高钛渣提钛制备纳米二氧化钛及其光催化性能的研究

以高钛渣为原料,采用浓硫酸焙烧法得到硫酸氧钛溶液,水热法制备偏钛酸进行高温煅烧,制备不同晶型组成的纳米二氧化钛产品,以亚甲基蓝为降解对象,检测不同煅烧温度下纳米二氧化钛产品的光催化性能。在254 nm波长的光照下,对亚甲基蓝溶液的光催化降解实验结果表明:纳米TiO_2对亚甲基蓝有一定的降解活性,650℃煅烧得到的二氧化钛产品对亚甲基蓝的光催化降解活性最高。     

木质素磺酸钠制备二氧化钛纳米材料及其光催化性能的研究

利用木质素磺酸钠,采用直接沉淀法制备了纳米二氧化钛(TiO_2)材料。采用XRD、SEM手段对所制备的材料进行分析表征,发现所制备的二氧化钛材料(SLS-TiO_2)具有球形粒子形貌,且为锐钛矿结构。以亚甲基蓝为降解对象进行光催化性能测试,光催化研究表明我们所制备的二氧化钛具有很高的光催化活性,其中1.0 g-SLS-TiO_2样品的光催化活性最高,对亚甲基蓝的光催化降解效率可达97.6%。     

球形BiVO_4光催化剂的制备及光催化性能

以Bi(NO_3)_2·5H_2O和NH_4VO_3为原料,采用微乳液法制备球型BiVO_4光催化剂。用亚甲基蓝溶液模拟有机废水,在紫外光照下,研究亚甲基蓝的光催化降解过程。利用X射线衍射和扫描电子显微镜等测试技术,对球型BiVO_4光催化剂进行表征。结果表明,乳液法制备的球型BiVO_4光催化剂具有良好的光催化性能,对亚甲基蓝的光降解率几乎可达100%。     

BiVO_4中空纤维的制备及其可见光催化性能

以棉花纤维为模板,制备了具有纳米结构的BiVO_4中空纤维材料。采用XRD、SEM、UV-Vis Spectra等对材料的结构、形貌和光学性质进行了表征。以亚甲基蓝的脱色降解为模型反应,考察了温度对材料的光催化性能的影响。结果表明,500℃下制备的BiVO_4中空纤维不但是多孔的,而且还具有纳米多级结构的纤维壁;在可见光下具有较高的光催化活性,120 min对亚甲基蓝的降解率可达87%。     

纳米ZnO/膨润土光催化降解亚甲基蓝研究

以Zn(NO3)2和膨润土为原料,采用沉淀法制备纳米ZnO-膨润土复合光催化材料,用FT-IR、XRD和SEM对其结构和形貌进行了表征。以高压汞灯为光源,光催化降解活性亚甲基蓝模拟染料废水,研究了ZnO/有机膨润土光催化降解性能,讨论了影响亚甲基蓝降解率主要因素。结果表明,在光照射下1.5 h,ZnO/膨润土光催化降解亚甲基蓝达96%,其重复使用降解效果保持稳定,利用该复合光催化材料降解有机染料废水是一种可行的方法。     

微乳液-水热法制备纳米氢氧化钙及其对亚甲基蓝去除的研究

通过微乳液-水热法合成纳米级氢氧化钙,利用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL等对样品进行表征;考察其在可见光下对亚甲基蓝降解能力及其光催化性能。结果表明,当光强度为300 W时,5 min降解效率可达98.9%;氢氧化钙自身呈碱性的特性对亚甲基蓝降解有促进作用;光催化降解亚甲基蓝为间接染料光敏化作用,其中起主要作用的是羟基自由基,超氧自由基也有参与。氢氧化钙降解亚甲基蓝不仅有光催化作用,还发生均相离子反应使其降解为小分子物质。     

热处理温度对核-壳型SiO2@TiO2复合纳米材料光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在二氧化硅(SiO2)纳米微球表面负载纳米二氧化钛(TiO2),制备核-壳SiO2@TiO2复合纳米颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、环境扫描电子显微镜(SEM-EDS)、比表面积测定(BET)等研究手段对样品的矿物组成、结构形貌进行了表征,并考察了其光催化活性.结果 表明:溶胶-凝胶法后期的热处理明显提高了核-壳SiO2@TiO2复合纳米颗粒光催化降解亚甲基蓝溶液的能力,其中,经过400℃热处理的样品催化效果最好,对质量浓度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液90 min的降解率达到96.27％.     

Ag掺杂ZnO纳米纤维的制备及其光催化性能

采用静电纺丝技术制备了PVP/Zn(CH3COO)2、PVP/Zn(CH3COO)2/Ag NO3复合纳米纤维,经煅烧后分别得到Zn O纳米纤维和Ag/Zn O复合纳米纤维。利用SEM、TG、FTIR、XRD对煅烧前后的纤维形貌和结构进行表征。用紫外灯作为光源,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了Zn O和Ag/Zn O复合纳米纤维的光催化活性。结果表明:银的掺入能有效地提高Zn O对亚甲基蓝的光催化降解性能,且降解性能随着Ag质量分数的增加而逐渐提高。     

银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

为提高二氧化钛/活性炭（AC）复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝（MB）和Cr（Ⅵ）废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr（Ⅵ）溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。     

制备条件对TiO_2晶型结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛光催化剂,考察了煅烧温度和加水量对纳米二氧化钛晶型、粒径、结晶度及光催化活性的影响。通过XRD和SEM对纳米二氧化钛粉体的晶型结构及晶粒形貌进行了分析。结果表明:随着煅烧温度的升高,二氧化钛的晶型逐渐由锐钛矿型转变为锐钛矿和金红石混合晶型,粒径逐渐增大,晶体发育趋于完整。随着加水量的增加,在低温煅烧下,催化剂的晶型和粒径变化较小,而在高温煅烧下,催化剂的粒径、金红石相和锐钛矿相的比例呈现先增大后减小的趋势。以10 mg/L亚甲基蓝溶液为目标降解物,500 W氙灯为光源,研究了不同条件下制备的纳米二氧化钛粉体对光催化降解亚甲基蓝溶液的效果。结果表明:Ti O2-50-650具有最佳的光催化性能,在p H=6.9、Ti O2-50-650的投加量为1.0 g/L、光照60 min条件下,亚甲基蓝溶液的脱色率达98.0%。     

纳米二氧化钛管阵列的制备及其光催化氧化降解甲基橙性能的研究

本文采用电化学阳极氧化法制备了管径为90—150nm的纳米管阵列。采用SEM和XRD对制备的二氧化钛纳米管阵列进行了表征。考察了焙烧温度对阳极氧化法制备纳米二氧化钛管阵列晶形结构的影响。将所制备的纳米管用于光催化降解甲基橙反应,考察了其在通气和不通气条件下光催化降解甲基橙的性能。结果显示：在550℃下焙烧的纳米管阵列具有良好的催化活性;反应器中通氧气可以提高纳米二氧化钛对甲基橙的光催化活性。     

ZnO/石墨烯复合光催化材料的制备及性能研究

本文采用将ZnO与石墨烯制成复合光催化材料并使其催化分解亚甲基蓝的方法来研究光催化剂对污染物的分解效率。采用扫描电镜分析(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等方法对所制备的光催化剂样品进行表征,通过表征结果可以看到石墨烯均匀的生长在纳米ZnO六方晶型结构上,表明ZnO/石墨烯复合光催化材料已经成功制备。通过使用光催化剂对亚甲基蓝的降解考察了其光催化性能,结果表明醇热法制备的ZnO/石墨烯复合材料对亚甲基蓝具有很好的光催化降解效果。     

锡酸铅纳米粒子的制备及其光催化性能

以有机碱四甲基氢氧化铵［N（CH₃）₄OH］为矿化剂,采用水热合成法制备锡酸铅（PbSnO₃）纳米粒子。通过X射线衍射（XRD）、热重-差式扫描量热分析（TG-DSC）和红外光谱分析（IR）等手段对产物的形成过程和结构进行表征,并研究了其对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。结果表明：由于采用有机碱四甲基氢氧化铵作为矿化剂,可以在较低的温度和较短的时间内制备出纯的立方相锡酸铅纳米粒子,其反应温度可降至120 ℃,反应时间可缩短至5 min;前躯体溶液pH是合成纯锡酸铅纳米粒子的关键,其值应在13以上。锡酸铅纳米粒子对亚甲基蓝溶液有良好的光催化降解效果,当催化剂用量为60 mg/L、反应时间为100 min时,亚甲基蓝的降解率可达88.5%。     

构型限制Co-P催化剂的设计合成及对亚甲基蓝的光催化降解

光催化氧化降解印染废水中的污染物具有广阔的应用前景和重大现实意义,本文对构型限制Co-P化合物进行了设计合成,采用常规溶液反应法制备Co-P化合物光催化剂,并以亚甲基蓝模拟高浓度印染废水中的污染物,通过考察催化剂对亚甲基蓝的降解来评估催化剂的活性。考察了金属配比、催化剂用量、催化时间、催化温度对催化效果的影响。采用X射线衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对催化剂进行了分析表征,结果表明：Co²⁺与有机膦成功配位,所制得的沉淀中主要含Co-P化合物,还含有少量的有机膦和其他杂质,Co-P化合物晶体间有许多孔状结构,对亚甲基蓝具有良好的吸附和光降解效果;最佳催化剂制备原料比例为：1.4-（双二苯基膦）丁烷∶六水合氯化钴为2∶1;最佳催化条件为最佳催化剂用量50mg,最佳光照时间3h,最佳催化温度50℃,在本次研究的最佳条件下污染物降解率可达15.45%,即4.6mg/L,以Ⅲ级废水中染料浓度约为5mg/L计算,其降解率达92%以上,可望在印染废水污染物降解中得到广泛应用。     

水热合成二氧化钛薄膜及光催化反应器的研究

采用水热合成法制备纯二氧化钛薄膜,并且利用石英螺旋管自制光催化反应器。在紫外光的照射下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物。确定了水热合成高催化性能二氧化钛薄膜的适宜水热合成条件及自制光催化反应器最佳工艺参数:在紫外光照射下,水热合成反应温度为160℃,反应时间为6 h,原料TiCl4的浓度为1 mol/L时,制备的TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的光催化降解率达到了27.5%。自制光催化反应器的最佳工艺参数为:亚甲基蓝溶液p H值为7.7,反应器长度45cm,反应器亚甲基蓝溶液进入速率10 r/min,反射面距反应器距离5 cm,该条件下的自制光催化反应器的降解率为45.5%。     

二氧化钛光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉末,并将其用于紫外光下降解水体中的亚甲基蓝。探讨了二氧化钛的用量,亚甲基蓝溶液的初始浓度,有无紫外光照以及光照时间对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明:所制备的二氧化钛对亚甲基蓝具有很好的光催化效果;当二氧化钛用量为0.05 g,亚甲基蓝的浓度为10 mg/L,体积为50 m L,光照时间为90 min时,亚甲基蓝的降解率可高达95.92%。     

CoO/CdS纳米复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝的研究

采用物理气相沉积法制备CoO/CdS纳米复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(E DS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对其形貌、结构和光吸收性质进行表征,并以亚甲基蓝溶液的光催化降解为探针反应,在可见光下考察CoO/CdS纳米复合材料的光催化性能.结果表明,CoO/CdS纳米复合材料的光催化活性显著高于CdS纳米颗粒,100 min后亚甲基蓝降解率达到92.4％.     

Ys＋掺杂Ti02光催化降解亚甲基蓝

以Y3＋掺杂二氧化钛为光催化剂,以亚甲基蓝为模拟印染废水进行光催化降解实验,考察了催化剂用量、溶液初始pH值、溶液初始浓度、反应时问等因素对降解反应的影响,结果表明：当催化剂的用量为1。5g/L,亚甲基蓝洛液pH值为9．0、初始浓度为20mg／L,反应60rain后,其降解效果最佳。     

二氧化钛/微球光催化剂的溶胶-凝胶法制备与性能研究

以溶胶 凝胶法在自制硅酸盐微球载体上制备纳米二氧化钛 ,采用XRD ,SEM ,Raman等测试手段对样品进行表征 ,并以甲基橙作为目标物研究其光催化性能。实验发现 ,负载在微球表面的二氧化钛粒径为 2 0～ 30nm ,且分布均匀 ,晶型为锐钛矿相 ,该样品对甲基橙具有较高的光催化降解能力。     

掺镧纳米二氧化钛的光催化性能研究

本课题研究了掺镧纳米二氧化钛的物理特性及光催化活性，探讨了它们之间的关系，通过对甲基橙和罗丹明两种不同结构物质的降解实验，发现掺镧纳米TiO2光催化性能具有广泛性，用于实际印染废水处理，再次验证掺镧能提高TiO2的光催化效能，其中掺镧量为0.02%(质量比，下同）的光催化效果最好。