壳聚糖／TiO2催化剂的制备及其光催化降解性能研究

以壳聚糖为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了具有较高分散性、热稳定性和光催化活性的TiO2-CS粒子。采用傅立叶红外光谱（FT—IR）对产物进行了分析和表征。并考察了CS负载量、产物用量、pH值等因素对光催化降解甲基橙的影响。结果表明：对于100mL浓度为10mg／L的甲基橙溶液,CS负载量为80％时光催化活性最好,该催化剂最佳用量为0．40g：pH值对光催化降解甲基橙有一定影响,在pH为5．0-7．0条件下降解效率较高。降解率随光照时间的增加而增加,最后逐渐趋缓。TiO2-CS光催化剂降解甲基橙的效率比普通TiO2要高。     

壳聚糖-CdS复合纳米粒子对甲基橙的光催化降解作用

用反相微乳液法制备了壳聚糖-CdS复合纳米粒子,并考察了复合纳米粒子用量、光照条件和溶液pH值等因素对光催化降解甲基橙的影响.结果表明:在100 mL质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液中加入0.30 g复合纳米粒子,可以达到较好的光催化降解效果;甲基橙在光催化降解过程中最大吸收波长464 nm处的吸收峰迅速减弱,并最终消失,且在258 nm和455 nm处出现了新的吸收峰,说明甲基橙发生了降解;溶液pH值对光催化降解甲基橙有一定的影响,在弱酸性条件下降解效率较高;复合纳米粒子比普通CdS降解效率高,2 min时高出50%,400 min时高出21.3%.初步提出了复合纳米粒子光催化降解机理,复合纳米粒子的吸附作用是光催化降解作用的前置步骤.     

燃烧法快速制备Zn/Ti复合氧化物及其光催化性能

以抗坏血酸为燃烧剂,燃烧法快速制备Zn/Ti复合氧化物。并对所制样品进行XRD、UV-vis、FI-IR、SEM表征,得出样品的最佳燃烧剂用量和两种金属元素的摩尔比。对在最佳燃烧剂用量和金属元素摩尔比条件下制备的催化剂进行光催化实验研究,考察了pH值、催化剂用量、双氧水、光照时间对亚甲基蓝溶液光催化效果的影响。得出光催化最佳条件为:pH=5,催化剂用量为0.6g/L,双氧水用量为40mL/L,光催化时间为120min。     

质子化交联壳聚糖对甲基橙的吸附研究

研究了吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH值、吸附时间等条件对甲基橙脱色效果的影响。结果表明,在质子化壳聚糖用量为3.6g/L条件下,对质量浓度低于200mg/L甲基橙溶液的吸附率不低于90%。拟二级动力学模型能很好地描述其吸附过程;吸附等温线符合Langmuir模型。质子化壳聚糖在较宽的pH值范围内对甲基橙具有较好的脱色效果,可提高壳聚糖的利用价值。     

电化学阳极氧化条件对多孔硅及其光催化性能的影响研究

在HF/乙醇电解液中,采用恒电压电化学阳极氧化法,将P型硅片制备成了多孔硅催化剂。以甲基橙模拟废水为目标物,分析了电化学阳极氧化条件对多孔硅光催化甲基橙脱色率的影响。结果表明:随着HF浓度、阳极氧化时间、电流密度和光照时间的增加,甲基橙的脱色率逐渐增大。当V(HF)∶V(乙醇)=1∶1、阳极氧化时间为30min、电流密度为10mA/cm2以及光照时间为60min时,对甲基橙废水的脱色率较好。用十二烷基苯磺酸钠修饰的多孔硅对甲基橙废水有更高的脱色率。同直接催化相比,光催化甲基橙废水的脱色率提高到45.32%。同时对多孔硅表面形貌进行了表征。     

利用钛精矿湿化学法合成光催化纳米粉体

利用普通的钛精矿作为起始原料,联合使用浓盐酸浸出及柠檬酸凝胶燃烧法合成一种新型光催化纳米粉体。着重研究了锌离子含量和柠檬酸历肖酸摩尔比对射米粉体的微观结构及其光催化性能的影响。利用化学分析,X射线衍射,透射电子显微镜,紫外-可见漫反射吸收光谱,紫外-可见分光光度计对合成粉体的性能进行表征。通过光催化降解甲基橙溶液来评估合成粉体的光催化活性,在高压汞灯／纳米光催化粉体／双氧水体系中,光照60min后甲基橙染料的脱色率达到95％。     

TiO2纳米颗粒的制备、光催化性能及羟基自由基研究

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了TiO2纳米颗粒,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和紫外．可见光漫反射光谱分别研究了不同煅烧温度对样品晶相、颗粒形貌和带隙的影响．以甲基橙（M0）为目标降解物,在紫外光照射下考察了制得的TiO2样品的光催化性能．研究结果表明,500℃煅烧制备的样品光催化性能最好;随着催化剂用量的增加,MO降解率呈现先增大后减小的趋势,最佳催化剂用量为4．0g／L;在pH值不太高时（≤7．2）,M0降解率随pH值的升高呈下降趋势．以香豆素为探测剂．采用荧光光谱检测催化剂在紫外光照射下产生羟基自由基（·OH）的情况,研究了煅烧温度、催化剂用量和溶液pH值对·0H产率的影响．研究结果还表明,·OH产率与MO降解率的变化规律基本一致,表明·0H可能是TiO2光催化降解有机染料的主要活性物种．     

CaSnO3粒子对甲基橙溶液的脱色性能

采用水热合成法制备出完整的正交晶型CaSnO3粉末,通过X射线衍射图谱(XRD)、红外光谱(IR)等分析方法对样品的晶体结构和形态进行了表征。并研究了其对甲基橙溶液的脱色性能。结果表明:CaSnO3对甲基橙溶液有良好的脱色效果。当CaSnO3浓度为60mg/L,光照时间为100min时,其对pH为3-5的甲基橙溶液的脱色率可达89%以上。     

复合模板剂下制得介孔TiO2光催化活性的研究

以吐温-80（Tween-80）和司班-80（Span-80）为复合模板剂，采用溶胶-凝胶（sol-gel）工艺制得介孔TiO2。通过对甲基橙溶液进行光催化降解试验表明：模板剂的种类与用量、光照距离和甲基橙溶液的原始浓度等因素对所制得介孔TiO2试样的光催化活性产生明显的影响。实验结果证明，本研究所得介孔TiO2材料具有较高的光催化活性，500℃下煅烧5h制备的样品在2．5h内可使浓度为0．02g／L的甲基橙溶液降解率达到94．7％，明显高于市售纳米TiO2粉体的降解率78．1％；通过X-ray衍射分析获知所制TiO2为锐钛矿型。     

Y2O3/WO3光催化降解溴酚蓝染料的研究

采用光催化荆Y2O3/WO3对含溴酚蓝染料废水的处理进行了研究,探讨了光催化剂作用机理,讨论了光催化剂组成、用量、试液pH值、光照时间与溴酚蓝染料溶液脱色率的关系.结果表明,当w(Y2O3)=1.5%、50mL时试液的起始质量浓度为20mg/L,催化剂用量为0.400g,pH=7.0,光照6h时溴酚蓝染料溶液的脱色率可达96.8%.     

WO_3-TiO_2纳米材料的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备WO3-TiO2纳米复合材料,并用透射电镜和X射线衍射对所制备材料进行表征和分析。以WO3-TiO2纳米材料为光催化剂对甲基橙进行光催化降解处理,研究WO3的掺杂量、煅烧温度、光照时间等因素对甲基橙降解率的影响。结果表明:在紫外灯照射下,使用w(WO3)=3%、550℃下煅烧得到的WO3-TiO2纳米复合粉体0.02 g,甲基橙溶液20 mL(ρ=5 mg/L,pH=4),光催化3 h后,甲基橙降解率达到94.93%。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3光催化降解含酚废水

采用固体超强酸SO42-/TiO2-Fe2O3为光催化剂,苯酚的光催化降解为模型反应,考察了pH值、苯酚初始浓度、催化剂投加量、光照距离、光照时间、助催化剂H2O2对光催化降解过程的影响。结果表明,苯酚初始浓度为50mg/L,催化剂投加量5g/L,光照距离11cm,光照时间为150min,降解率达61.29%,添加助催化剂H2O2后,反应60min,苯酚降解率达到85.12%。     

Degradation of methyl orange through synergistic effect of zirconia nanotubes and ultrasonic wave

Zirconia nanotubes with a length of 25 μm, inner diameter of 80 nm, and wall thickness of 35 nm were prepared by anodization method in mixture of formamide and glycerol (volume ratio = 1:1) containing 1 wt% NH(4)F and 1 wt% H(2)O. Experiments showed that zirconia nanotubes and ultrasonic wave had synergistic degradation effect for methyl orange and the efficiency of ultrasonic wave increased by more than 7 times. The decolorization percentage was influenced by pH value of the solution. Methyl orange was easy to be degraded in acidic solution. The decolorization percentage of methyl orange reached 97.6% when degraded for 8h in 20mg/L methyl orange solution with optimal pH value 2. The reason of synergistic degradation effect for methyl orange might be that adsorption of methyl orange onto zirconia nanotubes resulted in the easy degradation of the methyl orange through ultrasonic wave.     

TiO2纳米棒光催化降解甲基橙的研究

本文以甲基橙为目标降解物考察了催化剂的添加量、甲基橙溶液的pH值、晶化时间、热处理温度等因素对用"软模板"制备的TiO2纳米棒光催化活性的影响.研究表明:当催化剂添加量为0.08g、甲基橙溶液的pH=4、晶化时间为24h、热处理温度为500℃时,TiO2光催化剂的催化效果最佳,达到了85.96%.     

不同形貌纳米CdS的合成及超声催化H2O2降解甲基橙

采用水热法,通过参数调控合成了三种形貌的CdS纳米晶,并采用SEM、XRD、EDS对产物的形貌、结构、成分进行了表征,将其应用于超声（US）催化H2O2氧化降解甲基橙,考察温度、H2O2加入量、pH以及不同形貌纳米晶对甲基橙降解的影响,结果表明,在pH为5.98、浓度为10mg/L的甲基橙溶液中加入1mL浓度为30%H2O2和20mgCdS纳米晶,在25℃环境中超声10min,三种形貌的CdS纳米晶催化降解甲基橙均可达90%左右。     

纳米四针状氧化锌晶须光催化降解甲基橙

以纳米四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)为光催化剂,以甲基橙为染料模型化合物,研究了T-ZnOw的光催化氧化降解性能.考察了甲基橙溶液的初始浓度、催化剂用量和粒径等因素对光催化氧化降解反应的影响.研究结果表明,纳米T-ZnOw光催化氧化降解甲基橙的反应遵循一级反应动力学规律;光催化剂纳米T-ZnOw的最佳用量为2g/L,此时经60min光催化降解后,甲基橙溶液的色度剩余率仅为8%;T-ZnOw粒子直径越小,光催化活性越高,效果越好.对比实验和重复实验结果表明,纳米T-ZnOw的光催化氧化降解效果比纳米TiO2和普通球形纳米ZnO粉体更好,是一种高效、长寿的光催化剂材料.     

酞菁钴/MCM-41的制备及其可见光催化性能

以MCM-41分子筛为载体,采用浸渍法将酞菁钴负载到分子筛上以氙灯为光源降解甲基橙溶液。对负载型酞菁钴催化剂进行FT-IR、XRD、SEM表征,结果表明所制催化剂负载效果良好,且分子筛结构未发生改变。以甲基橙溶液为模拟处理对象,研究催化剂的催化性能,考察了光照、酞菁钴负载、催化剂用量等因素对催化效果的影响。结果表明,氧气充足时,在光照条件下、0.04g负载型酞菁钴催化剂处理200mL的0.05g/L甲基橙溶液能够有很好的处理效果,2h降解率能够达到98.3%,且重复利用4次后降解率仍能达到90%。     

Zn掺杂CuO/CuAl2O4复合空心球的制备及光催化性能

以葡萄糖为模板, 硝酸锌、硝酸铜和硝酸铝为原料, 采用水热法制备高比表面Zn-CuO/CuAl₂O₄复合空心球。采用XRD、SEM、HRTEM、BET、DRS和PL等手段对样品进行表征, 结果表明: 在600℃下焙烧的Zn-CuO/CuAl₂O₄复合物呈空心球状, 球体直径约为2 μm, 比表面积高达214.97 m²/g。引入Zn有助于提高样品对紫外和可见光的吸收能力, 减少光生电子空穴对的复合, 光催化活性显著提高。在模拟太阳光照下, 以甲基橙溶液为目标降解物, 考察样品的煅烧温度和Zn加入量对光催化活性的影响。当Zn加入量为0.5wt%, 煅烧温度为600℃时, 样品的光催化活性最佳。光照60 min, 0.5 g/L光催化剂用量对25 mg/L甲基橙溶液的脱色率高达97%。