TiO2纳米晶材料光催化降解印染废水的研究

以钛酸四丁酯、硬脂酸、乙醇等为原料，采用硬脂酸胶法合成了TiO2纳米晶材料；并对实际染料废水进行了催化氧化实验结果。结果表明，在高压汞灯照射下，染料废水的COD去除率最高可达775，色度去除率达90.8%，而通入氧气有利于有机物的去除。     

均匀沉淀法制备纳米ZnO及其光催化研究

通过控制溶液的pH为8,确保溶液中碳酸根以碳酸氢根形式存在,通过加热使碳酸氢根分解为碳酸根生成碳酸锌沉淀,碳酸锌煅烧分解为氧化锌。采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外(UV)和红外(IR)光谱对所制备催化剂进行表征。通过光催化降解罗丹明B(RhB),研究氧化锌的光催化性能。分别考察了催化剂的质量、pH值、双氧水的体积、光催化时间对光催化效果的影响。结果表明,100mL罗丹明B溶液加入24mg催化剂、pH=4、H2O2加入体积为2mL时,130min光催完毕。     

纳米TiO2制备及其光催化降解聚乙烯醇

以TiC l3为主盐,采用水解沉淀法制备纳米TiO2粉末,用X射线衍射和CODCr法研究了粉料的特征及光催化性能.结果表明:反应温度为85℃,反应时间为2h,十二烷基苯磺酸钠投加量为0.5g,TiC l3投加量为106g/L,乙二胺四乙酸二钠投加量为24g/L,煅烧温度为480℃,可制备纳米级的TiO2粉末,平均粒径为17nm;在CODCr为680 mg/L的制胶废水中加入1g/L TiO2粉料,pH值为7,降解120m in时,CODCr降解率达到70(.     

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。     

分级结构纳米ZnO的制备及其光催化性能研究

采用水热合成法,以Zn(CH3COO)2.2H2O和NaOH为原料,糊精为形貌控制剂,在120℃条件下合成了纳米ZnO样品.利用粉末X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对所合成的ZnO样品进行了结构和形貌的表征.分析结果表明,所合成的ZnO样品具有六方纤锌矿结构,且样品中含有大量由ZnO纳米片组装而成的"花状"分级结构纳米颗粒,花状分级结构中纳米片的平均厚度约50 nm.光催化降解实验结果表明,所合成的花状分级结构纳米ZnO具有很好的光催化性能.     

ZnO的绿色合成及光催化降解模拟废水研究

以甘露醇为模板剂,通过绿色合成途径,分别采用化学沉淀法和水热合成法制备ZnO。使用X-射线粉末衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征,用亚甲基蓝模拟工业废水中的有机污染物,对ZnO样品光催化降解模拟废水的性能进行研究。实验结果表明,2种方法合成的样品均为分散程度较好的六方纤锌矿结构,ZnO样品微粒尺寸随甘露醇用量的增加而减小。通过化学沉淀法得到的ZnO样品表面呈蚕蛹状且内部中空,通过水热合成法得到的ZnO样品呈牡丹花状。以甘露醇为模板制得的ZnO样品均能有效降解亚甲基蓝,催化降解反应符合准一级反应动力学特征。     

纳米TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙

以TiCl_4、氨水及双氧水为主要原料,通过水解法制备出纳米TiO_2光催化剂。采用SEM分析手段对制备的TiO_2颗粒进行了表征。以甲基橙溶液模拟染料废水,TiO_2为催化剂,在紫外光照条件下考察了TiO_2投加量、甲基橙初始浓度、光照时间、溶液pH值及重复利用次数对甲基橙光催化降解效率的影响。实验结果表明:TiO_2最佳的投加质量浓度为0.20 g/L;光催化反应4 h后,甲基橙的降解率可达95.67%;酸性条件有助于甲基橙的去除;TiO_2光催化剂在重复使用5次之后仍能保持较高的催化活性,甲基橙的降解率为90.35%。     

纳米ZnO/硅藻土复合材料的制备及其光催化性能研究

印染废水中含有难被生物降解的化学成分,是较难处理的废水之一,脱色是印染废水处理首先要解决的问题。通过共沉淀法制备得到纳米Zn O/硅藻土复合材料。从材料投加量、接触时间、有机染料浓度、p H值和温度等方面考察了该复合材料对有机染料亚甲基蓝的吸附及光催化降解性能。实验研究表明,在光照条件下,该复合材料对有机染料亚甲基蓝的去除效果显著优于普通硅藻土;在一定强度紫外灯照射下,材料投加量与有机染料溶液配比为0.1 g/100 m L时,处理效率最优,该材料与有机染料溶液接触6 h脱色率约为50%,接触24 h脱色率约为100%;有机染料浓度、染料溶液p H值和溶液温度等条件对材料脱色率效率的影响较为显著。     

纳米TiO2光催化降解有机磷废水的研究

通过对纳米TiO2及其复合材料光催化降解有机磷农药进行的研究,分析了在不同催化剂、不同浓度AgNO3浸渍、不同实验装置条件下的光催化降解效果,说明载银纳米TiO2催化剂对有机磷农药废水有很好的催化性。     

纳米TiO2的制备及其光催化降解茜素红的研究

以钛酸丁酯为原料，采用溶胶-凝胶法成功制备了纳米TiO2粉末，用X射线衍射（XRD）对其进行了表征，并对影响其制备过程的因素进行了研究，讨论了不同焙烧温度对其光催化降解茜素红的影响。XRD结果显示，产物为锐钛矿型TiO2，其粒径为30．3nm，锐钛矿型TiO2的光催化活性明显高于金红石型TiO2，锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在600～700℃之间。当焙烧温度为500℃时，其光催化降解茜素红效率最高，可达93％以上。     

纳米TiO2的制备及其光催化降解茜素红的研究

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法成功制备了纳米TiO2粉末,用X射线衍射(XRD)对其进行了表征,并对影响其制备过程的因素进行了研究,讨论了不同焙烧温度对其光催化降解茜素红的影响.XRD结果显示,产物为锐钛矿型TiO2,其粒径为30.3nm,锐钛矿型TiO2的光催化活性明显高于金红石型TiO2,锐钛矿型向金红石型转变的临界温度在600～700℃之间.当焙烧温度为500℃时,其光催化降解茜素红效率最高,可达93%以上.     

ZnO/CuO复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究

采用静电纺丝法制备PVP/Zn(CH3COO)2/Cu(NO3)2复合纤维,经烧结得到ZnO/CuO纳米复合纤维。对烧结前后的纤维形貌、纯度和晶型用热重分析仪(TG),X射线能谱仪(EDS),傅里叶红外光谱仪(FTIR),X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)来进行表征。用紫外-可见分光光度计(UV-vis)来表征ZnO/CuO纳米复合纤维对亚甲基蓝溶液的光催化降解情况。结果显示:乙酸锌与硝酸铜的质量比为10∶1时,复合纤维在700℃时烧结剩余样品,其光催化性能相对较好。     

CuO/ZnO纳米复合物的制备及其光催化脱汞的评价

采用均相沉淀法制备CuO/ZnO纳米金属氧化物光催化剂,并用X射线衍射、比表面积测试和紫外-可见漫反射光谱对其进行了表征.结果表明,CuO/ZnO纳米复合物的比表面积比纯ZnO的比表面积大,而且CuO/ZnO吸光强度增强,在可见光区域表现出微弱的吸收,说明CuO/ZnO纳米复合物出现了红移现象.研究表明,CuO/ZnO的掺杂摩尔比为0.2时光催化活性最好.另外,分析了CuO/ZnO的脱汞机理.     

NiO-TiO2纳米纤维的制备及对模拟印染废水的太阳光催化降解

采用溶胶—凝胶法和静电纺丝法以钛酸四正丁酯（Ti（OC4H9）4）、硫酸镍和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等为主要原料制备了PVP/NiO-TiO2纤维和直径为100～300纳米的NiO-TiO2纳米纤维.以差热—热重分析（DSC-TGA）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等对NiO-TiO2纳米纤维进行了表征,测定了其对模拟印染废水亚甲基蓝溶液的太阳光催化性能.结果表明,太阳光照射下,当NiO的掺杂摩尔分数为0.05％,制备NiO-TiO2纳米纤维的焙烧温度为500℃时,NiO-TiO2纳米纤维对亚甲基蓝的催化活性最高,6h降解率达到98.2％,重复使用13次后亚甲基蓝的降解率仍然在93％以上.     

TiO2光催化／电-Fenton法降解印染废水的研究

采用Fe为阳极,石墨为阴极,利用TiO2膜光催化电-Fenton法对印染废水进行了降解,讨论了西同作用的机理并考察了溶液pH值对降解率的影响。研究结果表明：光催化电-Fenton法降解率高于电-Fenton法,证明光催化和电一Fenton法在反应过程中具有协同作用。在pH值为3,电流密度为12mA／cm2的反应条件下,可使印染废水的COD去除率达到90．3％,色度去除率98．2％。     

碳掺杂ZnO的制备及其光催化性能

利用水热-煅烧两步法制备出了不同C掺杂量的ZnO光催化剂,通过光降解甲基橙溶液来研究不同C-ZnO催化剂的光催化性能。经XRD、SEM、EDS、XPS和UV-Vis等测试分析可知,当C的掺杂量为9%时,制备的样品具有最佳的光催化性能。C掺杂能够有效降低电子-空穴复合率,拓宽ZnO对光谱的吸收范围,增强ZnO催化剂在可见光下光响应。C-ZnO催化剂光催化降解甲基橙3 h,降解效率最高可达到90.5%,是未掺杂ZnO降解率(42.6%)的2.12倍,9%C掺杂ZnO有最大降解速率,是未掺杂ZnO光降解速率的6.3倍。     

纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S的制备及其光催化性能

为了提高ZnO光催化效率和实现光催化剂的回收重复利用,首先以天然棉纤维为原料,通过粉碎、氢氧化钠溶液活化,将活化后的棉纤维配置为棉纤维纺丝液,运用静电纺丝技术制备出纳米棉纤维。接着以水热法将ZnO纳米棒负载到纳米棉纤维上,然后通过循环离子吸附法将Ag_2S沉积到ZnO表面,最后制备出纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等对样品进行表征,结果表明成功制备出纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S样品。光催化实验表明,纳米棉纤维/ZnO/Ag_2S-2样品在可见光下对亚甲基蓝的降解率达到88%,循环降解亚甲基蓝4次以后降解率只有约10%的下降。实验结果表明,制备的复合样品具有对亚甲基蓝优良的光催化降解能力和优异的循环稳定性。     

多壁碳纳米管负载ZnO纳米复合材料的制备及其光催化性能研究

采用溶胶法,以醋酸锌和硝酸处理过的多壁碳纳米管（MWCNTs）为主要原料,制备了MWCNTs-ZnO光催化复合材料。通过X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等手段研究了制得样品的形态结构;通过紫外-可见分光光度计（UV-vis）,在紫外光照射下,分析比较了MWCNTs-ZnO复合材料、MWCNTs和ZnO的混合物以及纯ZnO对甲基橙光催化降解的性能。结果表明：在相同条件下MWCNTs-ZnO复合催化剂对甲基橙光降解有着最高的光催化活性。讨论了复合催化剂用量、重复使用等因素对甲基橙光催化降解效果的影响,并就复合催化剂的抗光腐蚀机制进行了初步的探讨。     

离子液体中片状纳米ZnO的制备、表征及其光催化性能

采用一步合成法制备了离子液体1-庚基-3-甲基咪唑溴盐([C7mim]Br),以该离子液体为反应介质,在常压下制备了片状纳米ZnO粉体。用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、傅立叶转换红外光谱等对片状纳米ZnO粉体进行表征,结果表明,在该体系下离子液体作为溶剂及模板剂制备出具有六方纤锌矿结构片状聚集体,平均厚度约为20 nm,平均长和宽约为190 nm。以高压汞灯为光源,以ZnO纳米片为光催化剂,对有机染料罗丹明B进行光降解实验,结果表明,经过145 min后罗丹明B的去除率达到了96.4%,具有良好的光催化活性。     

离子液体中片状纳米ZnO的制备、表征及其光催化性能

采用一步合成法制备了离子液体1-庚基-3-甲基咪唑溴盐([C7mim]Br),以该离子液体为反应介质,在常压下制备了片状纳米ZnO粉体.用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、傅立叶转换红外光谱等对片状纳米ZnO粉体进行表征,结果表明,在该体系下离子液体作为溶剂及模板剂制备出具有六方纤锌矿结构片状聚集体,平均厚度约为20 nm,平均长和宽约为190 nm.以高压汞灯为光源,以ZnO纳米片为光催化剂,对有机染料罗丹明B进行光降解实验,结果表明,经过145 min后罗丹明B的去除率达到了96.4%,具有良好的光催化活性.