镍氧化物光催化降解活性蓝染料溶液

用固相反应法制备了NiO和NiO/Ni2O3,用化学还原法制备了Ni,将它们用做光催化剂降解活性蓝染料溶液,研究了光解时间、催化剂的量、使用次数对NiO催化活性的影响,并与TiO2进行了比较,结果表明:NiO的光催化活性优于TiO2,用量0.08 g,光解2 h,活性蓝脱色率可达92.5%,重复使用三次后脱色率为86.5%。Ni的光催化活性较低,Ni2O3光催化活性低于NiO但NiO/Ni2O3用作催化剂,活性染料的脱色率达100%。     

凹凸棒土负载TiO_2光催化剂的制备、表征和性能研究

为考察光催化技术对染料废水的降解作用,选择新的催化剂载体-微米凹凸棒土,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/凹凸棒土光催化剂.X-射线衍射谱图显示,产品表面的衍射峰与TiO2的特征峰相吻合.能量色散谱图显示,包覆后凹凸棒土原有的Al、Mg、Fe、K、Si的谱峰已消失或减弱,而以Ti、O的谱峰为主,表明其表面包覆良好.在光化学反应器中,以紫外灯为光源,亚甲基蓝为模拟底物,研究了TiO2/凹凸棒土的光催化性能.实验制得的TiO2/凹凸棒土催化剂对亚甲基蓝的脱色率受pH值、催化剂用量、亚甲基蓝初始浓度等因素的影响.在选定的实验条件下,在30 min之内,TiO2/凹凸棒土对亚甲基蓝的脱色率达到90%以上.与单独用TiO2处理的效果相比,负载型催化剂对染料底物的脱色率提高了1倍以上.     

Ce-N-TiO2/AC光催化剂催化氧化染料废水试验

目的 考察制备的Ce-N-TiO2/AC光催化剂对有机染料废水的处理效果,确定其去除甲基橙染料废水的工艺条件.方法 在自制光催化反应器中,利用制备的Ce-N-TiO2/AC光催化剂在紫外灯的条件下处理染料废水,分析对比在不同因素条件下对染料废水的降解率.结果 Ce-N-TiO2/AC光催化剂对染料废水具有较高的脱色率.在适宜条件:染料废水质量浓度为40 mg/L,初始pH =4.0,光催化剂投加量为4g/L,Ce4掺杂质量分数为2.0％、N掺杂质量分数为1.3％,反应时间210 min,染料废水的脱色率可达86.6％,复用次数达5次.结论 制备Ce4+和N共掺杂改性后的光催化剂,具有较高的重复利用率,相比单掺杂光催化剂,提高光催化能力效果明显.     

多相催化剂活性组分筛选及其制备条件确定

目的 筛选催化剂活性组分并确定该催化剂的最佳制备条件.方法 采用浸渍法制备催化剂,催化湿式过氧化氢氧化模拟染料废水.结果 过渡金属氧化物催化活性依次为CuO＞Fe2O3＞ NiO＞ ZnO; Cu系催化剂最佳制备条件为:浸渍时间为25 h,浸渍温度为25℃,焙烧温度为400℃,Ce的质量分数为1％和Cu的质量分数为2％,在此制备条件下处理模拟染料废水,脱色率达到53.6％.结论 CuO-CeO2/γ-Al2O3具有较高的催化活性,对活性艳橙脱色效果明显,Ce的添加可以提高催化剂的催化活性.     

ZnO/g-C3N4光催化剂在微流控芯片中的光催化性能

采用浸渍法合成ZnO质量分数不同的ZnO/g-C₃N₄复合光催化剂,分析样品的结构、形态、化学组成和光学性能等. 将制备好的样品固定到微流控芯片中,降解不同的染料（亚甲基蓝、中性红、孔雀石绿、罗丹明B）,评价样品在可见光下的光催化性能. 样品的表征结果表明,在ZnO/g-C₃N₄复合物中,ZnO、g-C₃N₄间存在相互作用,ZnO/g-C₃N₄复合物对可见光的利用更为充分;与g-C₃N₄相比,在ZnO/g-C₃N₄复合物中光生电子-空穴对的复合明显被抑制. 光催化实验结果表明,6 % ZnO/g-C₃N₄具有最佳光催化性能,在光照强度为60 klx,液体流速为20 μL/min时,其对罗丹明B溶液的降解效率为98.9%.多次循环后的光催化降解亚甲基蓝性能研究表明,样品在微流控芯片中进行光催化降解实验具有稳定性和可靠性.     

不同形貌微/纳米ZnO的制备及光催化降解活性

以Zn(NO_3)_2·6H_2O、Zn(Ac)_2·2H_2O为锌源,NaOH、无水Na_2CO_3为碱源,采用不同的实验方法与工艺制备了绒球状、棒状、针状、晶须状等7种不同微观形貌与比表面积的微/纳米ZnO粉体材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产物进行结构和性能表征。配制紫林兰G工业染料稀溶液,选取7种不同形貌的ZnO微/纳米材料作为光降解催化剂,分别在自然光和400W紫外光下对其进行光催化降解性能的对比研究。结果表明,单纯的紫外光也能使染料溶液脱色,但很难达到彻底降解的目的,而微/纳米ZnO在紫外光或可见光下都能使染料溶液彻底降解。不同形貌微/纳米ZnO的光催化降解活性不同,材料的光催化降解活性与粉体材料比表面积高度相关。对于染料稀溶液,因直接沉淀法制备的产物经煅烧而获得的粉体比表面积达36.3m2/g,显示更高光催化活性。不管何种形貌催化剂,在紫外光下的降解速率要比自然光下的快。     

Fe_3O_4-TiO_2磁性光催化剂的制备与性能

采用化学共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4作为磁载体,以溶胶-凝胶法制备了Fe3O4-TiO2磁性光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射等手段对其进行表征。以亚甲基蓝水溶液为模拟污染物,测试了Fe3O4-TiO2磁性光催化剂的光催化性能,光照90min后,亚甲基蓝的脱色率可达到96.6%,相同条件下TiO2对亚甲基蓝的脱色率为93.6%。在外加磁场作用下,Fe3O4-TiO2磁性光催化剂的平均回收率为85.6%,TiO2离心分离平均回收率为62.7%,Fe3O4-TiO2磁性光催化剂在保证高催化活性的前提下实现了高效回收。     

Cu_2O/CuS复合光催化膜的制备及其性能研究

为了提高光催化剂在光催化过程中的循环效率,减少催化剂损失及二次污染,以硫脲为硫源、硫酸铜为铜源,以N,N-二甲基甲酰胺和乙二醇为溶剂,采用两步溶剂热合成法制备了Cu_2O/CuS复合光催化膜.通过扫描电镜(SEM)观察所得膜材料的形貌,用X射线衍射、透射电子显微镜等手段对膜材料的组成进行表征,并且探讨了溶剂热反应的最佳实验条件.以甲基橙(MO)为有机污染物,通过紫外可见吸收光谱考察Cu_2O/CuS复合光催化膜的光催化降解性能、循环利用性能及膜强度.结果表明,所得的复合膜材料由Cu_2O/CuS颗粒组成且均匀牢固地覆盖在基底表面,甲基橙的光催化降解效率可达100%.经过3次循环催化反应,复合膜光催化剂的催化效率依然在99.5%以上,具有良好的循环稳定性,对复合膜进行膜强度测试,催化效率均保持在99%以上,说明Cu_2O/CuS复合光催化膜具有较高的机械强度.     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究TiO2的光催化活性,制备可悬浮的负载型TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B有机染料为降解对象来检验光催化剂的光催化活性.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体、无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20 W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析如负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果,当废水初始浓度50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10 g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶一凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性,且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

Keggin型Ni-Mo-Zr杂多酸盐的合成、表征及光催化性能研究

利用水热合成法制备了Keggin型结构的Ni-Mo-Zr杂多酸盐光催化剂,并利用红外光谱(IR)和X射线衍射(xRD)对催化剂进行了表征.实验以酸性绿B(AGB)为模拟污染物,考察了在紫外灯照射下,Ni-Mo-Zr杂多酸盐的投加量、AGB的初始浓度和pH值以及外加H2O2对光催化降解效果的影响.实验结果表明,当催化剂的投加量为0.8g/L时,pH为7时,初始浓度为10mg/L的AGB染料溶液,光照160min,脱色率可达92.64%.外加H2O2可以提高光催化反应效率.