Cu2+-TiO2纳米复合催化剂的制备及光催化降解印染废水的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+-TiO2纳米复合催化剂,并用XRD、SEM和DRS对样品进行了结构表征,分别在紫外光、可见光和太阳光的照射下,以罗丹明B、甲基橙、甲基蓝等印染废水的降解率评价Cu2+-TiO2纳米复合催化剂的光催化性能.结果表明:Cu2+的掺杂不仅拓宽了TiO2的光谱响应范围,还提高了其在紫外光区的催化活性.w(Cu2+)=1.3%,锻烧温度500℃时,催化剂活性最高;在紫外光、可见光、太阳光下照射3 h,罗丹明B、甲基橙、甲基蓝等印染废水的降解率均达85%以上.     

Pr-TiO2纳米复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Pr-TiO2纳米复合催化剂,并用DRS、FT-IR、XRD和SEM等对样品形态和结构进行了表征,以罗丹明B(Rh B)印染废水作为探针反应,分别在紫外光和可见光照射下评价其光催化性能.与TiO2纳米催化剂的光催化活性进行对比,Pr-TiO2纳米复合催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)具有较高的光催化降解性能,可见光下的降解率达到97%.     

Ce-SiO2-TiO2三元复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂,用TG-DTA、FT-IR、XRD和UV-Vis等对样品的结构进行了表征,并以罗丹明B(RhB)作为探针反应,分别在紫外光和可见光照下评价了其光催化性能.与TiO2一元纳米催化剂和Ce-TiO2、SiO2-TiO2二元纳米催化剂进行对比,Ce-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)表现出更高的光催化降解性能,可见光下的降解率达到98.5%.     

Zn2+-SiO2-TiO2三元复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂,并用DRS、FT-IR、XRD和SEM等对样品的形态和结构进行了表征,并以罗丹明B和刚果红染料的印染废水做探针反应,分别在紫外光和可见光照射下评价了其光催化性能.与TiO2一元纳米催化剂和Zn2+-TiO2、SiO2-TiO2二元纳米催化剂进行对比,Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)和刚果红溶液(10 mg/L)都表现出较高的光催化降解性能,可见光下的降解率分别达到90%和83%.     

TiO2溶胶光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四正丁酯[Ti(OC4H9)4]为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂,在20℃制备了有光催化活性的TiO2溶胶.在40 W紫外灯光照条件下,通过对亚甲基蓝的降解试验,研究了溶胶制备条件、溶胶用量、光照时间和亚甲基蓝溶液初始质量浓度与光催化效果的关系.试验结果表明:当Ti(OC4H9)4与H2O量比为1:100,20℃下陈化7 d,制得的TiO2溶胶对0.20g/L亚甲基蓝溶液的降解率达到97.5%,具有较好的光催化性能.     

TiO2薄膜光催化降解次甲基蓝的研究

用溶胶-凝胶法在玻璃表面制得均匀透明的纳米TiO2薄膜.以8 W紫外杀菌灯(主波长253.7 nm)为光源,以次甲基蓝溶液为模型反应,研究了TiO2薄膜催化剂的光催化脱色性能.考察了聚乙二醇(PEG)添加量、膜层厚度、热处理温度、溶液酸度等因素对TiO2薄膜光催化活性的影响.结果表明,次甲基蓝溶液的光催化脱色服从一级动力学规律,测得脱色速率常数k为2.97×10-2min-1,半衰期t1/2为23.3 min.     

溶胶凝胶法对真丝绸的固色及负离子效应

运用溶胶凝胶法对酸性染料染色的深色真丝绸进行处理,考察了9种前驱体所生成溶胶对真丝绸的固色作用。结果发现N-β-(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷对真丝绸有较好的固色效果,并且具有负离子效应。     

染色废水的SiO2/TiO2负载棉织物的光催化降解

将高吸附性SiO2水溶胶与低温制备的锐钛型纳米TiO2溶胶以不同的物质的量之比混合,再通过浸轧焙烘工艺将其负载于棉织物表面,得到SiO2/TiO2整理棉织物。测试了SiO2/TiO2整理棉织物的光催化作用,以及整理棉织物上SiO2含量对染料脱色率的影响。结果表明,当n(SiO2)∶n(TiO2)=1∶1～1∶3,它们能够形成粒径小且均匀的溶胶,在织物表面形成致密均匀的结晶薄膜,且SiO2/TiO2整理棉织物对染料有很佳的光催化活性。     

复合纳米SnO2/ZnO光催化降解酿酒废水的研究

用共沉淀法制备出复合纳米SnO2/ZnO催化剂,并将其用于降解酿酒废水.通过测定废水降解过程中的COD值,研究了不同煅烧温度及保温时间下制取的复合催化剂的光催化活性.结果表明,经600℃煅烧保温6h制得的复合光催化剂对酿酒废水的降解率较高.原废水COD值为9900mg/L左右,经光催化降解后,COD值达到了650mg/L左右,降解率达到了93%.     

介孔TiO_2的制备及其处理制革染色加脂废水的研究

以钛酸丁酯为前躯体,三嵌段共聚物P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法合成了介孔TiO_2。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及比表面积和孔隙度分析仪(BET),对样品进行表征。以亚甲基蓝溶液为模拟废水对自制催化剂的光催化性能进行考察,从它的降解情况可知煅烧温度是影响催化性能的重要因素当煅烧温度为500℃、催化剂投加量为1 g/L、双氧水的投加量为30mg/L、制革废水的pH值为2.5且COD为170mg/L时,经太阳光照射2d后,废水变为澄清、无色,且COD降至96mg/L     

掺杂Fe~(3+)和Zn~(2+)纳米二氧化钛薄膜光催化降解制革废水的试验研究

以掺杂Fe3+和Zn2+的纳米TiO2薄膜作为光催化剂,以自然光为光源,石英砂为载体。初始pH为6.7的条件下,选取热处理温度、Fe3+掺杂比、Zn2+掺杂比、H2O2投加比4个因素设计正交试验,对经絮凝沉淀预处理后的制革废水进行处理,以CODcr和色度去除率为评价指标,探讨了这些因素对CODcr和色度的去除率影响。在最佳条件下就掺杂离子对TiO2薄膜吸收光波段红移的影响和光催化处理后废水可生化性的影响,做了进一步研究。     

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。     

Ti/SnO_2-Sb_2O_5-CuO电极制备及其降解模拟高盐印染废水中氨氮的研究

本文采用热分解法制备了Ti/SnO_2-Sb_2O_5-CuO电极,通过SEM、极化曲线及强化寿命测试对电极性能进行检测分析。研究发现相较于Ti/Sn O2-Sb2O5电极,Ti/SnO_2-Sb_2O_5-CuO电极表层更加致密,析氧电位更高,析氯电位更低,电极强化寿命更长。以模拟高盐印染废水中铵态氮作为研究对象,考察了Ti/SnO_2-Sb_2O_5-CuO电极的降解性能,结果表明:50 mg/L氨氮,氯离子浓度10 g/L,氨氮的降解速率和去除效率随氯离子浓度的增加而增加;氯离子浓度≥10 g/L,继续增加氯离子浓度,降解速率和去除效率无明显变化;在2~10 m A/cm2范围内,增加电流密度,降解速率加快,但氨氮的去除率变化不大;Ti/SnO_2-Sb_2O_5-CuO电极对氨氮的去除率可达90%以上,废水中氨氮浓度能降低到3 mg/L以下,达到印染废水的国家排放标准。     

硫化铟纳米粒子的合成及其对碱性木素的可见光催化降解作用

以硝酸铟和硫化钠为反应原料,在180℃下水热处理24 h,制备了硫化铟(In_2S_3)纳米光催化剂,并对其进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征。在可见光条件下,对碱性木素进行了光催化降解实验。结果表明,所制备的光催化剂为立方相的β-In_2S_3片状纳米粒子,在可见光照射下可以产生空穴、超氧阴离子自由基及少量的羟基自由基,从而对碱性木素产生良好的可见光催化降解和脱色效果。     

纳米TiO2溶胶的制备及其对丝绸织物整理研究

研究了以TiCl4 为前驱体,沉淀法制备纳米TiO2溶胶,采用单因素法分析了胶解时加入硝酸量,胶解温度和时间对TiO2溶胶光催化性能的影响,得出胶解优化工艺为加入硝酸14.4mL(1.6mol/L),在70℃水浴中胶解48h.并利用X衍射对试样进行了表征,显示该TiO2:为锐钛矿型,粒径约为15nm.同时紫外光催化亚甲基兰实验结果表明,经5h紫外光照,亚甲基兰的降解率达到97.3%.此外,研究了将该溶胶应用于丝绸织物抗紫外、抗泛黄整理,结果显示,整理后丝绸的紫外透过率明显降低,抗紫外性能良好.在经紫外照射2h后,整理后的织物白度降低1.5%,比空白样的白度降低少0.6%,强力损失约为5%,比空白样的强力损失小约4%.     

废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化降解染料性能

针对废弃口罩和印染废水处理难题,利用金属有机骨架ZIF-8高度可调的孔径、大的比表面积、优异的吸附和光催化活性,基于化学共沉淀法和煅烧技术制备出ZIF-8/Ag/TiO₂异质结,并将其负载到废弃的口罩上。对颗粒物和口罩复合材料的形貌、结构、比表面积、键合状态、能带结构和热稳定性进行了分析,测定了吸附、光催化降解亚甲基蓝和刚果红染料性能。研究结果表明:较原始口罩,废弃口罩基ZIF-8/Ag/TiO₂复合材料的吸附、可见光光催化降解亚甲基蓝染料能力分别提高了12.9倍和4.8倍,且可多次重复使用;较ZIF-8和ZIF-8/TiO₂,ZIF-8/Ag/TiO₂异质结吸附能力和可见光光催化活性增强。Ag掺杂ZIF-8/ZnO与C、N掺杂TiO₂使得ZIF-8/Ag/TiO₂异质结带隙变窄,且有孔的中空结构能够更加充分地吸收可见光。