无机盐阴离子对光催化降解活性大红W-2BR的影响

以纳米TiO₂为催化剂,依托自主设计的降膜光催化反应器,研究了无机盐阴离子对光催化降解活性大红W-2BR的影响。在染料浓度和酸碱度最佳条件下,通过掺加一系列不同浓度的无机盐(NaCl、Na₂SO₄、NaBr、KBrO₃、KClO₃、KIO₃),依据ln(C₀/C)和时间的关系获得了相应的染料光催化降解反应动力学方程与表观速率常数K。结果表明,在最佳pH值(碱性为8.0,酸性为3.2)条件下,加入不同种类、不同浓度的无机盐对活性大红W-2BR的光催化降解动力学有显著的影响,即抑制作用、促进作用,抑制与促进作用并存。     

不同酸掺杂的聚苯胺复合二氧化钛光催化剂的研究

通过水蒸汽-水解法制备了纳米级TiO2粉体,并通过原位聚合法制备了不同酸掺杂的聚苯胺(PANI)/TiO2复合材料。利用单因素实验验证了盐酸、硫酸、对甲苯磺酸和对氨基苯磺酸四种掺杂酸对TiO2光催化活性的影响。以KBF染料模拟废水为研究对象,考察了PANI/TiO2复合材料在紫外光及可见光照射下降解水中有机物的效果。结果表明,其他单因素相同时,盐酸掺杂的聚苯胺复合二氧化钛粉体效果较好。聚合反应中苯胺与过硫酸铵的摩尔比为1∶2,反应温度为5℃,反应时间4h。不同酸掺杂的聚苯胺对纳米TiO2光催化剂的改性,显著改善了纳米TiO2光催化剂在可见光条件下的光催化性能,可有效降解KBF染料。     

光催化降解活性染料K-GL的动力学及其盐效应

以分散态纳米TiO2为光催化剂,在鼓泡流化床光催化反应器中对活性翠兰K-GL染料溶液进行光催化降解实验研究。通过改变光催化剂投入量、染料溶液的初始浓度和Na2SO4与NaCl的掺加,探讨了影响光催化降解K-GL的因素,运用Langrmuir-Hinshelwood动力学方程对染料降解动力学规律进行了研究。结果表明,TiO2光催化降解活性翠兰K-GL的反应遵循准一级反应动力学方程,且表观反应速率表常数随活性翠兰溶液初始浓度的升高而降低;反应的催化剂最佳投入量为0.122g/L;光催化体系中的Na2SO4对于染料K-GL的降解表现出明显的促进作用,在较低浓度下,Na2SO4的最佳添加量为0.104mol/g,且随着其浓度的升高,表观反应速率常数随之增大;而掺加不同浓度的NaCl对光催化降解K-GL有抑止作用。     

CNTs负载TiO2对茜素红溶液的降解研究

以钛酸四丁酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂/CNTs复合催化剂。测定复合催化剂对不同浓度茜素红溶液的光降解活性,并对光催化降解动力学进行研究。结果表明,在CNTs负载质量分数7.5%、焙烧温度450 ℃和焙烧时间3.5 h条件下制备的TiO₂/CNTs复合催化剂光催化活性得到提升。相同条件下,TiO₂/CNTs对150 mg·L^-1茜素红溶液的最终降解率达67%,而TiO₂的最终降解率只有56%。复合催化剂光催化活性提升的原因是CNTs负载后光催化粒子在紫外光照射下生成更多的氢氧根活性自由基。光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood方程,催化剂对污染物的表观吸附是整个反应的“瓶颈”。随着反应浓度的增大,光催化降解反应的反应级数由一级反应逐渐下降为零级反应。     

Ag3PO4/WO3复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

通过原位沉淀法制备了Ag₃PO₄/WO₃复合光催化材料并用于降解盐酸四环素(TC),利用SEM、XRD、FTIR、XPS和UV-vis DRS等手段对合成材料的表观形貌、化学组成和分子结构等进行了表征,并以可见光下催化降解TC(10 mg/L)的效果来评价材料的光催化性能。与单一Ag₃PO₄和WO₃相比,可见光照射60 min后,Ag₃PO₄/WO₃复合材料对TC具有更高的光降解性能,WO₃质量分数为25%时性能最优,TC降解率达到最高84.82%,且经5次循环后仍具有较好的光催化活性。通过对自由基捕获试验以及对电子顺磁共振(ESR)光谱的分析,明确h⁺和O₂^·-为Ag₃PO₄/WO₃复合材料光催化降解TC过程中的主要活性物质,推断出Ag<...     

Bi2O3/Bi2S3二元异质结光催化剂的合成与制备

半导体光催化技术是解决能源危机和环境污染的有效手段。本文采用水热法制备了Bi₂O₃、Bi₂S₃及Bi₂O₃/Bi₂S₃复合物。以SEM、XRD等表征方法对样品进行分析,以染料为目标污染物考察了催化剂的光催化性能,并以染料的pH值和催化剂的用量以及催化剂的配比三个因素进行光催化实验,通过实验可知在催化剂对染料MB降解时,染料溶液p H值为3、催化剂为10 mg时为最优的降解效果,最大降解率可以达到96%,并提出了复合催化剂在光催化反应中的可能机理。     

水热合成Ag+掺杂SrTiO3可见光催化降解四环素性能和机制

采用一步水热法制备纳米Ag-SrTiO₃可见光催化剂,利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和紫外可见光吸收光谱等对Ag-SrTiO₃的组成、形貌及吸光性进行表征,通过对四环素（TC）的降解实验研究了其在可见光下的光催化活性和稳定性,并进一步通过光致发光光谱、电子自旋共振和自由基捕获实验探究了其对TC的降解机制。结果表明,Ag⁺可成功掺杂到SrTiO₃中,且Ag-SrTiO₃的吸收光较纯SrTiO₃明显发生红移;当AgNO₃与Sr（NO₃）₂的摩尔分数为3%时,制备的Ag-SrTiO₃对TC的光降解效果最好,120min内降解率可达79.63%,较纯SrTiO₃提高13倍,光催化降解TC反应过程符合准一级动力学模型,且重复使用8次后仍具有较高光催化活性;Ag-SrTiO₃中Ag⁺捕获了SrTiO₃产生的电子,有效抑制了电子和空穴的复合概率,从而增加其光催化活性,且其主要活性物种为·O₂^–。     

电解质对TiO2和ZnO光催化性能的影响

利用P25型纳米TiO₂和共沉淀法制备的纳米ZnO粉体，在紫外灯（主波长365 nm）照射下，以罗丹明B(Rh-B)为目标降解物，研究催化剂用量、电解质（SO^2-₄、Cl^-和NO^-₃）对TiO₂和ZnO催化降解罗丹明B的影响。结果发现,SO^2-₄促进光催化反应进行，Cl^-对反应有抑制作用，而NO^-₃对反应无明显影响。     

活化条件对TiO2光催化降解甲醛反应的影响

采用负载化的纳米TiO2粉体为光催化剂,进行了甲醛熔液的光催化降解反应验,主要研究了光催化剂TiO2活化温度和时间对甲醛降解反应的影响以及降解反应动力学。通过零级和一级光催化反应动力学模型的建立和比较,发现甲醛的光催化降解反应遵循一级反应动力学规律。     

Z型PbWO4/WO3异质结的制备及其在工业污水处理中的应用

通过一步水热法成功制备了PbWO₄/WO₃异质结,利用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、XPS、EIS等表征手段对样品的结构和性质进行表征,以工业含油废水为目标污染物,评价其光催化活性。结果表明,Pb WO₄和WO₃能带结构符合“Z”型异质结结构,能够显著提高光生载流子的分离效率。在光催化降解含油废水实验中,PbWO₄/WO₃异质结样品的COD去除率达到了94.9%,一级反应速率常数为0.9725h^-1,是WO₃和PbWO₄样品反应速率常数的7.77倍和13.20倍。循环实验表明,PbWO₄/WO₃异质结样品稳定性良好。自由基捕获实验证明,h⁺、·O₂^-和·OH均为降解过程中的活性物种。     

新生MnO_2对活性艳蓝染料的脱色研究

研究了新生态MnO2对活性艳蓝染料的脱色率及影响因素,研究结果表明,新生MnO2对活性艳蓝染料模拟废水有较好的脱色效果。低pH值有利于活性艳蓝染料的脱色,当活性艳蓝染料浓度为40 mg/L、MnO2的投加量为20 mg/L,pH=5时,活性艳蓝染料的脱色率达97%。     

人造沸石负载TiO_2光催化降解印染废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了人造沸石负载TiO2的复合光催化剂,利用XRD对该催化剂进行了表征,并研究其对活性艳蓝降解率的影响。结果表明:光照时催化剂降解活性艳蓝的效果比无光照时要好。在一定的催化剂用量范围内,其降解率随催化剂用量的增大而增大,达到一定值后降解率变化不大;当活性艳蓝的浓度为100 mg/L、pH=5时,负载配比为1∶6的复合光催化剂,其粒度为60~80目、用量为1.5 g/L时,降解率可达96.3%。     

铝掺杂纳米ZnO颗粒光催化降解活性艳蓝X-BR

以乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]、氢氧化锂(LiOH·H2O)和氯化铝(AlCl3·6H2O)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯纳米ZnO和掺铝ZnO,并用X射线衍射光谱、傅立叶红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱和高分辨率透射电子显微镜对其进行了表征. 用紫外灯作为光源,活性艳蓝XB-R溶液为光催化反应模型降解物,研究了ZnO及掺铝ZnO的光催化性能,并考察了前驱体焙烧温度、光催化温度、光照时间、底物浓度、光催化剂的暗吸附性能、铝掺杂量以及催化剂的加入量等因素对降解率的影响. 结果表明,焙烧温度300℃时,晶粒结晶良好,粒径小;掺杂铝离子提高了ZnO的光催化活性,掺杂铝离子浓度为5%(摩尔比)的ZnO的光催化性能最好;掺杂后的样品粒度分布更均匀,且明显变小;在30℃下,加入催化剂浓度为0.1 g/L、降解时间为45 min时,对活性艳蓝XB-R溶液的降解率达到95%.     

非均相催化氧化处理染料废水

以自制复合颗粒为载体,采用混合-浸渍煅烧法,制备了CuO/C-Al2O3-凹凸棒,考察催化剂在处理酸性大红和活性蓝X-BR染料废水中的催化性能及稳定性,试验结果表明:去除酸性大红和活性蓝X-BR的最佳条件是:温度为60℃,氧化剂的投加量为80 mL/L,pH值为2,催化剂的投加量分别为40、30 g/L。催化剂稳定性好,重复利用10次后对酸性大红的去除率仍达85%以上。将粉末活性炭、活性氧化铝、凹凸棒复合制成载体,为染料废水处理提供了一种新思路。     

蓝色氧化锆陶瓷的研制

以微米或纳米氧化锆粉体为主原料,钒锆蓝色料或Co3O4为着色剂,添加适量烧结助剂制备蓝色氧化锆陶瓷。研究了氧化锆、助剂、着色剂等对蓝色氧化锆陶瓷颜色及性能的影响。结果表明:用纳米级ZrO2粉体为原料,钒锆蓝色料为着色剂,添加少量烧结助剂,可制得性能优良、颜色亮丽的蓝色氧化锆陶瓷;用纳米级ZrO2为原料,Co3O4为着色剂,添加少量烧结助剂,可制得性能优良、颜色亮丽的钴蓝色氧化锆陶瓷。     

光催化氧化处理亮蓝染料废水研究

对紫外光照射下二氧化钛光催化氧化处理亮蓝染料废水进行了研究。二氧化钛粉末采用溶胶-凝胶法制备。主要研究了紫外光照射时间、TiO2投入量、废水pH值、废水初始浓度和H2O2加入等因素对亮蓝转化率的影响。结果表明,亮蓝溶液初始浓度5×10^-5、溶液pH为3时加入30％H2O20．4mL／L、TiO20．5g／L,在紫外光照射60min下,亮蓝转化率可达75．6％,TiO2与H2O2间存在显著的协同效应。     

有机膨润土对活性艳红X-3B的吸附

本文以十八烷基三甲基氯化铵(1831)为改性剂制得了有机膨润土,研究了该有机膨润土对活性艳红X-3B的吸附效果,结果表明:有机膨润土对活性艳红X-3B具有很强的吸附能力,在200mL、25mg/L的活性艳红X-3B溶液中加入0.5g十八烷基三甲基氯化铵膨润土、溶液pH值为6时,反应40min,活性艳红X-3B的去除率可达93.2%,其吸附等温曲线符合Freundlich的吸附方程:q=6.36c0.7736.     

UV/O3/H2O2化学氧化活性艳蓝KN-R

以商品染料活性艳蓝KN-R为研究对象，利用VC／O3/H2O2技术进行氧化处理。考察了染料溶液在此过程中的pH、电导率、COD、TOC和吸光度的变化。经过70min的氧化过程，结果表明，溶液的pH降低、电导率不断升高、色度去除率达98．9％，溶液的COD和TOC去除率分别为47％和5％。VC／O3/H2O2技术与UV/H2O2氧化法相比，UV／O3/H2O2能显著去除染料溶液的色度。     

活性艳红X—3B水溶液的光催化脱色及矿化过程研究

对染料活性艳红X—3B水溶液的光催化反应过程进行了初步研究．首先，利用紫外—可见吸收光谱、高效液相色谱和质谱对反应过程中溶液组成的变化进行了测试，并用重铬酸盐法测定了各反应时刻溶液的COD值；其次，使用红外吸收光谱对反应过程中催化剂表面的吸附物种进行了考察．研究结果表明，在本实验条件下，活性艳红X—3B水溶液的光催化脱色和矿化过程是同时进行的，脱色反应完成后，溶液中生成了难以降解的中间产物，致使矿化过程难以继续进行。     

新型有机膨润土用于印染废水处理的实验研究

采用二乙烯三胺、环氧氯丙烷合成了一种阳离子型铵盐,用其与十六烷基三甲基溴化铵对钠基膨润土进行复合插层改性,制备得到一种新型有机膨润土;以模拟染料废水和实际印染废水为处理对象,使用改性膨润土进行了吸附脱色实验,吸附完成后加入聚合氯化铝混凝。实验结果表明,与单独投加聚合氯化铝相比,采用改性膨润土吸附后再混凝的方法处理废水,可显著提高脱色率和COD去除率;处理活性艳红X-3B、酸性大红GR与活性艳蓝X-BR三种模拟染料废水时,脱色率分别可达99.4%、84.8%和96.1%;以中试规模处理实际印染废水调节池原水时,COD和色度去除率分别可达51.6%和85.9%;处理实际印染废水好氧生化出水,COD可由121.3mg/L降至65.4mg/L,色度由32倍降至8倍以下。