TiO_2光催化氧化固定化技术在水处理中的应用

本文简介了TiO2光催化氧化的研究概况与应用进展,通过实验详细分析了影响TiO2光催化氧化的因素.文中探讨了TiO2膜的固定化技术及载体的选择,对TiO2光催化氧化在水处理中的应用进行了客观的评价.     

TiO2光催化氧化固定化技术在水处理中的应用

本文简介了TiO2光催化氧化的研究概况与应用进展，通过实验详细分析了影响TiO2光催化氧化的因素．文中探讨了TiO2膜的固定化技术及载体的选择，对TiO2光催化氧化在水处理中的应用进行了客观的评价．     

CdS、Ag^＋掺杂改性纳米TiO2光催化降解甲基橙动力学研究

在探索纳米TiO2光催化降解甲基橙的最佳条件后,对纳米TiO2及其改性光催化剂CdS/TiO2、Ag＋/TiO2光催化降解甲基橙性能进行了动力学研究,结果表明：纳米TiO2及其改性的CdS/TiO2、Ag＋/TiO2的光催化反应符合动力学一级反应规律;三种光催化反应剂的光催化均存在诱导期,其中纳米TiO2光催化反应诱导期最长,其次是Ag＋/TiO2光催化反应,而CdS/TiO2光催化反应诱导期最短;光催化反应降解甲基橙效率是：TiO2光催化反应最低,其次是Ag＋/TiO2,CdS/TiO2效率最高.     

紫外光原位还原法制备Pt/TiO_2及其光催化性能研究

以TiO2纳米粒子为载体,采用紫外光原位还原法制备了Pt/TiO2纳米光催化剂,并用TEM和EDS对其进行了表征。结果表明:纳米Pt负载到TiO2纳米粒子表面;Pt/TiO2的光催化活性是未处理纳米TiO2光催化活性的3~4倍。     

锐钛矿TiO_2-Ag纳米纤维的可控制备及光催化性能研究

制备TiO2高效光催化试剂近年来备受关注.利用静电纺丝技术成功获得了尺寸均一的TiO2纳米纤维,在此基础上,以硝酸银(AgNO3)为掺杂剂,合成了TiO2-Ag复合纳米纤维.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)对该复合材料进行了表征.结果显示,产物为锐钛矿TiO2-Ag复合纳米纤维,且纤维分散性好、长径比大.随后以亚甲基蓝为降解对象,研究了该复合材料的光催化活性,探讨了Ag掺杂量对TiO2光催化效果的影响.结果表明:TiO2-Ag复合纳米纤维具有良好的光催化活性,且掺杂0.8wt%Ag的TiO2-Ag复合纳米纤维对亚甲基蓝的降解效率最高.     

紫外光原位还原法制备Pt／TiO2及其光催化性能研究

以TiO2纳米粒子为载体,采用紫外光原位还原法制备了Pt／TiO2纳米光催化剂,并用TEM和EDS对其进行了表征。结果表明：纳米Pt负载到TiO2纳米粒子表面;Pt／TiO2的光催化活性是未处理纳米TiO2光催化活性的3～4倍。     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

饮用水TiO2光催化消毒机理及应用研究进展

TiO2光催化氧化技术具有无毒、广谱性杀菌的特点,将其应用于饮用水消毒的研究受到重视.笔者综述了TiO2光催化氧化的消毒机理及其在微生物灭活方面的研究进展.研究表明：TiO2光催化氧化产生的HO.及其它活性氧类物质对水中细菌、病毒、细菌孢子等具有很强的灭活能力,其代表性的微生物灭活机理主要有代谢破坏、遗传物质破坏和细胞壁（膜）结构破坏等机理.在对几种机理分析后认为,其机理应是强氧化性自由基,首先破坏微生物细胞壁,造成细胞膜及胞内代谢物质及遗传物质的氧化破坏,最终导致细胞死亡.TiO2光催化对兰伯氏贾第虫,隐孢子虫等杀灭能力有限,且缺乏持续消毒能力,未来应针对TiO2饮用水光催化消毒的影响因素、过程控制因子及其与化学消毒剂优化组合等问题进行深入研究.     

光催化TiO2纳米粉体的水热合成

以硫酸钛为原料，采用水热法制备了陶瓷载体用的光催化二氧化钛粉体。通过XRD等测试分析对TiO2粉体进行表征，研究了TiO2粉体的光催化活性。结果表明，所制得的TiO2粉体均训锐钛矿型TiO2，晶粒尺寸均达纳米级，具有良好的光催化活性。     

两种金属掺杂方法下TiO_2光催化薄膜的物理性能

根据由两种方法制备的Ag/TiO2薄膜所进行光催化实验,比较随掺杂浓度变化纳米TiO2的光催化结果,分析了Ag掺杂对TiO2晶体物理性质——电子结构和反应速率的影响.     

Cu2+掺杂混晶纳米TiO2粉体的制备及光催化活性

利用溶胶-凝胶法在不同温度煅烧2h制备了1%Cu2 掺杂的TiO2粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了煅烧温度对TiO2粉体相结构和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响,利用相结构与TiO2粉体光催化活性关系探讨了Cu2 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,Cu2 的掺杂对TiO2的相转变有很大的促进作用.于540℃处理的掺杂Cu2 的TiO2粉体光催化活性最佳,降解率为95.31%,其金红石相含量为15%.     

光触媒TiO2催化机理及空气净化方法探悉

研究了光触媒TiO2催化净化方法和具有光催化TiO2装置的中央空调系统.提出了光催化TiO2净化装置在中央空调系统中应用的技术方案.对光催化TiO2装置的催化作用机理、反应过程以及对环境的净化功能和净化效率进行了论述.     

Pt改性二氧化钛光催化去除溴酸盐

为提高二氧化钛光催化去除溴酸盐效率,采用浸渍法制备Pt/TiO2光催化剂,研究其在365 nm紫外光下光催化去除溴酸盐(BrO3-)活性及Pt负载量、煅烧温度、pH、溶解氧、有机物等因素对其光催化去除BrO3-活性的影响,考察其光催化去除BrO3-动力学.结果表明:PtCl4光敏化的作用显著提高了TiO2光催化去除BrO3-活性,最优Pt负载量为0.01％;Pt/TiO2最优煅烧温度为400℃;BrO3-去除率随pH降低而快速增加;溶解氧及有机物乙醇都抑制了Pt/TiO2光催化去除BrO3-;Pt/TiO2光催化去除BrO3-表现为一级反应动力学.     

以天然原料为模板剂制备SiO_2/TiO_2-WO_3介孔光催化材料

以细菌纤维素、银杏叶子、淀粉等天然原料为模板剂,通过简单的一步水热合成法制备SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料,并对其形貌、孔结构及吸附/光催化性能进行表征。结果表明,以细菌纤维素为模板所制备的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料的比表面积、孔容积最高,分别为308.7 m2/g和0.92mL/g,在水中对罗丹明B具有最好的吸附/光催化降解效果;以叶子为模板的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料,形成类似叶细胞的不规则的形貌,具有最快的吸附速率;以淀粉为模板的SiO2/TiO2-WO3介孔光催化材料呈现出较为规则的球状,具有较好的光催化性能。     

TiO_2-Pt同轴纳米管制备及光催化性能研究

该文利用毛细管作用和还原气氛处理相结合的方法,以TiO2纳米颗粒为原料制备了贵金属Pt纳米颗粒填充的TiO2-Pt同轴纳米管复合材料,并对其形貌和结构进行了表征。然后在紫外光源的照射下对甲基橙进行光催化降解实验,光催化实验结果表明该复合纳米材料具有比TiO2纳米颗粒更高的光催化降解甲基橙的催化活性。     

二氧化钛基光催化剂的开发与应用

笔者综述了TiO2基光催化剂的合成和制备技术的新进展,主要涉及纳米TiO2的液相和气相制备方法、TiO2的表面贵金属沉积、TiO2固载时载体类别的影响和负载后的光催化性能比较、金属元素及非金属元素的掺杂和表面修饰等方面,所有制备技术的主要目的在于提高其催化反应性能和光利用率;概述了TiO2基光催化剂在光催化有机合成、光催化废水处理和环境保护等方面一些新的应用研究进展,最后简要评述了TiO2基光催化剂的生产和其在光催化工业中的发展前景和方向.     

光催化微O3氧化饮用水中腐殖质研究

研究了以光催化微臭氧氧化为主体的光化学激发氧化技术,以粉末状二氧化钛(TiO2)为催化剂,对水中腐殖酸进行了光催化氧化研究.探讨了微量O3对腐殖酸的氧化作用,结果表明利用光催化微臭氧氧化法能有效地去除水中腐殖酸.同时对UV/O3、UV/TiO2/空气、UV/TiO2/O3、UV/TiO2/微O34种不同工艺处理微污染水中腐殖酸的结果进行了比较,结果表明UV/TiO2/空气工艺对微污染水中腐殖酸的去除率最低,UV/TiO2/微O3工艺经2 h处理去除率可达70%以上,接近光催化臭氧氧化处理结果.     

二氧化钛上光催化分解水的模拟计算进展

TiO2具有催化活性高、稳定性好、对人体无毒、成本低等特点,是目前研究和应用范围最广泛的光催化剂。利用TiO2光催化分解水已进行了大量的实验研究,为了进一步提高反应效率,需要更多的研究从微观尺度理解光催化分解水反应中的基本过程。基于分子模拟的密度泛函理论、经典分子动力学以及第一性原理分子动力学方法,从水在TiO2表面的吸附及分层结构、TiO2表面分解水的反应能垒和限速步骤、TiO2表面电荷转移过程3个方面介绍了TiO2光催化分解水的模拟计算最新进展,进而分析探讨了该领域当前研究存在的问题和今后的研究重点。     

离子掺杂和氢气氛处理对TiO2光催化性能的影响

研究了过渡金属离子、稀土金属离子或N、C阴离子对TiO2掺杂,以及在氢气氛条件下处理TiO2,使其具有可见光光催化活性．过渡金属离子掺杂,可在TiO2晶格中引入缺陷,促进电子一空穴的分离或复合;稀土金属掺杂有利于提高TiO2的光催化活性,光催化活性的增加可能是由于稀土金属掺杂,增加了TiO2对污染物的吸附、促进了TiO2红移到较高的波长,以及其表面电子迁移速率的增加阻止了电子一空穴复合;C、N阴离子掺杂或在氢气氛条件下对TiO2进行处理,可能会产生TiO2-xCx、TiO2-xNx、TiO2-x,等半导体,晶体颜色由浅变深,促进对光吸收波长的红移,有利于可见光催化活性的提高．     

二氧化钛半导体光催化技术研究进展

半导体光催化氧化技术是一种新型的现代水处理技术;由于它能广泛地利用天然能源－－太阳能,且对多种有机物有明显的降解效果,具有广阔的应用前景,近年来,半导体光催化已成为光化学领域及环境保护领域中的研究热点之一,介绍了近年来国内外二氧化钛（TiO2）半导体光催化技术的研究进展,主要涉及TiO2光催化氧化机理、高活性TiO2光催化剂的制备与改性、TiO2担载及该技术在环境保护中的应用等方面的研究。