纳米TiO2光催化抗菌及降解甲醛的研究进展

从纳米TiO2光催化抗茵及降解甲醛的反应机理出发,阐述了TiO2光催剂及光催化技术的研究进展,展望了其在木材工业的应用前景.     

TiO_2光催化降解染料废水的研究进展

文章综述了TiO2光催化降解染料废水的研究现状和机理,并详细介绍了降解溶液pH值、催化剂用量、掺杂物质浓度、煅烧温度以及超声波等因素对降解效果的影响。最后对TiO2光催化降解染料废水的应用前景进行了展望。     

纳米TiO_2光催化降解制药废水的实验研究

采用偶联剂法在聚丙烯多面球表面固载化纳米Ti O2,在高压汞灯照射下,对制药废水进行了光催化氧化降解实验;探讨了光照时间、纳米Ti O2使用量、溶液初始p H值、H2O2加入量等因素对制药废水降解的影响;在最佳条件下废水CODCr得到降解的同时,B/C也得到了显著的提高。     

纳米TiO_2光催化材料性能改进研究进展

从控制晶型结构、离子掺杂改性、载体负载TiO2辅助提高光催化性等方面综述近年来学者在提高纳米TiO2的光催化性能方面的研究,并对纳米TiO2在环境污染处理领域的应用进行展望。     

TiO2纳米颗粒光催化降解甲醛的影响因素

采用溶胶-凝胶法合成TiO2纳米颗粒,TEM结果表明,颗粒的平均粒径为20nm,电子衍射环图结果表明,TiO2颗粒晶体结构为锐钛矿型;在光催化反应系统中对TiO2颗粒制备的薄膜进行了甲醛的光催化降解实验,考察了TiO2颗粒制备的薄膜的层数、溶胶体系pH值、活化温度及活化时间等条件对TiO2薄膜光催化降解甲醛性能的影响.实验结果表明,溶胶-凝胶法的制备工艺条件对TiO2薄膜的光催化活性有较大影响,活化的温度和活化的时间影响最大,其次是溶胶体系的pH值,当pH=2,活化温度为500℃,活化时间5h,制成的TiO2薄膜光催化降解甲醛的降解率可达60%以上.     

有机化合物的负载型Au/TiO_2纳米光催化降解

以天然牛角瓜纤维的碳化中空纤维(CF)为载体,通过高温水热法,以钛酸四丁酯为钛源,成功将TiO_2负载在碳纤维上,制备出光催化剂TiO_2/CF;并通过化学还原法,在TiO_2表面进一步负载纳米Au粒子,得到高效光催化剂Au/TiO_2/CF。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对光催化剂负载前后的形貌进行观察比较,同时利用紫外可见漫反射光谱对光催化剂进行光谱表征。研究发现,在TiO_2/CF表面负载纳米Au粒子后,其禁带宽度值变小,由2.78 eV变为2.65 eV;通过对亚甲基蓝、罗丹明B、左氧氟沙星、阿昔洛韦四种目标污染物的光催化降解,发现纳米Au粒子的负载可显著提高Au/TiO_2/CF的光催化活性。     

弱酸性染料的铁氮共掺杂纳米TiO_2光催化降解

以硝酸铁为铁源、尿素为氮源、钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备铁氮共掺杂纳米TiO2光催化剂(Fe—N—TiO2)。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis),表征分析所制备的Fe—N—TiO2光催化剂的晶体结构和光谱性质;以弱酸性红RN染料为目标降解物,研究测试其可见光催化性能。结果表明,所制备的Fe—N—TiO2光催化剂为锐钛矿相,平均粒径为17.1 nm;其吸收边带红移至528 nm,禁带宽度为2.35 eV。在300 W金卤灯照射下,光催化反应240 min,0.12 g Fe—N—TiO2光催化剂对100mL质量浓度为5mg/L、染液初始pH值为5的弱酸性红RN染料的降解率达97.28%。     

金属离子掺杂对纳米TiO_2光催化降解造纸废水的影响

本文以廉价的无机盐四氯化钛为原料,通过在基材中加入金属离子,采用溶胶-凝胶法制备出纳米TiO2光催化剂。以河北省某造纸厂废水为研究对象,探讨了掺杂铜、铁、锰三种过渡金属离子,改变热处理温度和热处理时间等对废水降解率的影响。研究表明:同等条件下掺杂三种过渡金属元素的TiO2粉末光催化性能的排序为锰>铁>铜,热处理温度和时间对掺杂锰的TiO2粉末光催化性能有一定的影响。     

分散染料的纳米TiO_2光催化脱色

以低压紫外汞灯为光源,纳米材料为光催化剂,探讨不同类型纳米粉体对水溶液中分散染料的光催化脱色特性。结果表明,N掺杂TiO2纳米光催化剂和TiO2酸性分散液的光催化脱色效果较佳;溶液pH值、催化剂用量、光催化时间对分散染料溶液的脱色率有较大的影响;H2O2、Al3+和Fe2+的加入,有助于提高光催化脱色率;杂环、杂环偶氮类和偶氮苯类结构的分散染料均比蒽醌类容易被光催化降解脱色,染料中所含的取代基对其光催化脱色性能有重要影响。     

纳米TiO_2/竹炭涂布纸对甲醛吸附降解性能的研究

在自制装置中对多种以高岭土、纳米TiO2、竹炭、纳米TiO2改性竹炭为颜料的涂布纸进行了吸附和降解性能的研究。用SEM、XRD表征竹炭改性前后的表面形貌与晶体结构,用恒温恒湿箱测定涂布纸的吸附性能。结果表明,纳米TiO2改性竹炭结构稳定,能经受涂料配制中的剪切力。所有的涂布纸都能有效地吸附降解甲醛,且纳米TiO2改性竹炭涂布纸的效果更好,改性竹炭用量(占颜料)为30%时,在0.8mg/m3的甲醛初始质量浓度下,紫外光照3h,对甲醛的吸附降解率高达93.75%。     

TiO_2纳米纤维制备及其在光催化领域的研究进展

简述了纳米TiO2的性质,分析了静电纺TiO2纳米纤维的发展历程和研究现状,评述了近年来TiO2纳米纤维在光催化领域中的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

纳米TiO_2/β-环糊精涂布纸对二甲苯的光催化降解作用

在自制的光催化装置中对涂覆纳米TiO2和纳米TiO2/β-环糊精两种涂料的涂布纸进行光催化性能研究,并对涂布原纸和光照前后的涂布纸进行物理性能检测。结果表明,3种纸样光催化降解效率顺序为:纳米TiO2/β-环糊精涂布纸纳米TiO2涂布纸涂布原纸,β-环糊精的加入对于纳米TiO2的光催化降解具有明显的协同促进作用;两种涂布纸在紫外光和室内自然光下对二甲苯气体都有一定的降解作用,其中紫外光的效果明显强于室内自然光;在室内自然光照射2周后,纳米TiO2/β-环糊精涂布纸可将浓度为292mg/m3的二甲苯降解78%。另外,光照尤其紫外光对纸张的物理性能产生一定的不利影响。     

酸性染料纳米TiO2光催化降解

本文以纳米TiO2等半导体材料为催化剂，低压紫外汞灯为光源，对酸性染料的模拟废水进行光催化降解，通过脱色率、色度(稀释倍数)、CODcr等指标，对光降解工艺条件进行优选，通过紫外可见光谱分析探讨了酸性染料在光降解过程中化学结构的变化，并初步分析了酸性染料光降解机理。     

低温下TiO_2光催化降解三甲胺气体

为探讨低温下紫外光催化Ti O_2降解三甲胺气体的效果,以紫外灯为光源,研究了Ti O_2处理、紫外光处理、紫外光辐照催化Ti O_2处理3种方法降解三甲胺气体的效果,并探讨了三甲胺初始浓度和紫外光辐照强度对三甲胺光催化降解效果的影响。结果表明:Ti O_2光催化降解三甲胺效果显著,降解过程中ln(C_0/C_t)与时间t呈良好的线性关系,三甲胺的光催化降解遵循一级反应动力学过程;在光强为147μW/cm~2的条件下,当三甲胺的初始质量浓度在3~12 mg/m~3内时,随三甲胺初始浓度C_0的增加,其降解率逐渐降低,反应速率常数K也逐渐减小,K与C_0的线性关系为K=-0.002 4C_0+0.050 2(R~2=0.997 0);在三甲胺初始浓度为12 mg/m~3的条件下,当光强在28~170μW/cm~2内时,随紫外光辐照强度I的增加,三甲胺的降解率逐渐增大,反应速率常数K也逐渐增大,K与I的线性关系为K=0.005 0ln(I)-0.003 3(R~2=0.993 3)。     

纳米TiO_2/竹碳涂布纸能提高吸附降解甲醛效果

本刊讯华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室王喜华等人在自制装置中对多种以高岭土、纳米TiO2、竹炭、纳米TiO2改性竹炭为颜料的涂布纸进行了吸附和降解性能的研究。     

掺锌纳米TiO_2光催化性能研究

以钛酸四丁酯、硝酸锌为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备掺锌纳米TiO2微粒.以罗丹明B为目标降解物,考察了掺锌纳米TiO2粉体的光催化活性.结果表明:300℃焙烧4.5 h时,得到的催化剂活性最高.在紫外光照射下,催化效果明显优于太阳光照射(在紫外光下,pH值为2时,用1 g/L掺锌2.7%纳米TiO2光照70 min,罗丹明B的降解率接近100%;在太阳光下,pH值为10时,用4 g/L掺锌3.0%纳米TiO2光照120 min,罗丹明B的降解率达93%).     

TiO_2光催化氧化改性技术研究进展

综合光催化氧化改性技术研究资料,简述了TiO2光催化氧化反应机理,对提高光催化效果的方法进行了总结,并提出了TiO2光催化氧化改性技术今后的研究方向。     

纳米TiO_2负载棉织物的光催化性能

以钛酸丁酯(TBT)为前驱体,在超声低温条件下,在棉织物表面原位生成纳米级锐钛矿型TiO2,并对其光催化性能进行了研究。通过均匀试验设计,以在紫外光和可见光辐射下亚甲基蓝脱色率为评价目标值,对钛酸丁酯、冰乙酸及超声时间三个因素进行回归分析,得出优化工艺:钛酸丁酯4 m L,超声2.5 h,紫外光下脱色率为85.94%;钛酸丁酯4 m L,超声5.5 h,可见光下脱色率为76.58%。并对比了超声及常规水热法处理后负载TiO2织物的光催化性能。X射线衍射(XRD)分析可知,溶液中残留的TiO2粉体主要为锐钛矿型,粒径5.3 nm;扫描电镜(SEM)观察发现,棉织物表面不均匀分布大量纳米级TiO2颗粒;紫外-可见光谱(UV-VIS)测试显示,负载TiO2的织物在紫外光区有明显吸收,可见光区吸收平台上移,超声及水热处理时间的延长有利于增强织物对紫外和可见光的吸收。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

掺镧TiO_2光催化降解罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺镧TiO2微粒.以罗丹明B为目标降解物,分别在太阳光和紫外灯下照射,考察了掺镧TiO2光催化活性.结果表明:在紫外光下,pH值为6时,用4 g/L掺镧0.25%TiO2降解罗丹明B光催化活性最佳;在太阳光下,pH值为6时,用5 g/L掺镧0.075%TiO2降解罗丹明B光催化活性最佳;加入H2O2都能提高光催化效果,在太阳光下,由于TiO2和H2O2的协同作用,催化降解率能达到90%以上.