UV/TiO2悬浮体系光催化降解碱性品红及机理研究

研究了在UV／TiO2悬浮体系中光催化降解碱性品红。考察了碱性品红浓度、悬浮液pH值和外加无机盐对降解效果的影响。实验结果表明,当碱性品红质量浓度分别为20．0mg／L,30．0mg／L,40．0mg/L时,光照180min后,悬浮液中剩余的碱性品红质量浓度分别为1．8mg／L,2．3mg／L,3．4mg／L。pH=9．00时降解效果最好,当初始碱性品红质量浓度为30mg/L时,光照180min后,悬浮液中剩余的碱性品红质量浓度为0．8mg／L;pH=3．00的降解效果最差,光照180min后,悬浮液中剩余的碱性品红质量浓度为6．8mg／L;无机盐对降解效果有不同程度的负面影响。对降解机理的探讨表明光催化反应发生在光催化剂表面。     

光催化降解壬基酚聚氯乙烯醚的研究

研究了以悬浮态TiO2为催化剂，在H2O2存在的条件下，对壬基酚聚氧乙烯醚的光催化降解反应。分别考察了pH值、TiO2和H2O2的加入量、壬基酚聚氧乙烯醚的初始浓度以及光照时间对降解反应的影响。结果表明：在pH值为5，H2O2质量浓度为30mg／L的条件下，对初始质量浓度为50mg／L的壬基酚聚氧乙烯醚溶液光照4h后降解率达46．32％。     

纳米TiO2/AC光催化降解罗丹明B废水的研究

采用负载型纳米TiO2/AC在流化床反应器中降解罗丹明B染料废水。试验结果表明,罗丹明B的光催化降解率受反应条件的影响较大,其最佳工艺条件：进水罗丹明B质量浓度80mg／L、催化剂为10g／L、pH2．5、H2O2投加量3．5mL／L、反应时间30min,此条件下罗丹明B的光降解率可高达96．1％。     

微波辅助纳米Cu(OH)_2/ZnO复合材料的合成与光催化研究

以乙酸锌、氢氧化锂、氯化铜为原料,采用微波辅助加热溶胶-凝胶法制备了不同尺寸的ZnO和Cu(OH)2/ZnO复合型光催化剂,并用XRD、UV-Vis、HR-TEM、IR和SAED对其进行了表征。采用15 W的紫外灯和室外可见光作为光源,活性艳蓝X-BR为光催化反应模型污染物,研究了在各种不同制备条件下ZnO以及Cu(OH)2/ZnO的光催化性能。实验结果表明,在温度50℃下反应10 min,所合成的ZnO粒径最小,为2.59 nm,蓝移现象最明显,说明其光催化活性最佳。在紫外光下,对浓度为40 mg?L?1的活性艳蓝X-BR溶液进行光催化降解,当降解时间为100 min时,光降解率可达到78%。所制备的Cu(OH)2/ZnO(铜锌质量比3:7)复合材料其分散性最好,团聚现象最小。对浓度为40 mg?L?1的活性艳蓝X-BR溶液进行光化学降解,当降解温度为120℃时,光降解率可达到84%。     

微波辅助紫外光催化氧化降解吲哚的研究

采用微波辅助紫外光催化氧化工艺处理吲哚污染物,并探讨了溶液pH值、TiO2用量、曝气时间和吲哚初始浓度对吲哚降解效果的影响。研究结果表明,曝气/MW/UV/TiO2系统中,当pH值为7、吲哚初始质量浓度为50 mg/L、催化剂质量浓度为0.2 g/L、曝气时间为60 min时,吲哚的降解效果最好,降解率为81.8%。微波辅助紫外光催化氧化工艺大大提高了TiO2的光催化性能,对难降解有机物吲哚具有良好的处理效果,对于解决目前日益严重的环境污染问题,具有一定的研究和实用价值。     

光催化降解甲醛气体的实验研究

采用微波法制备了Ni／WO3玻纤光催化剂,研究了反应温度、湿度、催化剂负载量、甲醛初始浓度等条件对甲醛气体光催化降解率的影响。实验结果表明,当反应温度为38℃,反应器内湿度为40％,催化剂负载量为O．256 g(玻纤5 cm×6 cm),甲醛初始浓度为2．255 mg/m3时,甲醛降解率达到73％。     

光催化降解壬基酚聚氧乙烯醚的研究

研究了以悬浮态TiO2为催化剂,在H2O2存在的条件下,对壬基酚聚氧乙烯醚的光催化降解反应。分别考察了pH值、TiO2和H2O2的加入量、壬基酚聚氧乙烯醚的初始浓度以及光照时间对降解反应的影响。结果表明:在pH值为5,H2O2质量浓度为30mg/L的条件下,对初始质量浓度为50mg/L的壬基酚聚氧乙烯醚溶液光照4h后降解率达46.32%。     

杂多酸/PANI/SnO_2复合材料光催化降解孔雀石绿

以SiW_(11)Mn/PANI/SnO_2为光催化剂,研究了其对孔雀石绿的光催化降解效果,结果表明,经过太阳光的照射,调节pH=1、孔雀石绿染料的浓度为10 mg/L、加入10 mg/L的SiW_(11)Mn/PANI/SnO_2,200min的太阳光照射下降解,降解率可达96.5%。SiW_(11)Mn/PANI/SnO_2光催化降解孔雀石绿过程符合准一级动力学反应。     

Na7Co（H2O）CrW11O39·14H2O光催化降解孔雀石绿的研究

以取代型杂多酸盐Na7Co(H2O)CrW11O39.14H2O为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水孔雀石绿的光催化降解的反应,讨论了催化剂投加量、孔雀石绿的初始质量浓度、溶液的pH值等对孔雀石绿降解率的影响。结果表明,孔雀石绿溶液光催化降解的最佳条件为:pH值为2,催化剂投加量为2 mg,孔雀石绿的初始质量浓度为5 mg/L,经15 W紫外灯照射1 h后,其降解率为90.94%。     

MW-GAC-H2O2降解水中微量硝基苯的动力学研究

采用MW-GAC-H2O2工艺(微波-活性炭颗粒-过氧化氢)降解水中微量硝基苯,研究了硝基苯初始质量浓度、pH、HCO3-和腐植酸对MW/GAC/H2O2降解硝基苯的动力学行为的影响。结果表明,硝基苯初始质量浓度越大,硝基苯降解速率越小;初始溶液pH为8时,硝基苯的降解速率最高;投加适量HCO3(-100～200mg/L)、腐植酸均可促进系统降解硝基苯。在硝基苯初始质量浓度为200μg/L、微波功率为300W、GAC和H2O2投加量分别为4g/L和10mg/L的试验条件下反应21min,MW-GAC-H2O2工艺降解硝基苯的速率为0.052 1 min-1,反应过程遵循1级反应动力学方程。     

微波辅助纳米TiO2紫外光催化降解吲哚研究

难降解有机污染物的处理是目前环保技术研究的一大热点.此类污染物可生化性差,常规的处理技术难以去除,微波与紫外光的协同作用可以大大提高光催化剂的活性.以吲哚为研究对象,研究了微波辅助紫外光催化降解工艺条件及影响因素,研究结果表明,在7种不同的体系中降解吲哚,降解效果依次为:UV相似文献   

微波助离子液体中硫-钕共掺杂TiO2催化剂的制备及其微波强化光催化活性

在离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法,以钛酸四丁酯为前驱物,用微波干燥法合成S和Nd共掺杂纳米TiO₂光催化剂TiO₂-S-Nd。分别采用IR、XRD、BET和SEM对催化剂结构进行测试与表征,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,恒温（25 ℃）下分别利用微波辐射、紫外光照及微波辐射+紫外光照3种降解条件,着重考察Nd掺杂量和S掺杂量对TiO₂-S-Nd光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量5.6 mL、n(Nd)∶n(Ti)=0.015和n(S)∶n(Ti)=2时,经功率为350 W的微波加热干燥处理20 min的半成品催化剂,再在700 ℃高温炉焙烧2 h,制得TiO₂-S-Nd催化剂,具有较高的光催化降解活性。且在3种降解条件下,TiO₂-S-Nd对甲基橙降解率分别为12.11%、88.91%和100%,表明微波与紫外光照有较好的协同作用,即微波-紫外光照具有强化S和Nd共掺杂TiO₂-S-Nd催化剂降解甲基橙的效果,并且所制得的共掺杂TiO₂-S-Nd催化剂的光催化活性均高于单一S 或Nd掺杂TiO₂的光催化活性,说明S和Nd共掺杂也具有协同作用。     

TiO_2光催化降解水溶液中的4-氯苯酚

采用HPLC、UV-V is、IC、TOC等分析手段,研究了TiO2光催化降解水溶液中的4-氯苯酚,并对4-氯苯酚的紫外光解、光催化降解及在线臭氧协同光催化降解三者的效率进行了比较。结果表明,在光催化降解过程中,溶液中的4-氯苯酚浓度呈指数减小,TOC浓度呈线性减小,降解过程中C l-不断释放出来,生成了一些不含氯的中间产物;降解反应进行90 m in,紫外光解对溶液中的4-氯苯酚及TOC的去除率为15%和6%,光催化分别为81%和60%,而在线臭氧协同光催化则分别高达95%和72%。     

微波助离子液体中氮掺杂TiO2催化剂的制备及其微波强化光催化活性

在室温离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法以及微波干燥的方法制备了氯掺杂的光催化剂TiO2-N。在室温条件下,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,分别利用微波辐射（MW）、紫外光照（UV）和微波辐射一紫外光照（MW—UV）三种降解方式,主要考察了N掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度和煅烧时间等因素对TiO2-N光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量为5．6mL、N掺杂量n（N）／n（Ti）=3：1、微波干燥功率210W、微波干燥时间20min、煅烧温度600℃、煅烧时间2h的条件下所制得的TiO2-N光催化剂具有较高的光催化活性;TiO2-N光催化剂在三种降解方式下对甲基橙的降解效果为：MW—UV〉UV〉MW,这表明微波与紫外光照有较好的协同作用,即微波一紫外光照具有强化TiO2-N催化剂降解甲基橙的效果。     

微波诱导活性炭催化降解水中灭多威的方法研究

建立了一种快速有效地降解水体中杀虫剂灭多威的方法。采用微波诱导活性炭(MW/AC)催化技术对水体中灭多威的降解进行了研究。考察了微波照射时间、溶液初始浓度、催化剂用量和溶液酸度对灭多威降解的影响。对总体积25 mL、质量浓度50 mg/L的灭多威溶液,加入活性炭1.6g/L时,使用功率750 W、频率2 450 MHz的微波照射3.0 min,则灭多威降解率达84.11%。适当提高活性炭加入量至2.4 g/L,降解率即可达100%。MW/AC降解灭多威这一方法具有降解效率高、降解速度快、成本低、没有中间产物生成和无二次污染等优点,适合于灭多威废水的处理。     

紫外光下无机离子对TiO2/沸石光降解酸性桃红的影响

研究了在紫外光照射下,添加无机阴离子H2P04"、SO42 和 HCO3对TiO2/斜发沸石光催化降解酸性桃红的不同影响.结果表明,对于TiO2/斜发沸石,添加H2PO4、SO42和HCO2,反应速率变小;对于P25,添加H2PO4、SO42产和HCO3,反应速率变大;添加这些无机阴离子对TiO2/斜发沸石和P25影响不同,可能与它们是否表面控制反应有关.同时进行了COD、H2O2和EPR 测定,将它们与反应活性相关联,得出了一些有意义的结论.     

Effect of Gold Particle Size and Deposition Method on the Photodegradation of 4-Chlorophenol by Au/TiO2

The photoactivity of TiO₂ P25 modified by surface-deposition of gold nanoparticles was investigated trough the photocatalytic degradation of aqueous 4-Chlorophenol (4-CP). The Au/TiO₂ materials were prepared by three methods: photodeposition, deposition?Cprecipitation (D?CP) and colloidal deposition. Each preparation yields to different particle size, distribution and properties of gold nanoparticles. However, the photoactivity of these systems depends mainly on the gold particle size. All the materials fit well to a pseudo first order rate model and a relationship between the kinetic rate and the resulting particle sizes was found, which shows the importance of the nanoparticle size in the photoactivity of the TiO₂ modified by gold. The optimal load was found to be 0.5 wt% Au/TiO₂ for the material prepared by D?CP, since this material increased the photoactivity degradation of commercial TiO₂ in 80%.     

超声波协同紫外光催化处理4-氯酚自由基作用机理

研究了超声波协同紫外光催化(US-UV)处理4-氯酚的去除效果,探讨了反应中自由基的作用机理.结果表明,超声波在紫外光催化反应中的协同效果明显,·OH的生成速率和4-氯酚的降解速率分别遵从0级和1级动力学方程,Cl-1生成速率不属于简单动力学方程.向溶液中投加羟基自由基清除剂可以大大抑制4-氯酚的降解;向溶液中投加氧化剂和金属离子可以清除溶液中的光生电子,提升4-氯酚的降解率,但体系中金属离子到达一定含量后,"短路"现象就会出现,4-氯酚的降解反应大大被削弱.试验还通过UV-Vis漫反射光谱发现TiO2和氯酚物质形成了化合物,并认为自由基首先是与这些表面化合物发生反应的.     

Microwave photocatalysis II: novel continuous‐flow microwave photocatalytic experimental set‐up with titania‐coated mercury electrodeless discharge lamps

BACKGROUND: A continuous‐flow microwave photocatalytic reactor was set up consisting of a glass tube equipped with microwave powered mercury electrodeless discharge lamps (EDLs) coated with thin films of nanoporous titanium(IV) oxide. The effect of operational parameters on photocatalytic degradation of aqueous mono‐chloroacetic acid (MCAA) by a TiO₂/UV/MW process was investigated. RESULTS: Studies were carried out at a relatively high concentration of MCAA (0.1 mol L^?1), and revealed that reaction temperature and light intensity of the EDLs depend inversely on the flow rate, but that the 366 nm line intensity of EDL is directly proportional to the reaction temperature. The photodegradation of MCAA was enhanced by heating and significantly enhanced by air bubbling of the reaction mixture in the glass reservoir at laboratory temperature. The photocatalytic efficiency increased with the number of titania‐coated EDLs inserted in the glass tube reactor. CONCLUSIONS: It was found that the operational parameters (i.e. flow rate, reaction temperature, number of titania‐coated EDLs, and air bubbling) had important effects on degradation efficiency. The photocatalytic degradation of MCAA on thin films of titanium(IV) oxide in the continuous‐flow microwave photoreactor can be enhanced in the TiO₂/UV/MW system. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

Parameter effect on photocatalytic degradation of phenol using TiO2-P25/activated carbon (AC)

P25 powder embedded and TiO₂ immobilized on activated carbon (TiO₂-P25/AC) was prepared by P25 powder modified sol-gel and dip-coated method. The photocatalysts were characterized by XRD, BET, SEM and their photocatalytic activities were evaluated through phenol degradation in a fluidized bed photoreactor. The addition of P25 in the photocatalysts could significantly enhance the photocatalytic activity, and the optimum loading of P25 was 3 g L^?1. The operating parameter results indicated that the optimum pH for phenol degradation was 5.2; the effect of air flow rate gave an optimal value of 2 L min^?1; the increasing of UV light intensity led to an increase of degradation efficiency due to more photons absorbed on the surface of the photocatalyst. The kinetics of the phenol degradation fitted well with the Langmuir-Hinshelwood kinetics model. Finally, the photocatalytic ability of TiO₂-P25/AC was reduced only 10% after five cycles for phenol degradation.