火山岩负载ZnO的光催化性能稳定性及其回收利用研究

以火山岩为载体,通过溶胶凝胶法经高温煅烧制备了火山岩负载ZnO复合光催化剂,并对使用寿命进行了考察.结果表明,经过6h光催化降解,500℃制备的火山岩负载ZnO样品对亚甲基蓝的脱色率为99.4％.重复使用5次后回收率为98.1％,所回收的火山岩负载ZnO对亚甲基蓝的脱色率为92.4％,同时ZnO的回收率为61.2％,对亚甲基蓝的脱色率为48.5％.     

高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝的研究

为了研究高温改性糖滤泥对亚甲基蓝的吸附性能,采用静态吸附法进行模拟废水的吸附实验,考察了亚甲基蓝不同初始浓度、吸附时间、吸附剂投加量及温度对脱色率的影响,确定了最佳吸附脱色条件,并用伪一级、伪二级动力学方程模拟改性糖滤泥吸附亚甲基蓝的动力学行为。结果表明,当吸附时间为120min,吸附剂投加量为0.18g,温度为303K时,废水脱色率最高达97.77%;伪二级动力学方程机理更适合解释高温改性糖滤泥对亚甲基蓝吸附的现象;傅里叶红外光谱分析表明,高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝存在化学吸附。所以,高温改性糖滤泥吸附亚甲基蓝是可行的。     

β-环糊精改性磁性壳聚糖微球对亚甲基蓝吸附性能研究

以壳聚糖、四氧化三铁(Fe_3O_4)和β-环糊精为原料,三聚磷酸钠和环氧氯丙烷为交联剂,采用离子交联法制备β-环糊精改性磁性壳聚糖微球,考察了改性微球对亚甲基蓝的吸附性能及吸附机理。结果表明:改性微球对亚甲基蓝的吸附量随着pH值的升高而增加,随着温度的升高而降低;亚甲基蓝在改性微球上的吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。在吸附温度为20℃,吸附时间为100min,pH值为8时,改性微球对亚甲基蓝吸附量和脱色率分别达到123.70mg/g和98.96%。用0.01mol/L硝酸(HNO_3)溶液对吸附饱和的改性微球进行解吸,经过3次重复试验后,对亚甲基蓝的吸附量和脱色率是首次的93.69%,再生效果较好,可重复使用。     

一锅法原位合成石墨烯/CdS纳米片状混合物及其光催化性能研究

通过一锅法原位合成法制备出石墨烯/CdS纳米薄片复合材料,运用X射线衍射图谱(XRD)、透射电镜(TEM)等分析方法对制备的样品的晶体结构和形态进行了表征。并借助光化学反应仪研究了其对亚甲基蓝溶液的脱色性能。结果表明:CdS纳米颗粒均匀的分布在石墨烯的表面,粒径大约为90nm左右。石墨烯/CdS在可见光照射下对亚甲基蓝溶液有良好的脱色效果。当光照时间达到60min,对亚甲基蓝溶液降解效率达到最大,为91%。     

天然凹凸棒土光催化性能探究及响应曲面法优化

采用天然凹凸棒土在紫外光照射下降解亚甲基蓝溶液,探究其光催化性并优化。利用XPS和UV-Vis等方法对天然凹凸棒土官能团结构进行表征,进而以亚甲基蓝溶液的脱色率为响应值,在单因素实验的基础上,基于响应曲面法进一步探讨天然凹凸棒土光催化性影响因子,确定最佳实验条件。实验结果表明,天然凹凸棒土表面存在少量六配位非骨架Ti及锐钛矿型TiO_2,光催化性能显著。单因素初始浓度和投加量,二次项投加量,交互作用项初始浓度和投加量对亚甲基蓝溶液脱色率的影响极显著。模型预测的最佳工艺参数:初始浓度18.90 g/mL,光催化时间16.55 min,投加量0.04 g,脱色率达最大为98.95%。     

掺铁Bi_2WO_6可见光催化剂的制备及性能研究

以硝酸铋、钨酸钠为原料,铁为掺杂元素,采用水热法制备了掺铁Bi_2WO_6可见光催化剂。并以亚甲基蓝为模拟污染物,通过单因素实验考察了不同制备条件和光催化反应条件对亚甲基蓝降解效果的影响,评价了催化剂的可见光催化活性。结果表明:掺铁Bi_2WO_6可见光催化剂适宜的制备条件为掺铁量0.5%(物质的量分数),水热反应时间20h,pH=4.00;在光照时间120min条件下,用1.5g/L催化剂处理10mg/L亚甲基蓝溶液时,亚甲基蓝降解率高达98.9%。     

PAN-MMT复合纳米纤维膜对亚甲基蓝吸附行为的研究

通过溶液插层法和静电纺丝技术制备聚丙烯腈/蒙脱土(PAN-MMT)复合纳米纤维膜,测试了其对亚甲基蓝的吸附行为。研究了吸附过程中的吸附时间、溶液酸碱度、染液初始浓度等影响因素对吸附平衡量的影响,并对PANMMT复合纳米纤维膜的吸附行为和等温线模型进行模拟。结果表明,PAN-MMT纳米纤维膜在40℃条件下,吸附5h后达到吸附平衡;当亚甲基蓝的初始浓度为80mg/L时,吸附量最大,达到23.90mg/g;当溶液pH=11时,纳米纤维膜对亚甲基蓝染液的脱色率最大,可达到100%;PAN-MMT复合纳米纤维膜的吸附行为遵循拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。     

改性芋叶柄基活性炭的制备及表征

采用H_2O_2-HNO_3混合液对芋叶柄基活性炭进行轻度表面氧化改性,再利用表面负载离子的方法对其表面负载Cu~(2+),制备负载铜芋叶柄基活性炭。以亚甲基蓝脱色率为评价指标,分析2次改性过程对芋叶柄基活性炭吸附性能的影响,利用低温N_2吸附、傅里叶红外光谱(FT-IR)等实验技术,对芋叶柄基活性炭的孔结构与性能进行表征与分析。结果表明,经氧化改性后芋叶柄基活性炭的比表面积及孔径增大,BET比表面积为922.600m2/g,孔容0.068cm3/g,孔径18.471nm,对亚甲基蓝脱色率为74.38%。经2次改性后负载铜芋叶柄基活性炭对亚甲基蓝脱色率达93.44%,吸附能力得到进一步提高。     

非晶态TiO2-Ag薄膜的光催化性能研究

采用磁控溅射技术在玻璃基片上制备了非晶态的TiO2-Ag薄膜,用XRD、XPS、STS和椭圆偏光测厚仪等对薄膜的晶体结构、表面成分、电子结构和薄膜厚度进行了测试分析.试验和测试结果表明,薄膜呈非晶态,在薄膜表面存在单质Ag,其与Ti的原子浓度比为1.8:1.STS测试得到薄膜的禁带宽度为1.8eV.对10mg/L的亚甲基蓝溶液光催化脱色实验表明,随着薄膜厚度的增加,光催化脱色率递增,当厚度达360nm时,薄膜对亚甲基蓝的脱色率在2h达90%以上,当厚度＞360nm时,光催化脱色率不再增加;对2mg/L罗丹明B溶液光催化脱色实验表明,其脱色率对薄膜厚度的增加不敏感,薄膜对罗丹明B的脱色率在3h内达到88.7%.     

La-TiO_2/Hβ复合光催化剂降解模拟染料废水

用共沉淀法制备了新型La-TiO2/Hβ复合光催化剂,并以亚甲基蓝溶液为模拟废水,探讨了其对亚甲基蓝溶液的光催化降解效果,优化了降解条件。结果表明,La-TiO2/Hβ复合光催化剂降解25mL亚甲基蓝溶液的适宜条件是:亚甲基蓝溶液初始浓度为20mg/L,光照时间为30min,氧化剂H2O2用量为2.0mL,催化剂用量为2.4g/L。在此反应条件下,亚甲基蓝降解率达到98.2%,且催化剂重复使用3次后催化活性基本不变。     

TiO2/沸石复合物结构与光催化性能

利用天然沸石作载体制备TiO2/沸石复合物光催化材料，从晶相分析和热分析证实以TiCl4为钛源，锐钛矿在水相体系中可直接在沸石表面生成，并牢固结合，同时引起沸石矿物结构的调整。实验研究了在阳光照射下光催化材料对甲基橙和亚甲基蓝的分解脱色效果，不需高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的，脱色率接近100％，结合牢固，并可重复使用。     

纳米ZnO中Al的掺杂及其在水溶液中光催化性能的研究

分别用热物理法制备ZnO、掺Al/Zno和光化学反应沉积制备掺Al/ZnO的纳米粉体材料,采用XRD,TEM等手段研究了ZnO超微粒子结构与形貌.在Al掺杂ZnO纳米晶的水相体系中,通过吸光度、脱色率的测定证实了Al掺杂有效的改善了ZnO对亚甲基蓝(MB)的光催化降解性能.Al掺杂ZnO纳米晶较普通氧化锌有更好的光催化活性.效果最好的是热物理法掺Al/ZnO对亚甲基蓝的降解.     

TiO2/沸石复合物结构与光催化性能

利用天然沸石作载体制备TiO₂/沸石复合物光催化材料,从晶相分析和热分析证实以TiCl₄为钛源,锐钛矿在水相体系中可直接在沸石表面生成,并牢固结合,同时引起沸石矿物结构的调整.实验研究了在阳光照射下光催化材料对甲基橙和亚甲基蓝的分解脱色效果,不需高温处理的样品光催化性能优于经高温处理的,脱色率接近100％,结合牢固,并可重复使用.     

Ce掺杂氧化锌的制备及应用研究

以醋酸锌和硝酸铈为原料,采用水热法制备氧化锌(ZnO)纳米棒和铈(Ce)掺杂的Ce-ZnO复合材料。并对样品的物理和光学性能进行了表征。以亚甲基蓝溶液为模拟废水,研究了制得的ZnO复合材料的紫外光催化脱色效能。结果表明,在Ce用量为1.5%(摩尔分数),紫外光照时间为50min条件下,光催化性能最好,Ce-ZnO对100mL浓度为10mg/L的亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达到98.6%,经过4次循环,对MB的降解率仍达94.1%,说明材料的光催化稳定性较好。     

黄原酸化膨润土的制备及脱除亚甲基蓝的性能研究

对膨润土进行改性制得黄原酸化膨润土(XB),通过FT-IR、TG、SEM、粒度分析对XB进行了表征,结果表明,碳硫键接到了膨润土表面,使其亲水性降低,表面积增大。通过XB对亚甲基蓝的吸附试验,表明XB是一种环境友好型吸附剂。考察了亚甲基蓝初始浓度、吸附时间、温度、pH值、吸附剂用量对其吸附性能的影响。结果表明:在25℃,pH=7～8,亚甲基蓝初始浓度100mg/L,XB用量为2g/L,吸附30min时,XB对亚甲基蓝的脱色率达到99.93%,处理后废水可达标排放。     

聚钙羧酸膜修饰电极对亚甲基蓝的检测研究

制备了聚钙羧酸膜修饰玻碳电极,采用循环伏安法和方波伏安法研究了亚甲基蓝在修饰电极上的电化学行为,优化了包括支持电解质、缓冲液p H等测定条件。建立了亚甲基蓝测定的新方法。结果表明:该方法灵敏度高、检测范围宽,可用于水产品中亚甲基蓝残留的测定。     

ZnFe_2O_4的制备及其对亚甲基蓝的催化降解性能研究

以Zn(NO_3)_2·6H_2O和FeCl_3·6H_2O为原料,NaOH为沉淀剂,采用化学共沉淀法合成了纳米ZnFe_2O_4。经XRD、FT-IR、SEM、BET比表面测试等技术手段对样品进行了表征。以亚甲基蓝溶液为模拟污染物废水,采用多相Fendon氧化技术,考察了ZnFe_2O_4投加量、水体pH值、H2O2用量、实验温度以及催化剂的重复使用次数对亚甲基蓝催化脱色的影响。结果显示,该反应体系下,ZnFe_2O_4对酸性、近中性和碱性亚甲基蓝溶液均有着很好的催化降解效果。催化剂经4次重复使用亚甲基蓝脱色率仍可达83.1%。     

有机改性凹凸棒石黏土的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

近年来有机改性成为凹凸棒石(ATP)研究的热点。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂,超声制备了有机改性凹凸棒石黏土(O-ATP),以FTIR、SEM及XRD对O-ATP进行了表征,研究了其对模拟印染废水中亚甲基蓝的吸附行为,探究了改性比例、吸附时间、温度、pH值、吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度对吸附率的影响,通过正交试验优选出了最优吸附条件:吸附剂用量0.6g,吸附时间2h,温度20℃,pH=4。结果显示,在最优条件下,O-ATP对亚甲基蓝的吸附率可达82%,吸附等温线符合Freundlich模型。脱附试验表明O-ATP对亚甲基蓝具有循环再生能力,前3次脱附后吸附率均可以达到66%以上,可提高使用效率。     

Zn掺杂改性TiO2的制备及其光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Zn掺杂改性TiO_2催化剂。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制备的光催化剂进行表征,考察了该催化剂对亚甲基蓝废水的光催化降解性能。结果表明,Zn成功掺入TiO_2中,Zn掺杂改性TiO_2和纯TiO_2均属于锐钛矿TiO_2晶型。在催化剂投入量为1.5g/L、亚甲基蓝质量浓度为10mg/L、降解时间为0～2h条件下,Zn掺杂改性TiO_2催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率超过60%,明显高于纯TiO_2的降解率。     

新颖玻璃弹簧负载化TiO_2光催化剂

采用新颖玻璃弹簧填料为载体 ,采用浸渍 -烧结法制备负载型纳米TiO2 催光剂 ,用固含量为 0 .5 %的TiO2 浆料经 3次浸涂得到的负载型光催剂上TiO2 膜层均匀 ,光催化活性也较高。通过光在不同填充床中的分布的测定结果 ,表明光在所研制的玻璃弹簧为载体的光催化剂床层中的传递距离比玻璃珠载体长 8倍 ,比 0 .1%P2 5悬浮液中的传递距离长 2 8倍。亚甲基蓝的光催化脱色实验表明 ,光在光催化剂床层中的分布越均匀 ,亚甲基蓝的脱色率随床层率的增加下降得越少。