因素;紫外辐射强度是决定高环多环芳烃降解效果的主要因素.在弱紫外辐射条件下,TiO2的量由3 g增加到6 g时,低环多环芳烃降解效率提高38.7%;在固定TiO2为3 g时,紫外辐射强度增强1倍使高环多环芳烃降解效率提高87.2%;在强紫外辐射条件下,TiO2的使用会降低低环多环芳烃的光催化降解效率,TiO2分别为3 g和6 g时,低环多环芳烃降解效率分别下降76.9%和72.4%;在3 g TiO2条件下,苯并[a]芘的催化降解效果最好,效率提高83.5%.     

纳米银／偕胺肟纤维复合材料的制备及其光催化性能研究

以偕胺肟纤维（AOCF）为基体,与Ag＋通过配位一还原法制得纳米银／偕胺肟纤维（Ag／AOCF）．对催化剂进行SEM表征．以太阳光下对二甲酚橙的催化降解,考察了制备、实验条件对催化剂的光催化性能的影响．实验结果表明,在硝酸银浓度为4．0×10-3mol／L、配位反应时间为40min、pH-6的制备条件下制备的催化剂对二甲酚橙的光催化降解效率最佳,当二甲酚橙溶液pH=7、太阳光光源、催化剂用量为1．6g／L时催化降解二甲酚橙,降解效率能达到99．7％,且催化剂在重复使用了8次后,其对二甲酚橙的光催化降解效率仍能保持在80％以上．     

氧化亚铜光催化降解罗丹明B

利用室温液相还原法制备了氧化亚铜,通过XRD、SEM对其进行了表征,探讨了该催化剂对罗丹明B的光催化降解的活性。在催化剂用量为0.38 g/L,过氧化氢量为1.8 mL,罗丹明B的浓度为10 mg/L,pH为5.2的条件下,光照30 min后罗丹明B的降解率为96.5%。     

TiO2／沸石微粒的制备及其光降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为钛源,180目天然沸石为载体,用溶胶-凝胶-浸渍法制备了不同涂膜层数的TiO2／沸石微粒光催化剂,用X射线衍射和红外光谱对其进行了表征．以甲基橙为目标降解物,在光照强度、甲基橙初始浓度、催化剂投加量与空气通入量一定的光催化反应器中,通过30min光催化降解的吸光度变化,考察了TiO2涂膜层数、催化剂重用性能等不同条件下催化剂的光催化活性．结果表明,涂覆5层、120℃下干燥12h、200℃煅烧2h时的TiO2／沸石微粒对沸石结构没有影响,TiO2与沸石间形成了较强的Ti-O-Si化学键合,光催化活性最高,投加1．0mLH2O2,重复使用4次后再生,其光催化活性由59．35％恢复至82．3％．