微波法合成TiO2及其光催化降解有机废水研究

以硫酸钦、聚乙烯毗咯烷酮(PVP)、乙二醇(EG)为原料,采用微波法制备了TiO2光催化剂.在间歇式光催化反应器内,用亚甲基蓝溶液模拟有机废水,在高压汞灯光照下,研究TiO2光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解过程.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换-红外光谱(FT-IR)测试技术,对TiO2光催...     

La_2O_3／TiO_2／SO_4~(2-)纳米光催化剂的制备和性能

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La2O3／TiO2／SO42-纳米光催化剂。采用X射线衍射和BET比表面积测试法对纳米光催化剂的晶型和比表面积进行了表征。以甲基橙溶液为光催化降解反应模型化合物,考察了纳米光催化剂的催化活性。实验结果表明,La2O3的掺杂使TiO2的粒径减小,比表面积增大,La2O3的最佳掺杂量(相对于TiO2的摩尔分数)为1．00％,La2O3／ TiO2(x(La2O3)=1．00％)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到75．8％(光照60min);SO42-的负载也使TiO2的粒径减小, 比表面积增大,浸渍液H2SO4的浓度对纳米光催化剂的催化活性有一定的影响,H2SO4的最佳浓度为0．4 mol／L,TiO2／SO42- (c(H2SO4)=0．4 mol／L)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到83．2％(光照60 min);掺杂La2O3和负载SO42-使TiO2纳米光催化剂的催化活性显著提高,La2O3／TiO2／SO42-(x(La2O3)=1．00％,c(H2SO4)=0．4mol／L)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到91．7％(光照60min)。     

TiO2/NaY光催化剂降解亚甲基蓝研究

以钛酸四丁酯和NaY沸石为原料,通过浸渍、焙烧等工序制备了TiO2/NaY复合催化剂.经X射线粉末衍射、透射电镜表征了其晶相和颗粒尺寸.结果显示,在沸石表面上形成了粒径5～7 nm TiO2.该复合催化剂对亚甲基蓝溶液的降解呈现紫外光催化活性.     

固体酸TiO2/SO2-4和TiO2ZrO2/SO2-4的制备及其在烷基糖苷合成中的应用

首次将固体酸TiO2/SO2-4和TiO2-ZrO2/SO2-4用于催化合成烷基糖苷,讨论了各种因素对合成正丁苷的催化活性的影响,确立了其最佳催化效果时的制备条件:H2SO4浸泡浓度为0.1 mol/L,焙烧温度为350～500 ℃,混合催化剂的最佳Zr/Ti原子比为0.66～1.16。     

Co/SBA-15催化剂的合成及其对亚甲基蓝的催化降解

采用直接合成法制备了负载型Co/SBA-15催化剂,采用XRD,XPS,TEM,N_2吸附-脱附等手段对Co/SBA-15进行表征;考察了催化剂用量、Na HCO_3和H_2O_2的浓度及体系p H对Co/SBA-15催化降解亚甲基蓝性能的影响,并探讨了亚甲基蓝催化降解的机理。表征结果显示,Co/SBA-15具有载体SBA-15分子筛的典型介孔结构,孔分布均匀,Co/SBA-15的平均孔径、比表面积和孔体积分别为3.44 nm、475.33 m~2/g和0.27 cm~3/g。实验结果表明,在p H=9、Na HCO_3和H_2O_2浓度分别为10 mmol/L和30 mmol/L、催化剂用量为0.015 g、35℃下反应2 h,50 m L的25 mg/L亚甲基蓝的降解率可达86.48%。催化剂在Co+Na HCO_3+H_2O_2体系中产生碳酸盐自由基,形成了更多的活性氧自由基,提高了对亚甲基蓝的降解性能。     

Fe3+-Ag/TiO2纳米微粒的制备及光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法在室温下制备了Fe^3＋-Ag／TiO2纳米微粒。用Fe^3＋-Ag／TiO2做光催化剂，以10mg／L的亚甲基蓝溶液为模型化合物，在紫外光下进行了催化降解实验。结果表明：掺杂离子可以有效提高TiO2的光催化活性，500℃热处理的Fe^3＋-Ag／TiO2用量为1g／L、反应6h时光催化活性达到93．2％，比纯TiO2的光催化活性提高了2．14倍。     

CoFe2O4/MCM-41催化剂的制备及其光催化降解亚甲基蓝性能

采用水热法将纳米CoFe₂O₄与MCM-41介孔分子筛复合，制备了CoFe₂O₄/MCM-41光催化剂。通过TG-DTA,XRD,SEM,N₂吸附-脱吸等方法对制备的催化剂进行表征，并以亚甲基蓝染料废水为研究对象，考察了催化剂光催化降解亚甲基蓝的性能。实验结果表明，CoFe₂O₄/MCM-41催化剂仍具有介孔材料的孔道结构，CoFe₂O₄纳米粒子在分子筛孔道或表面均匀分散，呈现尖晶石结构，使CoFe₂O₄/MCM-41复合催化剂具有良好的催化活性。CoFe₂O₄/MCM-41复合催化剂(Co与Si摩尔比为1∶1)在初始染料质量浓度为10 mg/L、溶液pH=7、可见光照射的条件下，2 h内对亚甲基蓝降解率达到98.3%，降解速率符合一级反应动力学。CoFe₂O₄...     

Fe/ZnO光催化降解亚甲基蓝性能

以Fe(NO3)3·9H2O和ZnO为原料,采用浸渍法制备Fe/ZnO光催化剂,以亚甲基蓝为模型化合物考察Fe/ZnO光催化剂对染料的催化降解性能.探究催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始质量浓度、反应时间、光源种类以及光功率对Fe/ZnO光催化剂催化降解亚甲基蓝性能的影响,结果表明:Fe/ZnO光催化剂投加量为0.2 g,降解20 mL初始质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液,在氙灯为光源、光功率为1000 W、反应3 h时,Fe/ZnO光催化剂对亚甲基蓝的降解率为88％;在汞灯为光源、光功率为400 W、反应40 min时,Fe/ZnO光催化剂对亚甲基蓝的降解率可接近100％.     

多酸-TiO2纳米复合材料的制备及其光催化活性研究

首先制备了两类新奇的多金属氧酸盐-二氧化钛光催化剂,即饱和Keggin结构十二钨磷酸-二氧化钛(锐钛矿)和单取代多金属氧酸盐(K5[Ni(H2O)PW11O39])-二氧化钛(锐钛矿)杂化纳米孔材料.详细讨论了H3PW12O40/TiO2在可见光照射下催化降解亚甲基蓝等5种染料,TiO2-APS-PW11.Ni在紫外光下降解刚果红等4种染料的反应过程和机理.     

固体超强酸SO2-4/TiO2-SnO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备SO2-4/TiO2-SnO2固体超强酸,以乙酸与正丁醇的酯化反应为探针反应,考察钛锡摩尔比、硫酸浓度、焙烧温度对固体超强酸催化性能的影响,并采用IR,XRD,TG-DTA 等手段对催化剂进行表征.结果表明,在钛锡摩尔比为3∶1、H2SO4浸渍液浓度为2.0 mol/L、焙烧温度为500 ℃的条件下制备的SO2-4/TiO2-SnO2催化剂活性较好;SO2-4/TiO2-SnO2中SnO2的存在明显抑制了TiO2晶粒的生长,使粒度细化;SnO2的引入提高了SO2-4/TiO2-SnO2催化剂的稳定性.     

凹凸棒负载型SO4^2-／TiO2光催化降解茜素红染料的实验研究

凹凸棒负载型SO4^2-／TiO2固体超强酸对茜素红染料进行光催化降解反应,考察了体系pH、固体超强酸加量、紫外灯照射时间、强度及染料初始浓度对光催化降解过程的影响,确定了最佳实验条件：固体超强酸催化剂加量2．0g／L,光照距离12em,茜素红溶液初始浓度60mg／L,反应时间2．5h。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2催化合成葡萄糖五乙酸酯

合成了 SO2 - 4 /Mx Oy 型固体超强酸催化剂 ,并考察了催化剂种类和制备条件对催化活性的影响。发现SO2 - 4 /Ti O2 催化活性比 SO2 - 4 /Zr O2 和 SO2 - 4 /Fe2 O3高 ;Mx Oy 型氧化物在 1 mol/L H2 SO4溶液中浸渍 1 4 h,60 0℃下焙烧 3h催化活性最高。以自制的固体超强酸 SO2 - 4 /Ti O2 作为催化剂 ,通过葡萄糖和乙酸酐反应合成葡萄糖五乙酸酯 ,并探讨了诸因素对产率的影响。实验表明 :糖酸摩尔比 1∶ 6.0 ,催化剂用量 9% ,反应时间3h,反应温度 1 1 5～ 1 2 0℃ ,产率可达 86.4 %。     

固体超强酸SO42-/TiO2-SnO2的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了SO42-/TiO2-SnO2固体超强酸，以乙酸和正丁醇的酯化反应作为探针反应，考察了不同制备条件对固体超强酸催化性能的影响，并用IR、XRD、TG-DTA等手段对催化剂进行表征。实验结果表明，SO42-/TiO2-SnO2较好的制备条件是：钛锡摩尔比为3∶1，H2SO4浸渍液浓度为2.0 mol/L，焙烧温度为500 ℃，焙烧时间为3 h。     

La3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土La3+掺杂的TiO2催化剂,并用XRD对其进行表征,用催化剂对染料媒介漂兰B进行降解处理,考察影响降解率的因素.结果表明,La3+掺杂的TiO2降解效果较纯TiO2好,当La3+掺杂摩尔分数为0.5％,媒介漂兰B的质量浓度为20 mg/L,体系pH值为3,催化剂用量为1.5 g/L时,染料废水降解率可达97.7％.     

用复合固体超强酸SO4^2-／TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶-凝胶法制备SO4^2-／TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法。结果表明：在催化剂用量为2g／L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10mg／L,光距为12cm,光照反应时间为2h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96．8％;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0．5mol／L的硫酸浸渍2d,后在500℃下焙烧2h。     

氮和镍掺杂纳米TiO2复合粉体的制备及其光催化性能

以Ti（SO4）2,NiSO4·6H2O,N,N-二甲基甲酰胺等为原料,采用水热合成法制备氮和镍掺杂的纳米TiO2复合粉体,通过XRD对其进行了表征,并以10mg／L的甲基橙溶液为底物,测定了其太阳光催化性能。结果表明,氮和镍掺杂能提高纳米TiO2的光催化性能,当氮和镍掺杂摩尔分数均为2．0％,焙烧温度为600℃,甲基橙溶液的pH值为5时,光催化性能最高,甲基橙溶液太阳光照射5h后降解率达到98．1％。     

燃烧法快速合成纳米二氧化钛及其光催化研究

以三氯化钛为氧化剂、抗坏血酸为还原剂和燃烧剂,采用燃烧法快速制备乳白色纳米二氧化钛,并采用XRD,IR,UV,SEM等手段对纳米二氧化钛进行表征。最佳的三氯化钛与抗坏血酸的摩尔比为1：0.6,所得样品的平均粒径为28 nm。以制备的纳米二氧化钛为光催化剂、0.01 g/L亚甲基蓝溶液为模拟污染水进行光催化研究,考察催化剂用量、双氧水、pH值、转速等对催化效果的影响,得到的最佳实验条件为：催化剂用量3 g/L,双氧水与亚甲基蓝溶液的体积比1：20,pH值9,离心机转速2 000 r/min。在此条件下对亚甲基蓝溶液进行光催化处理,在光照时间为240 min 时亚甲基蓝褪为无色。     

次氯酸钠氧化降解亚甲基蓝水溶液的研究

讨论了次氯酸钠浓度、光源及pH值对亚甲基蓝水溶液降解的影响,比较了不同氧化剂双氧水和次氯酸钠对亚甲基蓝水溶液的降解效果。结果表明,次氯酸钠氧化剂比双氧水更易使亚甲基蓝水溶液降解,而且次氯酸钠的浓度越大,pH值越小,降解亚甲基蓝水溶液的效果越好。在光照条件下,次氯酸钠浓度为1.25×10-3mol·L-1时,25 min内亚甲基蓝水溶液的降解率达96.6％,COD值也下降75％以上。