纳米碘氧化铋/偕胺肟纤维的合成、表征及光催化性能研究

以Bi(NO3)3和KI为铋源和碘源,偕胺肟纤维为载体,通过液相合成制备出了纳米碘氧化铋/偕胺肟纤维(BiOI/AOCF)复合光催化材料.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、能谱(EDS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、电子能谱(XPS)和热重(TG)等手段对样品进行了分析表征.实验结果表明,BiOI呈薄片状均匀分布于纤维表面,属于四方晶相.BiOI以配位方式固载于偕胺肟纤维表面,BiOI/AOCF具有很好的稳定性.以罗丹明B为模拟污染物,考察BiOI/AOCF光催化性能,结果显示,纳米BiOI/AOCF展现出优异的光催化活性.重复使用结果表明,纳米BiOI/AOCF重复使用5次后对罗丹明B的降解率仍然可以达到97%.由于BiOI/AOCF具备制备简单、光催化性能优良、易于从降解体系中分离等优点,同时可以多次重复使用,因而具有广阔的应用前景.     

基于杨絮纤维的重金属离子吸附分离和催化材料

以杨絮纤维素(PF)为基体,以硝酸铈铵为引发剂,引发丙烯腈在纤维素的羟基上自由基聚合而制备杨絮纤维-聚丙烯腈接枝共聚物(PF-g-PAN),用盐酸羟胺将聚丙烯腈中的氰基偕胺肟化,制备了聚偕胺肟功能化杨絮纤维(PF-g-PAO)。分析了PF-g-PAN、PF-g-PAO纤维的形态结构,研究了在不同pH的溶液中PF-g-PAO对重铬酸钾溶液中铬及混合重金属离子的吸附行为和机理。利用偕胺肟基团对银离子的螯合作用,制备了偕胺肟杨絮纤维纳米银复合材料(PF-g-PAO/AgNPs),研究了PF-g-PAO对Ag(Ⅰ)的吸附还原机理及复合材料PF-g-PAO/AgNPs对对硝基苯酚(4-NP)还原反应的催化作用。在4-NP 0.3mmol/L、NaBH4264mmol/L、催化剂0.25mg/mL的催化条件下,PF-g-PAO/AgNPs表现出较好的催化活性,催化还原速率常数为1.87s~(-1)·g~(-1)。     

纳米Ag／TiO2对溴虫腈的光催化降解

用紫外杀菌灯为光源，Ag/TiO2，SDS／Ag／TiO2和TiO2作光催化剂对悬浮液中溴虫腈进行光催化降解，并采用高效液相色谱、液-质联用仪和紫外-可见分光光度计对降解过程浓度变化进行分析。研究结果表明：在100mL混合中性溶液中，当溴虫腈质量浓度为100mg／L、催化剂质量浓度为1．0g／L、温度为室温条件下，溴虫腈5h的降解率分别为78％，65％和55％（空白实验为32％）。用上述3种催化剂为光降解源和空白实验制备4种纳米农药水乳剂，于玻璃上涂膜后在相同条件下进行太阳光降解实验，各制剂中溴虫腈降解率分别为62％，53％，34％和13％：在酸性条件下，溴虫腈分子和催化剂的吸附及氢键的形成十分有利，这有利于溴虫腈的降解；紫外光、太阳光下溴虫腈分解的主要中间产物为氯苯，其他中间产物含量较少。     

Ag_3PO_4光催化剂的合成和其光催化性能

用简单化学沉淀法制备了Ag3PO4可见光光催化剂,通过XRD、SEM和UV-Vis对其进行表征,并以若丹明B溶液为目标降解物研究了其光催化性能。UV-Vis图证实Ag3PO4对波长小于525nm范围内有明显吸收,可利用太阳光中的可见光。对比在可见光下光降解45min时的催化性能,N-TiO2催化降解率为8.1%,而Ag3PO4催化降解率为93.9%,表明Ag3PO4具有高效性;重复光催化5次Ag3PO4催化性能基本保持不变,催化降解率依次为93.9%、95.4%、95.5%、95.9%和96.5%,SEM图和XRD图显示,立方晶系的Ag3PO4在重复光催化5次后形貌和晶型均没有发生变化,以上实验结果表明其具有稳定性。因此,Ag3PO4是一种具有高效性和稳定性的可见光催化剂。     

偕胺肟合铁（III）纤维对分散红60#的吸附研究

以腈纶纤维（PAN）为原料,与羟胺溶液反应,将纤维侧链上的腈基转化为偕胺肟基（NH2-C=N-OH）．然后以这种功能化的腈纶纤维为基体．经配位反应将Fe^3＋螯合于纤维表面,形成偕胺肟合铁（III）吸附纤维．再以此为吸附材料,吸附废水中的分散红60#染料．通过实验摸索确定了螯合纤维吸附分散红60#的最佳工艺条件为：pH=5．5,吸附时间为50min,温度为45℃．     

Fe3+-TiO2/SiO2气相光催化降解乙醛反应动力学研究

用浸渍法制备了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型光催化剂,并进行了光催化降解气相中乙醛的实验和动力学研究．结果表明,Fe^3 掺杂量(nFe3 ／nTi4)为0．5％时光催化降解乙醛的效率最高;水气的存在提高了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe^3 -TiO2纳米粉的光催化活性降低;O2的存在使Fe^3 -TiO2纳米粉和Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低;光强减弱使乙醛降解率下降,反应速率与光强之间呈近似线性关系;光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langrauir-Hinshelwood动力学方程描述．     

偕胺肟纤维对活性黄K-6G染料的吸附性能研究

以偕胺肟纤维(AOCF)为吸附材料,与Fe3+反应,制得偕胺肟-铁(Ⅲ)螯合纤维〔AOCF-Fe(Ⅲ)〕,继而用此纤维吸附水溶液活性黄K-6G染料,对其吸附工艺条件和吸附动力学进行了研究。研究结果表明,在温度为40℃、pH=2.0、反应时间为2 h的条件下,吸附效果最佳,饱和吸附量达593 mg/g;该吸附行为是单分子层吸附;吸附反应符合二级反应.     

改性PAN纤维负载Fe（bpy）32+的制备及其光催化性能

将偕胺肟改性PAN纤维与Fe(bpy)32+溶液进行反应制备非均相Fenton催化剂,使用UV-vis DRS吸收光谱对其光吸收特性进行研究,并将其应用于罗丹明B的降解反应过程中,分别考察了Fe(bpy)32+负载量及溶液pH值对染料脱色率的影响.结果表明:反应温度和溶液中Fe(bpy)32+浓度的增加均能够促进偕胺肟改性PAN纤维与Fe(bpy)32+之间的反应,所得催化剂在可见光区具有明显的吸收性能;偕胺肟基团能够通过配位作用改变Fe(bpy)32+的光化学性质,使得催化剂在可见光下具有较高的催化活性,而且其活性与Fe(bpy)32+负载量密切相关,当负载量为0.29 mmol/g时其催化活性最高;此外,溶液pH值的升高会导致其催化活性有所降低.     

KBrO3协同载贵金属TiO2光催化降解阿莫西林

为提高二氧化钛光催化去除阿莫西林的效率,利用光沉积法制备了载贵金属TiO₂催化剂 (M／TiO₂,M为Ru、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt或Au),研究紫外光(365 nm)下KBrO₃协同M／TiO₂光催化降解阿莫西林的活性,并以KBrO₃协同Rh／TiO₂研究实验条件对催化活性的影响．结果表明：M／TiO₂光催化降解阿莫西林的催化活性与贵金属的功函数密切相关;KBrO₃对不同M／TiO₂光催化降解阿莫西林的反应均具有很好的协同效果;在Rh载量为0.1％(质量分数)、催化剂质量浓度为0.15 g／L、KBrO₃浓度为0.5 mmol／L、溶液pH为5的条件下,20 mg／L的阿莫西林溶液90 min光催化降解率达100％,且该反应符合一级反应动力学模型．     

纤维负载钯催化剂对1-溴萘和苯乙烯的Heck反应的催化性能研究

使用改性偕胺肟纤维为载体,制备了偕胺肟纤维-钯(Ⅱ)配合物[AOFs-Pd(Ⅱ)].采用SEM、XRD等手段对其结构进行了表征,并考察了AOFs-Pd(Ⅱ)对1-溴萘和苯乙烯Heck反应的催化性能及反应工艺条件对催化性能的影响.结果显示:在120℃、K2CO3为碱试剂、DMF/H2O=1∶1为溶剂,AOFs-Pd(Ⅱ)用量为0.12wt%,反应8h时,产率达88%.催化剂易于从反应体系中分离,并且可以重复使用6次.     

尖晶石型锡酸锌光催化降解二甲酚橙的性能

以SnCl4·5H2O和ZnSO4·7H2O为原料,用化学共沉淀法制备纳米尖晶石型锡酸锌光催化剂.通过X射线衍射分析(XRD)、光电子能谱分析(XPS)、扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征.以波长λ=312 nm的光源对二甲酚橙水溶液光催化降解,讨论光催化剂用量、催化剂烧结温度、试液的pH值、光照时间等与二甲酚橙脱色率...     

TiO2中空纤维光催化研究及设备设计

利用生物模板法-脱脂棉为模板,于不同温度烧结得二氧化钛（TiO2）中空纤维,利用X射线衍射、扫描电镜等进行表征,研究得出550℃高温下烧结的TiO2中空纤维光催化性能最佳,以浓度为10mg/L甲基橙为目标降解物,在pH值为2,TiO2中空纤维浓度为2.5g/L,紫外灯照射180min后降解率可达90%以上,二次降解率可达77%以上。在此最优实验条件的基础上,设计了一套新型光催化降解有机废水二级处理装置,第一级装置采用TiO2中空纤维作为催化剂,第二级装置采用活性炭和TiO2混合物作为催化剂,实验测试结果较好,极具实际应用与推广价值。     

Cu_2O/累托石纳米复合材料处理模拟染料废水试验

以累托石为载体,用液相合成法制备和表征了Cu2O/累托石纳米复合材料,并以吸附降解二甲酚橙的效果,探讨复合材料的吸附及光催化氧化性能.试验结果表明：当模拟二甲酚橙染料废水的初始质量浓度为20～30 mg/L,初始pH值为13,搅拌时间为40 min,纳米累托石/Cu2O复合材料的投加量为5 g/L时,对模拟二甲酚橙染料废水中二甲酚橙的去除率可达81.56%.三次重复使用后的复合材料对二甲酚橙的去除率仍可达70%.     

白腐真菌对造纸黑液脱色效果的研究

脱色是造纸废黑液处理工艺中的一个重要环节,作者应用白腐真菌对造纸黑液进行了脱色处理,探讨了影响脱色效果的因子,并确定出最佳脱色条件.白腐真菌系从自然界腐朽木材上分离和纯化培养得到,研究了木质素溶液质量浓度（污染负荷）、pH值、搅拌速度、碳源和氮源质量浓度、[Fe2＋]质量浓度变化对造纸黑液脱色效果的影响.实验确定的白腐真菌对造纸黑液脱色的最佳条件为：木质素质量浓度为153mg/L,pH为5左右,搅拌速度为250r/min,葡萄糖质量浓度为1g/L,酒石酸铵质量浓度为0.20g/L,[Fe2＋]质量浓度为0.08mg/L,在此条件下白腐真菌对造纸黑液的脱色率最高可达65%.     

响应面优化光催化降解低浓度富马酸废水

采用TiO2光催化氧化处理低浓度富马酸废水。在单因素实验基础上,通过响应面分析法中Box-Behnken进行实验设计,以废水初始浓度、pH值、催化剂投入量及光照时间作为变量,以废水的降解率作为响应量,研究不同变量对富马酸废水降解效率的影响及其交互作用。实验结果表明,该处理方法对富马酸废水具有很好的降解效率,光催化降解富马酸过程符合一级降解动力学过程;二次多项式的拟合优化结果表明,光照时间和废水pH值的交互作用显著。优化出的降解低浓度富马酸的最佳工艺条件是:废水初始浓度为68.76 mg/L时,催化剂投加量为0.06 g,pH值为5.01,反应时间为48.67 min,在该操作条件下降解效率可以达到97.41%。     

Bi-TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能

以甲基橙光催化降解效率为指标、 Bi（ NO3）3-稀HNO3混合液为电沉积液,利用电化学沉积法探讨铋掺杂二氧化钛纳米管阵列（ Bi-TNTs）的制备条件,通过SEM、 XRD对其结构和形貌进行表征,考察Bi-TNTs光催化降解制糖废水的条件。结果显示,在电压为2.2 V 、0.33 g/L Bi（NO3）3和0.28 mol/L HNO3溶液电沉积4 min条件下制备的Bi-TNTs可以显著提高光催化降解甲基橙及制糖废水的效率。底物pH值对Bi-TNTs光催化活性有较大影响,较强碱性环境中, Bi-TNTs对制糖废水降解率最高,光照25 h制糖废水降解率达到90.24％。     

PbS-TiO2异质结/电纺纤维复合材料的制备与可见光催化降解甲基橙

在水热条件下,将PbS-TiO2异质结负载于静电纺丝法制备含羧基的具有纳微米尺寸的电纺纤维上,制备PbS-TiO2异质结/电纺纤维复合光催化材料.通过SEM观察,PbS-TiO2异质结能够较为均匀地负载于电纺纤维之上,将复合材料进行UV-Vis测试,其光吸收范围扩展到可见光区.在可见光照射240min下,对甲基橙溶液降解的残留质量分数为2.59%,低于同等条件下PbS-TiO2异质结粉体,说明其具有很好的可见光催化降解效果.     

纳米磁性膨润土复合材料表征及降解甲基橙研究

以纯化膨润土为原料,通过铁盐与膨润土浆液反应制备非均相纳米磁改性Fe3O4/膨润土复合材料,研究其对甲基橙的降解性能。结果表明,纳米磁性颗粒以Fe3O4附载于膨润土上形成磁性集合体,其对甲基橙废水等温吸附符合Langmuir等温吸附模型。在pH为7、温度为25℃、纳米磁性膨润土投加量为1g/L、H2O2投加量为2.5mmol/L、降解时间为120min条件下,对模拟甲基橙废水降解率达96%,CODCr去除率为94.7%,色度去除率为88.8%。     

氧化亚铜光催化降解罗丹明B

利用室温液相还原法制备了氧化亚铜,通过XRD、SEM对其进行了表征,探讨了该催化剂对罗丹明B的光催化降解的活性。在催化剂用量为0.38 g/L,过氧化氢量为1.8 mL,罗丹明B的浓度为10 mg/L,pH为5.2的条件下,光照30 min后罗丹明B的降解率为96.5%。     

Fe掺杂g⁃C3N4光催化活化过硫酸钠降解偶氮染料

以硝酸铁为铁源,通过浸渍法制备Fe?C₃N₄复合材料。采用FT?IR对Fe?C₃N₄材料进行了表征分析。结果表明,Fe掺杂不改变g?C₃N₄的骨架结构,可以增加g?C₃N₄材料的光催化性能。以橙黄II为目标污染物,在可见光下Fe?C₃N₄催化活化过硫酸钠降解偶氮染料,考察了过硫酸钠物质的量、Fe?C₃N₄质量浓度、橙黄II质量浓度及pH对降解效果的影响,并对反应进行了动力学研究,分析了所制备的催化材料的稳定性。结果表明,在Fe?C₃N₄质量浓度为2.0 g/L、过硫酸钠与污染物物质的量比为1 200∶1和pH=3的条件下,降解效果最好,降解率为77.8%;Fe?C₃N₄/过硫酸钠体系对偶氮染料的降解满足准二级动力学方程;Fe?C₃N₄材料具有可重复利用性。