Ag3PO4催化剂的简易制备及其降解罗丹明B的研究#br#

以硝酸银和十二水合磷酸氢二钠为原料合成了Ag3PO4催化剂,并在可见光下研究其对罗丹明B的光催化降解性能。通过X射线衍射仪、纳米激光粒度仪及紫外可见分光光度计对催化剂进行了表征,并考察了不同的光照时间、催化剂用量、罗丹明B初始浓度,以及丙二酸、乙二胺四乙酸、过氧化氢的加入对光催化性能的影响。结果表明,当Ag3PO4催化剂用量为30 mg,罗丹明B浓度为10 mg/L,过氧化氢用量为1 mL时光催化效果最好,罗丹明B的降解率高达98.6%;加入过氧化氢后,Ag3PO4催化剂对罗丹明B的降解速率提高了约20个百分点,降解完全所需时间缩短了约三分之一;加入丙二酸和乙二胺四乙酸后,Ag3PO4催化剂对罗丹明B的降解率显著降低,表明羟基自由基·OH和空穴H+可能是Ag3PO4可见光催化剂的主要活性物质。     

Ag_3PO_4/硅藻土可见光催化降解盐酸四环素性能研究

以硅藻土为载体,采用离子交换法制备了Ag_3PO_4/硅藻土复合光催化剂。采用UV-Vis-DRS和XRD对其进行表征,以盐酸四环素为目标降解物,考察了催化剂制备条件及反应条件对其光催化性能的影响。结果表明,Ag_3PO_4/硅藻土有良好的可见光响应性。Ag_3PO_4含量为20%的Ag_3PO_4/硅藻土对盐酸四环素表现出相对较优的催化活性。该催化剂在投加量为1 g/L,溶液p H值为7,可见光下反应120 min的反应条件下,对20 mg/L的盐酸四环素降解率达到86.4%。     

Ag_3PO_4/埃洛石可见光催化降解抗生素性能研究

以埃洛石为载体,采用超声辅助-沉淀法制备了系列Ag_3PO_4/埃洛石复合光催化剂。结果表明,Ag_3PO_4/埃洛石复合光催化剂中,部分Ag_3PO_4进入到埃洛石管腔层间,二者通过界面效应和量子化效应增强了催化剂的光吸收能力,并拓宽了催化剂的光谱响应范围。光催化降解盐酸四环素试验表明,Ag_3PO_4含量(质量分数)为10%的Ag_3PO_4/埃洛石光催化活性更优,当催化剂投加量为1.0 g/L,溶液初始pH值为6,H_2O_2的投加量为15 mL/L,可见光下反应120 min时,20 mg/L盐酸四环素降解率达89.13%,表现出比纯Ag_3PO_4更好的光催化活性和稳定性,该催化剂对其他几种抗生素也表现出良好的降解效果。     

蛋白土基非均相Fenton催化剂降解印染废水

制备了一种高效的非均相催化剂Fe_2O_3-蛋白土复合材料,利用光-Fenton反应原理对有机污染物进行降解。本研究选用罗丹明B作为目标污染物,探讨了影响罗丹明B降解效果的因素。在pH值为3,催化剂质量浓度为0.1 g/L,过氧化氢浓度为50 mmol/L,罗丹明B质量浓度为8.5 mg/L,太阳光照下反应100 min,罗丹明B的脱色率达100%。此外,还考察了不同光源、不同材料以及不同反应体系对罗丹明B降解效果的影响。结果表明,在可见光-Fenton反应体系中,罗丹明B的降解效果最佳。     

Bi_2WO_6-ATP的制备及其可见光催化降解四环素的研究

以盐酸活化凹凸棒土为载体,利用水热合成法制备Bi_2WO_6-ATP复合光催化剂。采用FESEM、EDS、XRD、UV-vis及XPS进行表征,并考察催化剂用量、溶液初始质量浓度、pH值对可见光催化降解四环素效果的影响。结果表明,Bi_2WO_6成功负载在凹凸棒土中。当催化剂用量为200 mg/L,四环素溶液初始质量浓度15 mg/L,pH值为7时,对四环素类抗生素的降解效果最好。     

掺杂Fe~(3+)的A-TiO_2可见光照射下催化降解甲醛研究

采用水热法制备了掺Fe~(3+)的A-TiO_2粉末,研究了其在可见光照射下催化降解甲醛的效果。结果表明,在3.7 mg/L的甲醛溶液中,加入自制的掺杂0.4%Fe~(3+)的A-TiO_2粉末(用量为0.108 g/L),35℃下可见光(95 W白炽灯)照射2 h,甲醛降解率达到55.62%。     

硅藻土负载纳米Fe_2O_3复合材料的光催化性能研究

本研究选择提纯后的硅藻土充当Fenton催化剂基础载体,采用水解沉淀法将纳米Fe_2O_3颗粒负载在硅藻壳体表面制备得到一种新型的非均相Fenton复合材料,以罗丹明B作为染料废水检验催化剂的催化性能,研究结果表明,在光照条件下加入硅藻土负载Fe_2O_3催化剂和H_2O_2,反应120 min后,罗丹明B的脱色率可达到98.33%。     

粉煤灰掺杂MnO2催化臭氧氧化高盐废水中化学需氧量研究

为实现煤化工高盐废水的有效处理,各种高级氧化技术均得到深入研究,非均相催化氧化技术有效且前景广阔,因此臭氧氧化的非均相氧化技术得到长足发展,而高效催化剂的开发至关重要。采用水热合成法制备了活性组分MnO_2,通过掺杂成型技术制备了颗粒状固体催化剂,通过X射线荧光光谱(XRF)、扫描式电子显微镜-X光微区分析(SEM-EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位分析等表征技术对催化剂进行分析。结果显示,催化剂以硅、铝、钙的氧化物为主体,以二氧化锰为主要活性组分的混合型多层催化剂,催化剂表面形态较好且具有较好的孔道结构。催化臭氧氧化高盐水中化学需氧量降解试验中,探讨了臭氧投加量、催化剂投加量、初始pH等因素,结果表明,在臭氧投加量为10 mg/L、催化剂投加量为100 g的条件下反应60 min后,高盐水的化学需氧量去除率为60%左右,反应体系最优的酸碱度在催化剂等电点附近。反应机理研究中,通过添加PO_4~(3-)证明了表面的酸性位点为有机物降解的活性位点;加入对苯醌体系的化学需氧量降解率仅45%左右而加入叔丁醇反应体系可实现55%的化学需氧量降解率,因此通过添加不同种类的自由基抑制剂证明了·O_2~(2-)对化学需氧量降解的贡献远大于·OH;无机阴离子的加入对反应效果的影响结果不一致,Cl~-、HCO_3~-的加入浓度为1 000 mg/L时催化效果会下降5%以上,说明自由基捕获剂类的阴离子会显著降低COD的降解率。     

TiO_2光催化氧化降解二甲酚橙的研究

在可见光(40W白炽灯)照射下,以自制的掺Fe(Ⅲ)锐钛型TiO2即A-TiO2对二甲酚橙进行催化降解,分析了二甲酚橙初始浓度、掺Fe(Ⅲ)A-TiO2量、掺Fe(Ⅲ)量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响。结果表明:在15mg/L的二甲酚橙溶液(pH=6)中,加入掺Fe(Ⅲ)8%的自制A-TiO2粉末,使其用量为1.0g/L,室温下可见光照反应4h,二甲酚橙降解率达到82.38%。     

Bi2O3催化氧化法处理选矿废水试验研究

研究了用Bi₂O₃催化氧化法处理含黄药的模拟选矿废水的降解效果,分别考察了光照与否、反应时间、废水的pH值、Bi₂O₃用量、黄药浓度、催化剂可重复利用性等因素对催化氧化效果的影响。结果表明,黄药初始浓度30 mg/L,自然pH=7.2,Bi₂O₃用量为1 g/L且无光照条件下搅拌反应60 min,黄药降解率可达99.74%,催化剂重复利用4次仍有较好的活性,且在黄药降解过程中不产生任何中间产物,具有较高的实用价值。     

石墨烯-TiO2复合材料可见光催化降解乙黄药

以石墨烯-TiO2复合材料为光催化剂,可见光条件下催化氧化降解硫化矿选矿模拟废水中残余乙黄 药,分析了不同种类光催化材料、溶液 pH 值、光催化时间、乙黄药初始浓度等因素对催化氧化降解效果的影响,并 对光催化材料可重复利用性进行了评价。结果表明：在乙黄药初始浓度为 20 mg/L、初始 pH=6.8、复合材料用量为 0.3 g/L、反应时间为 120 min,氙灯模拟可见光的试验条件下,模拟废水中乙黄药降解率可达到 94.54%,制备的高性 能复合材料重复利用 4 次仍有较好的光催化活性。紫外光谱仪在 200～400 nm 波长范围内扫描对光催化氧化过程 进行了表征,结果表明：乙黄药光催化氧化降解过程中有过黄药产生,然后过黄药在光催化剂作用下将继续氧化成 其他物质。     

1,1,1-三氯乙烷的TiO2光催化降解

用自行设计的气固相光催化实验系统，研究催化剂用量、传质扩散、污染物初始浓度、气体相对湿度等因素对1，1，1-三氯乙烷（TCE）TiO2光催化降解的影响。结果表明，加入涂覆了TiO2的铁片使TCE降解率提高了33．7％，风扇的使用没有明显地提高降解率，随污染物初始浓度增加，降解率降低，气体相对湿度为30％时光催化降解率最高。TCE的TiO2光催化降解反应为一级反应。     

铜铁双金属掺杂TiO2/膨润土光催化降解直接天蓝染料性能研究

以溶胶-凝胶法制备了Cu-Fe双金属掺杂TiO2/膨润土负载型复合光催化剂,以直接天蓝溶液为模拟染料废水,考察了光照条件、催化剂用量、溶液pH值、反应时间、催化剂再生等条件对催化剂光催化性能的影响.结果表明,该光催化剂对质量浓度为50 mg/L的直接天蓝溶液,在催化剂用量为3g/L、溶液pH值为3、光照时间为1.5h的反应条件下,在紫外光和可见光下的脱色率分别高达98.6％和97.3％,且该催化剂具有良好的再生性能,表现出较好的应用前景.     

负载铁沸石催化剂催化氧化降解偶氮染料活性黑5的研究

采用浸渍法,以FeSO_4溶液为浸渍剂对沸石进行浸渍制备负载铁沸石催化剂。研究了H_2O_2存在条件下负载铁沸石催化剂催化氧化降解染料活性黑5的性能及机理。结果表明,负载铁沸石催化剂对染料活性黑5的催化降解效果明显优于未负载沸石,其最优制备条件为FeSO_4溶液浓度0.1 mol/L,浸泡时间12 h,焙烧温度450℃,焙烧时间3 h;在反应时间为60 min,反应温度30℃,染料废水p H为3,H_2O_2浓度为200 mg/L,催化剂投加量1.5 g/L的条件下,活性黑5降解效率最高,为98.9%。负载铁沸石催化剂催化氧化降解偶氮染料活性黑5过程中,·OH自由基起主导作用。     

海泡石负载Ag_3PO_4可见光催化降解日落黄性能研究

以离子置换法制备了Ag3PO4/海泡石复合光催化剂,通过XRD和FTIR对其结构进行了表征,考察了Ag3PO4与海泡石配比、催化剂投加量、反应时间、溶液p H值、光照条件等因素对催化剂降解日落黄染料性能的影响。结果表明,Ag3PO4/海泡石中Ag3PO4为立方晶相结构,部分Ag3PO4进入了海泡石层间与海泡石复合,并促使其层间距增大。海泡石对Ag3PO4的负载提高了Ag3PO4的稳定性和光催化活性,当Ag3PO4与海泡石配比为1∶1,Ag3PO4/海泡石投加量为2 g/L,溶液p H值为9,在可见光或太阳光下反应2 h后,该催化剂对50 mg/L的日落黄染料降解率分别达97.16%和97.79%。此外,该催化剂还具有良好的再生性能。     

氮掺杂含钛高炉渣的矿物特征及降解吸附性能研究

为了实现含钛高炉渣的资源化利用,利用其含有的Ti O2可制备光催化降解药剂的特点,以攀钢含钛高炉废渣为原料掺杂硝酸铵,采用高能球磨法,在300℃煅烧2 h,制得氮掺杂含钛高炉渣催化剂。利用X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电子显微镜和电子背散射衍射分析对N-TBFSx-300催化剂进行了表征,并研究了影响N-TBFS5.0-300降解吸附Cr(Ⅵ)的因素。结果表明,光催化剂N-TBFS5.0-300用量、溶液Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液pH值和反应时间等4因素中,pH值对N-TBFS5.0-300催化降解吸附Cr(Ⅵ)的影响最大,其次是反应时间,然后是光催化剂用量和溶液Cr(Ⅵ)初始浓度;光催化剂N-TBFS5.0-300在室温和照明下对水中Cr(Ⅵ)光催化吸附的最佳pH=1.5,反应时间为3 h,对重铬酸钾溶液浓度为20 mg/L的模拟废水的降解吸附率达97.80%,饱和降解吸附容量约为0.01 g/g。     

TiO2/膨胀珍珠岩漂浮型光催化剂制备、表征及其活性研究

以钛酸丁酯为前驱体,膨胀珍珠岩（EP）为载体,采用载体内溶胶-凝胶法制备了可漂浮于水面的负载TiO2光催化剂。研究结果表明,TiO2负载量低于30%时,TiO2颗粒不大于0.5μm,并在载体表面均匀分布;550℃焙烧后,30%TiO2/EP催化剂表面存在锐钛矿相与金红石相混晶。对模拟污染物罗丹明B（RB）进行光催化降解实验,表明经550℃焙烧后的该催化剂光催化活性最佳,紫外光强为167μW/cm^2光照4h后,0.15g催化剂可使30mL浓度为15mg/L的罗丹明B的去除率达95%。     

Y-N-TiO_2/凹凸棒土光催化剂制备及性能研究

以钛酸丁酯为钛源、硝酸钇和二乙醇胺为改性剂原料,凹凸棒土为载体,采用溶胶-凝胶法制备了凹凸棒土负载的Y-N-TiO_2/凹凸棒土光催化剂,通过IR和XRD对其结构进行表征。考察了焙烧温度、催化剂用量、溶液pH值、光照条件等因素对光催化剂降解诺氟沙星性能的影响。结果表明,Y、N掺入了TiO_2晶格,其中部分TiO_2进入了催化剂载体凹凸棒土的层间并通过化学键与其成功复合。500℃焙烧的催化剂中锐钛矿型TiO_2比例相对较高,表现出最优的光催化活性,当催化剂用量为2g/L,溶液pH值为6,在可见光或太阳光下反应2h后,该催化剂对25mg/L的诺氟沙星降解率分别达89.6%和91.3%。此外,该催化剂易于回收,再生性良好。     

可见光光催化剂WO3降解丁黄药研究

用最佳热分解条件下制备的WO3粉体为丁黄药模拟废水降解的光催化剂(可见光波长≥420 nm),系统地研究了WO3用量、丁黄药初始浓度、溶液pH值和降解时间对降解效果的影响.研究结果表明,当丁黄药模拟废水初始浓度为40 mg/L、W03用量为1.0 g/L、pH =7、降解反应时间为5h时,丁黄药降解率为92%、COD去除率为84%;在诸影响因素中,以溶液的pH对丁黄药降解的影响最显著,在酸性介质下,丁黄药降解速度显著加快,上述降解反应的pH =4时,30 min即可达到90%的降解率.动力学研究表明,室温下WO3光催化降解丁黄药的行为符合一级反应动力学模型.丁黄药降解的紫外一可见吸收光谱研究表明,在丁黄药降解过程中仅生成了二硫化碳.     

复合金属氧化物催化材料及其可见光降解性能

利用成核—晶化隔离法制备二元ZnGa水滑石(LDH)及在此基础上引入镁和铈的三元水滑石前驱体,高温焙烧后制备出复合金属氧化物(MMO)催化材料。以降解亚甲基蓝(MB)为探针反应,在可见光的照射下,考察元素组成和焙烧温度对催化性能的影响。结果表明,三元复合金属氧化物的催化性能优于二元复合金属氧化物,镁的引入对催化性能的影响比铈大,并且随着焙烧温度的增加,催化剂的活性也有所提高,以MZG-MMO-800为催化剂光反应5 h后,降解率能达到60%以上。