粉煤灰负载TiO_2基材料的制备及其对煤气化废水的处理研究

利用HCl、NaOH对活化后的粉煤灰进行酸碱浸提,并以改性粉煤灰为载体,采用溶胶-凝胶法制备了粉煤灰负载Cu~(2+)掺杂的TiO_2基复合材料(Cu~(2+)-TiO_2/FCA),然后用其处理煤气化废水,通过测定不同条件下气化废水降解后COD的值,研究了降解温度、投放量、Cu~(2+)掺杂量对催化剂活性的影响,最后利用XRD、SEM等对光催化剂的形貌和晶型结构进行了表征,研究粉煤灰负载TiO_2基材料的光催化可能机理。结果表明,Cu~(2+)掺杂量为10%的Cu~(2+)-TiO_2/FCA复合材料对于200 m L、COD初始浓度为863.5 mg/L的煤气化废水在温度60℃、投放量4 g时,光催化效果才能达到最佳,COD降解率达到90.1%。     

纳米TiO2/AC光催化降解罗丹明B废水的研究

采用负载型纳米TiO2/AC在流化床反应器中降解罗丹明B染料废水。试验结果表明,罗丹明B的光催化降解率受反应条件的影响较大,其最佳工艺条件：进水罗丹明B质量浓度80mg／L、催化剂为10g／L、pH2．5、H2O2投加量3．5mL／L、反应时间30min,此条件下罗丹明B的光降解率可高达96．1％。     

粉煤灰负载TiO_2基材料的制备及其对煤气化废水的处理研究

利用HCl、NaOH对活化后的粉煤灰进行酸碱浸提,并以改性粉煤灰为载体,采用溶胶-凝胶法制备了粉煤灰负载Cu⁽²⁺⁾掺杂的TiO_2基复合材料(Cu(2+)掺杂的TiO_2基复合材料(Cu⁽²⁺⁾-TiO_2/FCA),然后用其处理煤气化废水,通过测定不同条件下气化废水降解后COD的值,研究了降解温度、投放量、Cu(2+)-TiO_2/FCA),然后用其处理煤气化废水,通过测定不同条件下气化废水降解后COD的值,研究了降解温度、投放量、Cu⁽²⁺⁾掺杂量对催化剂活性的影响,最后利用XRD、SEM等对光催化剂的形貌和晶型结构进行了表征,研究粉煤灰负载TiO_2基材料的光催化可能机理。结果表明,Cu(2+)掺杂量对催化剂活性的影响,最后利用XRD、SEM等对光催化剂的形貌和晶型结构进行了表征,研究粉煤灰负载TiO_2基材料的光催化可能机理。结果表明,Cu⁽²⁺⁾掺杂量为10%的Cu(2+)掺杂量为10%的Cu⁽²⁺⁾-TiO_2/FCA复合材料对于200 m L、COD初始浓度为863.5 mg/L的煤气化废水在温度60℃、投放量4 g时,光催化效果才能达到最佳,COD降解率达到90.1%。     

TiO_2光催化型抗菌陶瓷的制备及其性能研究

研究了用溶胶凝胶法制备锐钛矿型Ti O_2光催化剂并使用La~(3+)、Si~(4+)等阳离子进行掺杂改性。XRD图谱表明,在550℃下煅烧2 h可以得到晶形较为完整的锐钛矿Ti O_2并且掺杂改性后,晶粒大小呈现出明显的细化。同时,以罗丹明B为目标降解物,考察了Ti O_2光催化性能并以此来表征其抗菌能力。结果表明,La~(3+)、Si~(4+)掺杂改性后的Ti O_2具有较好的光催化性能;对于不同浓度的阴离子对光催化性能的影响,发现硫酸根(氯)离子团促进(抑制)了光催化反应,而硝酸根离子则无明显影响。且随着阴离子浓度的降低,影响作用也相应减小。最后,利用浸渍提拉法在瓷砖表面制备了Ti O_2薄膜,以光催化降解罗丹明B作为评价其抗菌性能指标,发现其仍保持有好的光催化性能。     

Fe_3O_4-TiO_2复合材料的制备及光催化降解四环素的研究

将共沉淀法与溶胶-凝胶法相结合,制备Fe_3O_4-TiO_2复合材料,通过XRD、XPS、BET、TEM等测试技术对Fe_3O_4-TiO_2进行表征分析,以四环素为目标污染物,在Fe_3O_4含量、反应投加量以及反应初始pH等条件下,研究了Fe_3O_4-TiO_2光催化降解四环素的效果。结果表明,光催化降解60 mL浓度20 mg/L的四环素废水,Fe_3O_4-TiO_2的最优配比为m(Fe_3O_4)∶m(TiO_2)=2.5%,2.5%Fe_3O_4-TiO_2的最优投加量为60 mg,最优pH约为7,60 min降解四环素废水可达90%以上。     

磷酸银掺杂WO_3-TiO_2复合材料的制备及其光催化降解性能

以钛酸四丁酯作前体,采用溶胶-凝胶法和水热法分别制备TiO_2、WO_3-TiO_2和Ag_3PO_4-WO_3-TiO_23种催化剂,用XRD、SEM、FTIR和BET进行表征,考察在可见光(λ> 420 nm)下降解罗丹明B的光催化活性。结果表明,WO_3和Ag_3PO_4负载在TiO_2上,Ag_3PO_4的修饰可以协同WO_3共同抑制TiO_2晶粒生长。Ag_3PO_4-WO_3-TiO_2复合材料为介孔型结构,修饰后比表面积增大。当p H=7时,550℃煅烧制得复合材料光催化活性最高(样品中WO_3摩尔百分含量为1%,m(Ag_3PO_4)∶m(WO_3-TiO_2)=1∶5),70 min后罗丹明B的光催化降解率达到95. 0%。且重复使用5次后,光催化活性无明显下降,降解率仍保持在90%以上,催化剂具有很高的稳定性。     

磷酸银掺杂WO_3-TiO_2复合材料的制备及其光催化降解性能

以钛酸四丁酯作前体,采用溶胶-凝胶法和水热法分别制备TiO_2、WO_3-TiO_2和Ag_3PO_4-WO_3-TiO_23种催化剂,用XRD、SEM、FTIR和BET进行表征,考察在可见光(λ> 420 nm)下降解罗丹明B的光催化活性。结果表明,WO_3和Ag_3PO_4负载在TiO_2上,Ag_3PO_4的修饰可以协同WO_3共同抑制TiO_2晶粒生长。Ag_3PO_4-WO_3-TiO_2复合材料为介孔型结构,修饰后比表面积增大。当p H=7时,550℃煅烧制得复合材料光催化活性最高(样品中WO_3摩尔百分含量为1%,m(Ag_3PO_4)∶m(WO_3-TiO_2)=1∶5),70 min后罗丹明B的光催化降解率达到95. 0%。且重复使用5次后,光催化活性无明显下降,降解率仍保持在90%以上,催化剂具有很高的稳定性。     

含钛炉渣制光催化剂催化降解罗丹明B废水的研究

用含钛炉渣制备了光催化剂GN,通过催化降解罗丹明B废水,分析了催化剂投加量,废水pH值等因素对脱色率的影响.实验结果表明:催化剂GN具有较高的光催化活性,选取适当的催化剂投加量以及合适的废水pH值有助于罗丹明B的降解,GN最佳投加量为0.25g·L-1,适宜的废水pH值为2.当罗丹明B废水浓度为25mg·L-1时,在最佳条件下,光催化反应1h后,罗丹明B废水的降解率达95％以上.     

纳米TiO_2/硅藻土复合材料制备与表征

以提纯硅藻土为原料,钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶一凝胶法制备TiO_2/硅藻土光催化复合材料。采用XRD、SEM、FT-IR等方法对复合材料进行表征分析,以罗丹明B溶液为降解对象检测其光催化性能。结果表明:随着H_2O/HNO_3比增加,复合材料的光催化性能先升高后降低。H_2O/HNO_3=4时光催化性能最好,纳米TiO_2均匀负载硅藻土表面,锐钛矿型比例为85.9%,TiO_2晶粒尺寸为14.2 nm,光照3h对罗丹明B溶液降解率可以达到100%。     

纳米WO_3/玻璃薄膜光催化性能研究

以溶胶-凝胶法制备纳米WO3/玻璃薄膜,并用UV-Vis法,IR法和XRD方法进行了表征。以10 mg/L罗丹明B为降解对象,考察其光催化性能。结果表明：经500℃灼烧2 h以上制备的厚度为278 nm的两层涂膜,在pH=3.0、鼓入空气、光强为1.81×1016光子/s等条件下薄膜具有最佳光催化活性,对罗丹明B的光催...     

Yb-La/TiO_2光催化剂的制备工艺研究

采用溶胶-凝胶法制备镱镧共掺杂二氧化钛光催化剂Yb-La/TiO_2,在紫外光照射下,以罗丹明B作为目标降解染料,考察催化剂的光催化性能。结果表明,制备Yb-La/TiO_2光催化剂的最佳条件为:n(La)∶n(Yb)∶n(Ti)=1.2∶1.0∶100,钛酸丁酯用量10 m L,无水乙醇用量50 m L,聚乙二醇用量0.4 g,冰醋酸用量2 m L,pH=2.3,陈化4天,150℃干燥24 h,550℃焙烧2 h。此条件下制备的Yb-La/TiO_2光催化剂对罗丹明B的降解率达93.37%,重复使用3次后,降解率仍高于80%。     

纳米复合结构二氧化钛薄膜的制备及其光降解水中若丹明B的能力

用双氧水低温氧化金属钛片的方法制备了TiO2纳米棒阵列,并以该阵列为基体,用浸渍渗透溶胶-凝胶技术制备了TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列基体的复合结构薄膜.用X射线衍射、场发射扫描电镜及光致发光光谱研究制得薄膜的结构和发光性能.结果表明:纳米棒阵列为金红石与锐钛矿的混晶结构,而溶胶-凝胶获得的TiO2为纯锐钛矿结构.在复合构造薄膜中TiO2纳米颗粒嵌入到纳米棒阵列间隙中,其光生电子-空穴对的空间分离效果得到明显改善.用制得的薄膜进行光催化降解水中若丹明B的实验结果显示:复合结构薄膜的光催化效率高于相应的纳米棒阵列,其表观反应常数是相同质量的溶胶-凝胶法制备薄膜的3倍,这是因为第二相TiO2纳米颗粒嵌入TiO2纳米棒阵列中促进了光生电子-空穴对的空间分离,从而提高了复合结构薄膜的光催化活性.     

H3PW12O40-TiO2/SiO2超声光催化降解罗丹明B的研究

以硅胶为载体,采用浸渍法制备了H3PW12O40-TiO2/SiO2催化剂.通过对染料罗丹明B的超声光催化降解,探讨了催化剂的组成、用量、酸度、催化剂重复使用次数等因素对罗丹明B降解率的影响.结果表明:含4gH,PW12O40的TiO2溶胶浸渍在11gSiO2上的催化效果最佳.催化剂最佳用量为0.2g.初始罗丹明B溶液的pH为1时,反应速率最快.催化剂经活化处理后,重复使用6次,对罗丹明B的降解率仍达95.65%.相同条件下比较H3PW12O40-TiO2/SiO2和TiO2/SiO2对罗丹明B的降解效果发现,H2PW12O40可显著提高TiO2超声光催化降解罗丹明B的降解率.     

Cr^3+掺杂对ZnGa2O4光催化性能影响的研究

试验以Ga(NO3)3·9H2O、Zn(NO3)2·6H2O、Cr(NO3)3·9H2O、Na3C6H5O7·2H2O为原料,采用水热法制备Cr^3+掺杂ZnGa2O4。通过XRD、TEM对样品的结构和形貌进行表征,通过UV-vis DRS、PL对样品进行光学性能表征,利用紫外-可见光分度计测试罗丹明B的吸光度变化情况对样品进行光催化性能检测。研究掺杂量、煅烧温度、保温时间对ZnGa2O4的影响,试验结果表明,最佳制备条件为:Cr^3+掺杂量1.0%、煅烧温度700℃、保温时间8 h。最佳条件下ZnGa1.99Cr0.01O4降解罗丹明B在60 min降解率可达97%;ZnGa1.99Cr0.01O4产氢量为446.4μmol/g,对比Zn Ga2O4产氢量为184.7μmol/g,产氢量增加。     

掺杂铈、铁离子纳米TiO_2光催化降解苯酚废水的试验研究

Ce4+-Fe3+共掺杂溶胶-凝胶法制备改性TiO2光催化剂降解苯酚废水。试验研究了光催化剂投加量、反应时间、溶液pH值、煅烧温度以及Ce4+的掺杂量度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明,当苯酚废水初始质量浓度为500 mg/L,调节pH值为3.0,Ce4+-Fe3+-TiO2光催化剂的投加量为10 g/L,紫外灯照射反应240 min后,苯酚去除率达到90%以上。TiO2光催化剂处理苯酚废水效果显著,操作简单,无二次污染,具有较好的可行性。寻求更好的TiO2改性技术必将成为研究的热点。     

Fabrication of titania thin film with composite nanostructure and its ability to photodegrade rhodamine B in water

A titania nanorod film was synthesized by direct oxidation of metallic Ti with hydrogen peroxide solution under a low temperature. Titania nanoparticles were then filled into the gaps among the nanorods through an infiltration sol-gel procedure to form a composite titania film with an ordered nanostructure. X-ray diffraction spectra indicate that the composite film was a mixture of anatase and rutile while the titania film obtained by only using a sol-gel procedure was pure anatase. Field emission scanning electron microscopy observations show that titania nanoparticles were embedded into the titania nanorod film. Photoluminescence spectra suggest the enhanced separation of electron and hole pairs for the obtained composite titania film over the corresponding titania nanorod film. The composite titania film exhibited improved ability to photodegrade rhodamine B in water compared with the titania nanorod film. The apparent photodegradation rate constant, fitting a pseudo-first-order, was 3 times of that obtained by the sol-gel derived titania film at the same weight. The improved photocatalytic activity for the composite titania film could be attributed to the enhanced separation of electron and hole pairs due to the embedding of the titania nanoparticles within the titania nanorods.     

Eu3+掺杂TiO2荧光探针的制备及对氯氰菊酯的检测应用

以钛酸四丁酯为前体,采用液相法制备了水溶态纳米Eu3+掺杂TiO2荧光探针,并对其发光性质进行了研究。通过紫外吸收和荧光光谱研究了它和氯氰菊酯之间的相互作用,结果发现,氯氰菊酯对Eu3+掺杂TiO2的荧光具有猝灭作用,根据Stern-Volmer猝灭方程,计算出其猝灭常数为1.017×1011 L/(mol.s),并讨论了猝灭机理。依据氯氰菊酯浓度和Eu3+掺杂TiO2的荧光强度成正比,建立了一种快速检测农药的新方法。其检测范围为2.5×10-10～2.5×10-7mol/L,检出限为2.5×10-11mol/L,回收率在89.25%～93.55%之间。     

纳米TiO2薄膜光催化降解罗丹明B的研究

本文采用sol-gel法制备了TiO2溶胶,以载玻片作为底材,用提拉法镀膜,经高温热处理后得到了TiO2纳米晶薄膜。采用XRD、SFM研究了薄膜的物相及其结构特征,UV-vis研究了薄膜的光吸收特性,以罗丹明B溶液作为目标反应物,研究了溶胶的浓度、pH值以及热处理气氛对TiO2薄膜光催化性能的影响。     

PMMA/纳米三氧化二镧复合材料的制备及性能

制备了聚2–甲基–2–丙烯酸甲酯(PMMA)/纳米三氧化二镧(La_2O_3)系列复合材料,对复合材料浇注体板材进行了力学性能、腐蚀性及吸湿率测试。结果表明,表面经PMMA接枝处理后的纳米La_2O_3质量分数为0.3%时,浇铸体复合材料板材的力学性能最佳,冲击强度比纯PMMA板材提高了154.7%,弯曲强度提高了52.0%;当纳米La_2O_3含量为0.5%时,浇铸体板材的耐酸、碱腐蚀性及吸湿性得到明显改善;在实验含量范围内,随着纳米La_2O_3含量的增加,浇铸体板材的邵氏硬度线性上升。得到了性能优异的复合材料浇铸体板材,并总结了浇铸体板材性能得以综合提升的原因。     

Ni-TiO_2薄膜的制备及可见光催化活性的研究

通过溶胶-凝胶法结合浸渍提拉法在陶瓷基片表面制备Ni掺杂改性TiO_2薄膜。研究不同Ni与Ti物质的量比、焙烧温度和保温时间等对Ni-TiO_2薄膜可见光光催化活性的影响。利用XRD、光化学反应仪、色差仪等对其进行表征。采用单因素分析法和正交实验法得到制备可见光催化活性最优Ni-TiO_2薄膜的Ni与Ti物质的量比为0.3,焙烧温度600℃,保温时间2 h。Ni-TiO_2薄膜在白炽灯光照2 h后,对表面涂覆的罗丹明B溶液的降解率高达93.02%。