脉冲放电等离子体协同Mn/TiO2-分子筛、Fe/TiO2-分子筛、Cu/TiO2-分子筛催化剂降解甲醛

为进一步提高脉冲放电等离子降解甲醛的效率,增加CO₂选择性,降低O₃产生量,研究采用放电等离子体和催化剂协同技术。实验以分子筛为载体,分别制备了Mn/TiO₂-分子筛、Fe/TiO₂-分子筛和Cu/TiO₂-分子筛3种催化剂,并利用XRD、SEM、EDS、FT-IR方法对催化剂进行表征分析。进行了脉冲放电等离子体协同3种催化剂降解甲醛的研究,比较了不同催化剂协同等离子体对甲醛去除率、CO₂选择性、O₃产生量的影响。结果表明,3种催化剂与脉冲放电等离子体都存在协同作用,并能有效地提高甲醛去除率,增加CO₂选择性,降低O₃产生量。当脉冲电压为20kV、放电频率为40Hz、气体流量为0.5L/min时,Mn/TiO₂-分子筛催化剂协同效果最佳,甲醛去除率为94.4%,CO₂选择性为42.2%。催化剂表征结果显示Mn/TiO₂-分子筛的活性组分颗粒分布均匀,锐钛矿相的TiO₂和微晶状态的MnO_x的存在有效促进了甲醛的氧化分解。研究还对放电等离子体协同Mn/TiO₂-分子筛催化剂降解甲醛的机理进行了探讨。     

非均相类Fenton法降解硝基苯化工废水的效能及其机制

以实验室制备的3A-Fe型分子筛为催化剂,并利用扫描电镜、能谱分析和XRD技术对催化剂进行了表征。在3A-Fe型分子筛与H₂O₂构建的非均相类Fenton催化体系内对硝基苯的降解效能和机制进行了研究,讨论了体系pH值、H₂O₂的投加量、催化剂投加量、硝基苯废水浓度对硝基苯降解率和反应速率的影响,并初步揭示了硝基苯的降解机理。结果表明：3A-Fe分子筛作为催化剂的类Fenton反应,在pH值2～10之间都具有较好的处理效果;类Fenton体系氧化降解反应过程是一种非均相的界面微观反应;3A-Fe类Fenton催化剂性能优越,对硝基苯废水中硝基苯的去除率为94.1%,COD_Cr和TOC的去除率分别为78.6%和60.5%。     

导电填料的选择性分布及浅色导电PP/PS共混物的制备

以导电氧化钛晶须(C-TiO₂)为填料,利用硬脂酸钠改性C-TiO₂实现其选择性分布,并采用弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)增容,通过熔融共混制备浅色导电C-TiO₂/聚丙烯(PP)/聚苯乙烯(PS)共混物。通过傅立叶红外光谱(FTIR)和水接触角表征硬脂酸钠对C-TiO₂的改性效果。利用SEM观察导电共混物断面形貌,PP/PS共混物呈海-岛结构,改性后的C-TiO₂更倾向分布在PP相,同时SEBS的使用显著增强了PP/PS的界面黏附。测试了C-TiO₂对导电共混物白度、力学性能以及导电性能的影响。结果表明：C-TiO₂提高了导电共混物的力学性能和白度,当C-TiO₂质量分数为23%时,导电C-TiO₂/PP/PS共混物体积电阻率低至7.16×10⁷Ω·cm。制备的浅色导电C-TiO₂/PP/PS共混物在高色度要求的静电涂装领域具有潜在...     

负载型N掺杂TiO2光催化剂的制备、表征及光催化活性

为拓展二氧化钛光吸收范围，以钛酸四丁酯为钛源、尿素为氮源,利用溶胶-凝胶技术合成了N掺杂的TiO₂，并将其负载到天然矿石球体上。利用XRD、SEM、UV-Vis手段对催化剂的结构、形貌、空隙大小进行表征，测试了负载型N-TiO₂的光催化性能。结果表明，适量N的掺杂提高了可见光光催化活性。对初始浓度为100μg·L^-1的6种邻苯二甲酸酯溶液光催化降解6h后，其降解率最高达到90%左右。负载型N-TiO₂对水中6种邻苯二甲酸酯具有较好的光催化降解作用。     

B2O3改性Na2CO3催化剂用于甲醇脱氢制无水甲醛

以B₂O₃为助催化剂,采用研磨混合法改性Na₂CO₃催化剂,在固定床反应器中催化甲醇脱氢制备无水甲醛,考察催化剂的组成和反应条件等对催化反应的影响,采用XRD、TG-DTG、N₂吸附-脱附、SEM和CO₂-TPD等对催化剂进行表征。结果表明,以B₂O₃为助催化剂采用机械研磨混合法改性的Na₂CO₃催化剂,增加了催化剂的比表面积,在(10～30) nm增加了大量的孔道,平均孔径达18.44 nm,比表面积为1.65 m²·g^-1,且B₂O₃分布均匀,改性后的催化剂碱性降低,在催化甲醇脱氢制备无水甲醛的反应中,催化活性明显高于Na₂CO₃催化剂,表明B₂O₃改性Na₂CO₃催化剂能提高甲醇转化率和甲醛选择性。在B₂O₃/Na₂CO₃催化剂中B₂O₃质量分数为30%、甲醇进料质量分数为26%、反应温度为650 ℃和甲醇重时空速为2.94 h^-1条件下,甲醇转化率达59.97%,甲醛选择性达83.28%。     

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。     

Sn掺杂TiO2/ACF复合材料的制备、表征及光催化性能

以Ti(OC₄H₉)₄为前体,SnCl₄为Sn源,采用胶溶-回流法制备了Sn掺杂的TiO₂,利用浸渍提拉法将其负载到活性炭纤维(ACF)表面,并运用SEM、XRD、XPS、DRS等手段对TiO₂/ACF复合材料进行表征,考察了复合材料光催化降解气相甲醛的性能。研究结果表明,Sn元素掺入TiO₂晶格中,有利于抑制TiO₂晶粒的生长,促进TiO₂由锐钛矿型向金红石型的转化,光吸收范围发生一定程度红移;HNO₃的用量为0.015mol、掺锡量为6%、负载两层的TiO₂/ACF-50复合材料在紫外光照射下对甲醛的去除率复合材料可达85.2%,而在可见光下仅为65.3%。     

LaCoO3钙钛矿型催化剂的制备及其光催化降解盐酸四环素的研究

以硝酸钴、硝酸镧及柠檬酸为原料，采用水热合成法制备4种不同物质的量的比的钙钛矿型催化剂LaCoO₃。利用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS、H₂-TPR等表征手段对合成的钙钛矿型催化剂LaCoO₃进行物化性质表征，并以盐酸四环素(TCHC)为目标降解物，在可见光照射下进行光催化降解反应，并分析光催化降解机理。结果表明，4种催化剂对TCHC的降解率均达到80%以上，在20℃下可见光照射1 h后，n[La(NO₃)₃]∶n[Co(NO₃)₂]∶n(柠檬酸)=1∶1∶6的LaCoO₃催化剂对TCHC的降解效果最好，降解率达到89.29%。     

臭氧催化氧化处理焦化废水尾水的催化剂适配研究

为解决焦化废水尾水中有机物难降解问题,采用浸渍-煅烧法制备了负载活性金属氧化物的活性氧化铝型催化剂,通过臭氧催化氧化实验探索了载体和活性组分种类对COD去除率的影响,并对去除效率最高效的催化剂进行了表征分析。结果表明：BET分析发现Mn-Ni/γ-Al₂O₃(n_Mn∶n_Ni=2∶1)保留了γ-Al₂O₃的介孔结构,具有较大的表面积和孔体积,但负载后催化剂的比表面积和孔体积都有所降低,孔径变大;XPS和XRD分析发现锰主要以α-MnO₂形式存在,镍主要以复合价态存在,且二者存在强烈的相互作用;煅烧温度为450℃,煅烧时间为4 h,活性氧化铝载体催化活性最高;单组分催化剂相比于多组分催化剂,催化活性较低,其中Mn-Ni/γ-Al₂O₃的催化活性最好,60 min COD的去除率能达到43.26%,且重复使用6次后,COD的去除率仍达35.65%,催化活性仅降低17.60%,且Mn和Ni溶出量较低...     

Fe-Ce-Al复合氧化物催化H2O2氧化降解2,4-DCP

采用共沉淀法,制备了Fe-Ce-Al复合金属氧化物,实现了2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)污染物的高效氧化降解。利用XRD、SEM、BET等方法对材料进行了表征;考察了pH、温度、催化剂用量和H₂O₂用量等对2,4-DCP降解率和COD去除率的影响。结果表明,在pH=2～7、温度70℃、催化剂用量为4 g/L时,都可实现2,4-DCP的氧化降解;pH=4条件下,2,4-DCP完全氧化降解,COD去除率达到84.45%。催化剂可循环使用至少4次,循环使用4次后2,4-DCP降解率仍能达到82%,2,4-DCP的COD去除率远远高于传统均相芬顿氧化。     

立方体形α-Fe2O3光催化剂的合成及其可见光芬顿降解抗生素

抗生素的滥用和生产废水的无序排放造成了水体中抗生素污染问题日益严重。通过溶剂热法合成了立方体形貌的α-Fe₂O₃光芬顿催化剂，采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法对其微观结构、物相等进行了表征。以盐酸四环素(TC)为模型抗生素污染物，研究了新型催化剂对TC的吸附和光芬顿降解性能，并探究了催化剂浓度、H₂O₂加入量、LED光源波长和p H等因素对TC降解效果的影响规律。结果表明，该工作成功合成出了粒径分布均一且具有立方体形貌的α-Fe₂O₃，其对TC的吸附在30 min内即可达到平衡，吸附量可达7.06 mg/g。当TC的初始质量浓度为20 mg/L、α-Fe₂O₃催化剂的质量浓度为0.5 g/L时，采用可见光LED光源光芬顿降解30 min,TC的去除率可达80%以上。     

流化床CVD法原位合成CNTs-Ni-TiO2及其光催化性能

采用柠檬酸修饰溶胶-凝胶法制备NiO-TiO₂催化剂,然后于流化床反应器中直接在NiO-TiO₂表面原位生长多壁碳纳米管,制备出CNTs-Ni-TiO₂复合光催化剂。采用XRD、SEM、TG、BET、PL荧光光谱等方法对制备的样品进行了表征,以亚甲基蓝降解为模型反应,考察了复合催化剂在紫外线下的光催化性能。结果表明,在NiO含量为5%的NiO-TiO₂催化剂上生长CNTs后得到的CNTs-Ni-TiO₂复合材料具有较高的光催化活性。     

绿色合成纳米铁/铈催化剂联用过氧化氢降解甲氧苄啶的研究

以抗生素中常见的磺胺增效剂甲氧苄啶（TMP）为目标污染物、葡萄籽提取液合成纳米铁铈（Fe/Ce-NPs）为催化剂,采用非均相类芬顿体系对甲氧苄啶的降解进行研究。利用SEM、FT-IR、XRD和XPS等对合成的催化剂进行表征。同时考察了反应温度、H₂O₂浓度、催化剂投加量、TMP初始质量浓度和溶液初始pH对降解甲氧苄啶的影响。结果表明,在TMP初始质量浓度为30 mg/L、Fe/Ce-NPs质量浓度为0.27 g/L、H₂O₂浓度为0.6 mol/L、35℃和pH 4.0的条件下反应50 min时,TMP的去除率可达100%。伪一级和伪二阶动力学模型均能有效拟合该类芬顿法对TMP的降解过程,但伪二级拟合效果更优,表明该反应过程以化学反应为主,且Ce³⁺/Ce⁴⁺催化还原体系以及CeO₂的氧空位作用会促进Fe-NPs/H₂O₂降解TMP。     

浅析纳米二氧化钛光催化降解效率的影响因素

本文以罗丹明B(RhB)为目标降解物，研究了锐钛矿型纳米二氧化钛(TiO₂)的光催化降解效率的影响规律。通过比较不同分散剂对纳米TiO₂分散液的分散作用的差别，研究了分散剂对纳米TiO₂的光催化降解效率的影响；同时，也探讨了固含量和溶液pH值等因素对纳米TiO₂光降解效率的作用规律。结果表明：二氧化钛(TiO₂)固含量为5 wt%、六偏磷酸钠为0.8%、pH值为5时，目标降解物罗丹明B(初始浓度2.5ppm)在3h后降解效率达到80.25%。将制备的光催化分散液喷涂在大理石瓷砖表面，48 h内降解甲醛效率达到86.9%。     

甲醇氧化制甲醛铁钼催化剂表面结构与活性

利用共沉淀法在不同搅拌速度下制备了相同Mo/Fe原子比的甲醇氧化制甲醛催化剂,采用SEM、XRD和拉曼光谱等对催化剂进行表征,在固定床微反上评价催化剂活性和选择性。结果表明,搅拌速度增大,催化剂比表面积增大,催化活性增强,甲醛收率由600 r·min^-1时的73.8%增加到10000 r·min^-1时的95.7%（280℃）。此外,催化剂由片状的MoO₃和颗粒状的Fe₂（MoO₄）₃两部分组成,游离的片状MoO₃无明显催化活性,只有与Fe₂（MoO₄）₃结合时才具有催化活性。     

Cu掺杂磷钼杂多酸催化剂的低温SCR脱硝性能

选用锐钛矿型TiO₂作为载体,以磷钼杂多酸（HPMo）掺杂Cu作为活性组分,采用浸渍法制备了Cu-HPMo/TiO₂负载型杂多酸SCR脱硝催化剂。研究了Cu掺杂比例、催化剂煅烧温度和活性组分负载量等因素对催化剂脱硝效率的影响,并通过XRD、BET和SEM等表征方法对催化剂结构特性进行了表征分析。活性测试结果表明,当活性组分配比为Cu∶Mo=3∶1,煅烧温度为350℃,活性组分负载量为10%时,催化剂的脱硝效率最佳,催化剂在200℃时NO _x 去除率即达到92%,在250℃时有着最高99%的NO _x 去除率。XRD和BET等表征结果显示,Cu的加入增加了活性组分在催化剂表面的分散性,使比表面积增大;适量的Cu掺杂和适宜的煅烧温度有利于增强Cu与Mo的相互作用,使得活性组分分散性良好,晶粒体积减小,晶粒之间连接紧密及催化脱硝活性提高。     

氧化铝负载不同晶型MnO2用于低温等离子体催化耦合降解乙醛和苯

制备了α-MnO₂/γ-Al₂O₃和β-MnO₂/γ-Al₂O₃负载型锰系氧化物催化剂,通过XRD、TEM、TG和H₂-TPR等手段对催化剂进行表征,分别考察催化剂与低温等离子体耦合协同去除乙醛和苯的效果。结果表明,MnO₂/γ-Al₂O₃催化剂的加入明显提高低温等离子体去除挥发性有机物的效率及CO₂选择性,α-MnO₂/γ-Al₂O₃的耦合效果优于β-MnO₂/γ-Al₂O₃。低温等离子体输入电压为16.8 kV,α-MnO₂/γ-Al₂O₃与低温等离子体耦合乙醛去除率可达100%。降解苯的效率较低,这是由于苯的化学结构更稳定。     

CuO/γ-Al2O3/SiO2催化剂制备及其苯酚废水催化降解性能

以拟薄水铝石、SiO₂微球颗粒和纳米CuO为原料，经有机溶剂分散粘结、相转化和焙烧成型制备了CuO/γ-Al₂O₃/SiO₂负载型催化剂。采用SEM,XRD,BET和ICP对负载型催化剂进行表征和组成分析。在不同浓度、pH、温度和盐浓度下，测试了负载型催化剂对废水中难降解酚类物质的催化氧化效果。经60℃下2 h催化氧化处理后，100 mg/L COD的苯酚降解率可达81.79%，出水COD低至19.00 mg/L，因而可应用难降解废水处理。     

凹凸棒土负载氧化锌-二氧化钛的制备与性能

以凹凸棒土(ATP)作载体,硫酸氧钛、硫酸锌及碳酸铵为原料,采用化学沉淀法制备凹凸棒土负载氧化锌-二氧化钛(ATP/ZnO-TiO₂)纳米复合材料,并用XRD,TEM测试手段对样品进行了表征。以其对活性大红(BES)的降解效果作为评价其光催化性能的标准,对制备条件进行了优化。结果表明：ATP与二氧化钛的质量比为20%、二氧化钛与氧化锌的物质的量比为10∶1、煅烧温度为450 ℃下制备的复合材料光催化降解活性大红的效果最佳;与凹凸棒土负载二氧化钛（ATP/TiO₂）及凹凸棒土负载氧化锌（ATP/ZnO）相比,复合材料具有良好的可见光光催化性能。     

盐助溶液燃烧法制备MnFe2O4催化过一硫酸盐降解双酚A

采用盐助溶液燃烧法制备磁性铁酸锰（MnFe₂O₄）,催化过一硫酸氢盐（PMS）氧化降解水溶液中的双酚A。通过XRD、BET等手段对制备的铁酸锰催化剂进行了表征。探究了MnFe₂O₄投加量、PMS投加量、溶液初始pH、淬灭剂、共存离子等因素对双酚A降解效果的影响,评估了MnFe₂O₄催化剂的循环利用性能。结果表明,MnFe₂O₄和PMS的最合理投加量分别为 0.3 g/L、0.3 mmol/L,初始pH为11.0时双酚A降解效果最好,60 min内的降解率可达99.3%。淬灭实验表明,催化体系中同时存在多种活性物质,¹O₂是主要活性物种。溶液中Cl^-、HCO₃^-和HPO₄^2-等共存离子的存在影响双酚A的降解。双酚A在60 min内的TOC去除率为34.9%,苯环断裂和开环反应是其主要降解路径。MnFe₂O₄催化剂循环使用三次后,双酚A的降解率仍保持在90.0%左右。