TiO2/柱撑膨润土复合光催化剂制备及应用研究

以改性的新疆乌兰陵格膨润土、四氯化钛和钛酸丁酯为原料，采用柱撑多次负载法制备TiO₂／柱撑膨润土复合光催化剂。并通过改变TiO₂／柱撑膨润土的配比、负载次数、焙烧温度得到最佳制备条件。采用XRD、IR、SEM、EDS对TiO₂／柱撑膨润土复合光催化剂进行了表征。证实TiO₂呈高度分散状态，并已渗入膨润土层间结构，使层间距扩大，形成互不干扰的活性反应中心。在模拟染料废水中，对TiO₂／柱撑膨润土复合光催化剂的光催化降解性能进行了研究。同时用所制TiO₂／柱撑膨润土复合光催化剂对石化含油污水进行了光降解试验。     

TiO2/SiO2复合膜光催化降解DDNP废水试验研究

采用液相沉积法在煤矸石烧结滤料表面制备了TiO₂/SiO₂ 复合膜,研究了TiO₂/SiO₂ 复合膜对淮南某化工厂DDNP废水的光催化降解效果。试验结果表明：在将废水稀释20倍（COD_Cr为318 mg/L,色度为3 750倍）,使废水初始pH为3,投加占废水体积0.9%的双氧水,以及光照的同时辅之以曝气条件下,用TiO₂/SiO₂复合膜对废水光催化降解1 h,废水脱色率和COD_Cr下降率分别达到75.54%和61.51%,效果比较理想。     

锰改性含钛高炉渣光催化剂降解废水中的Cr6+

为了实现以废治废、变废为宝的目标,以攀钢含钛高炉渣为原料、MnO₂为改性剂,采用高温固相法制备了改性的TiO₂光催化剂。通过XRD、UV-Vis吸收光谱等对其进行表征,研究了模拟废液pH、催化剂用量和光照时间等因素对改性的TiO₂光催化剂降解Cr⁶⁺的影响。结果表明：800 ℃下煅烧2 h所得的含钛高炉渣光催化材料中出现的锐钛矿型TiO₂对紫外区域有较好的光响应。在溶液pH=1.62,光催化剂用量为0.40 g/L,光照时间为60 min情况下,Cr6+浓度为10 mg/L的模拟废水中Cr⁶⁺的降解率为89.17%。     

TiO2/MMT复合材料降解盐酸四环素的研究

为解决抗生素废水排放带来的环境污染问题,以蒙脱土(MMT)为原料,采用水解法制备TiO₂/MMT复合材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)对TiO₂/MMT进行物相表征。以盐酸四环素(TC)为目标降解分子,考察了所制备的复合材料对TC的降解性能,并采用紫外-可见分光光谱(UV-vis)跟踪检测TC降解过程。物相表征表明,TiO₂均匀分散在MMT的表面;TiO₂/MMT中TiO₂为锐钛矿相。TiO₂/MMT回收样检测到N元素存在。活性数据表明,30%TiO₂/MMT (400℃,2 h)复合材料具有最优光催化降解TC性能,在紫外光下对100 mg/L TC的降解率达87.64%,优于纯TiO₂(68.74%)和纯MMT(72.22%)。循环试验6次后,催化剂对TC降解率仍达到75%,表明TiO₂/MMT对TC具有较高的降解活...     

Fe-TiO2/膨润土对甲基橙染料废水光催化降解性能研究

以广西宁明膨润土为载体,采用溶胶-凝胶法及微波辐射下制备了掺铁TiO2负载型光催化剂——Fe-TiO2/膨润土复合材料,研究了废水的pH值、催化剂用量、Fe的掺杂浓度及废水初始浓度等因素对复合材料光催化降解甲基橙染料废水的影响.结果表明,当pH=4.21、催化剂用量为2.5g/L、Fe的掺杂浓度为0.2%、废水初始浓度为20mg/L、光照时间为60min时,甲基橙降解率可达96.3%;在实验浓度范围内,该光催化反应可用一级反应动力学方程描述,且Fe-TiO2/膨润土催化剂具有较高的活性稳定性,因而具有较好的应用前景.     

网固定TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

采用TiO₂胶体合成-不锈钢金属网表面浸渍提拉法镀TiO₂胶体膜-焙烧工艺制备网固定TiO₂薄膜光催化材料,并以偶氮染料废水为降解对象,研究了镀膜次数、焙烧温度以及偶氮染料初始浓度对材料光催化活性的影响。结果表明：镀膜5次后在700 ℃下焙烧2 h,可以得到光催化性能优异的金属网固定TiO₂薄膜。用该制品对浓度为27 mg/L的偶氮染料废水光降解3 h,降解脱色率达到99.07%。TiO₂晶体膜在金属网表面键合牢固,重复使用仍保持良好的光催化活性。     

改性A-TiO2紫外光催化降解碱性品红

以TiOSO₄为原料, 用水热法制备了掺铁TiO₂晶体粉末, 用XRD测定了样品的晶型, 研究了以自制的催化剂对碱性品红溶液的光催化降解行为。实验结果表明: 自制的掺铁TiO₂为锐钛矿型TiO₂(即A-TiO₂); 光催化降解碱性品红溶液的优化条件是: 2 mg/L的碱性品红溶液、掺铁量5%(摩尔分数)、A-TiO₂粉末加入量1.2 g/L, 室温搅拌下紫外(λ=365 nm)光照降解反应3 h, 此条件下碱性品红溶液降解率达到88.59%。     

碳柱撑磁性膨润土催化降解焦化废水的研究

鉴于膨润土具有良好的吸附性,制备磁性膨润土,构建碳柱撑磁性膨润土/H_2O_2芬顿体系,以苯酚溶液模拟焦化废水进行催化降解实验,效果良好。重复使用5次以后,苯酚去除率仍可达到87.64%。证明碳柱撑磁性膨润土/H_2O_2芬顿体系有良好的吸附性和稳定性。     

几种环境矿物对印染废水处理性能的比较研究

为了解决利用改性土处理废水易造成二次污染,且改性成本较高等缺点,以甲基橙模拟印染废水为例,探讨并比较了矿物原土(膨润土、高岭土、硅藻土)对印染废水的处理效果,研究了pH值、黏土矿物用量以及搅拌强度等对印染废水CODCr值降低率、脱色率及其矿物沉降性能的影响.结果表明:膨润土在pH值为5,土量为0.125 g/mL,搅拌强度为200 r/min时对印染废水CODCr值降低率最大,为81.80％;脱色效果主要取决于膨润土的用量,膨润土用量越大脱色效果越好,最大为73.19％;酸性条件下的沉降效果较好.高岭土仅在酸性条件下对印染废水有处理效果,在中性和碱性下不起作用,pH值为l时的CODCr值降低率可达65.23％,相应脱色率也最好.在相同pH值下,硅藻土用量越大,脱色效果越好,其中以pH值为7、用量为0.15 g/mL时CODCr值降低效果最好,可达76.92％.与高岭土和膨润土相比,用硅藻土处理印染废水后的矿物沉降性能最好,可明显缩短沉降时间.     

新疆夏子街膨润土的柱撑化改性及吸附性能研究

以新疆夏子街钠基膨润土为原料,制备了无机柱撑膨润土和无机—有机柱撑膨润土,考察了溶剂及配比等对柱撑膨润土的影响。无机柱撑膨润土的合成条件为[OH-]/[Al3+]=2.2,Al3+/土=15mmol/g。膨润土应用于城市污水的吸附研究结果表明:膨润土原矿对废水中COD去除率为38.5%,无机柱撑膨润土在最优吸附条件下对废水中COD去除率达到91.85%,无机—有机柱撑膨润土在最优吸附条件下对废水中COD去除率达到97.12%。     

改性膨润土负载TiO2光催化剂处理含酚废水的研究

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备以改性膨润土为载体的负载型TiO2光催化剂,通过自行设计的光催化反应器考查了焙烧温度、焙烧时间、光催化剂用量、酸化时间、通气量及双氧水浓度等因素对光催化剂降解苯酚废水性能的影响,确定了制备改性膨润土负载TiO2光催化剂的最佳实验条件。实验结果表明:膨润土/TiO2对苯酚废水的光催化降解率可达80%。     

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.     

Visible light induced TiO2 pillared MMT photocatalyst coupling-doped with S and N

Visible light induced titanium dioxide (TiO₂) pillared montmorillonite clay (MMT) photocatalyst coupling-doped with S and N elements was prepared by the two-step adsorption method. The photocatalyst was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultraviolet-visible (UV-vis) absorption spectroscopy. The photocatalysic efficacy of the prepared photocatalyst for degrading gaseous formaldehyde was evaluated under visible light irradiation. The degrading rate of gaseous formaldehyde is nearly 85% in 300 min visible light irradiation. The results demonstrate that the much higher visible light photocatalytic activity of the photocatalyst is due to the synergistic effects of coupling-doping of S and N elements to TiO₂, extensive specific surface area of MMT and quantum sized efficacy between layers of MMT. Supported by the Scientific Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars, State Education Ministry, China (LX-2006-3311)     

微波有机改性膨润土处理活性染料废水研究

以十六烷基三甲基溴化铵为改性剂,在微波加热条件下制备了微波有机改性膨润土,并研究了该改性膨润土对主要含活性翠绿KN（蒽醌类）和活性嫩黄K（醌类）、色度和COD_Cr分别为2 000倍和620 mg/L的染料废水的处理效果。试验结果表明,在pH=6.0,微波有机改性膨润土投加量为2 g/L,反应温度为60 ℃,反应时间为15 min的条件下,染料废水的脱色率和COD_Cr去除率可分别达到97.5%和92.8%,处理效果不仅优于传统有机改性膨润土,而且优于活性炭。     

膨润土复合光催化剂降解糖蜜酒精废液研究

以广西宁明膨润土为基质材料,采用溶胶-凝胶法微波辐射下制备了金属离子掺杂的TiO2/膨润上复合光催化剂并用于降解糖蜜酒精废液,考察了复合光催化剂制备条件、糖蜜酒精废液的pH值、催化剂用量及糖蜜酒精废液初始浓度等因素对糖蜜酒精废液脱色率的影响.研究表明,铁离子掺杂的TiO2/膨润土光催化剂对糖蜜酒精废液降解效果最好,当F...     

改性膨润土处理石化含油废水试验研究

分别用碳酸钠 (Na2 CO3)和溴化十六烷基三甲铵 (CTMAB)对膨润土进行改性 ,研究了改性膨润土吸附石化含油废水中油的性能及适宜条件。结果表明 ,有机改性膨润土除油效果比钠化改性膨润土和提纯土好 ,其饱和吸附容量也远高于提纯土 ;对于浓度 2 2 1mg/L的含油废水 ,有机膨润土用量为 5 .0g/L ,油的去除率可达 97%。     

复合纳米TiO2/凹凸棒土处理氨氮废水

制备复合纳米TiO2/凹凸棒土为光催化剂,处理氨氮废水;研究了光催化剂制备的方法与制备条件。通过正交实验,确定了负载量、煅烧温度和光照时间的最佳条件,光催化降解处理氨氮废水,降解率达84%。     

Cu掺杂TiO2/膨润土复合光催化剂的制备及其性能

以膨润土为载体,钛酸丁酯和硝酸铜为原料,采用溶胶.凝胶法制备铜掺杂TiO2/膨润土复合光催化剂,在可见光灯照射下,通过直接天蓝溶液的降解反应,考察Cu掺杂量、焙烧温度、溶液初始pH值、催化剂投入量对光催化活性影响.实验结果表明,选用铜掺杂量为1.0%,焙烧温度在500℃下得到的Cu-TiO2/膨润土复合光催化剂,在直接天蓝溶液(50mg/L)pH值为3,催化剂投入量为5g/L时,其光催化活性达到最佳效果.     

沸石负载TiO2光催化降解造纸废水研究

以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备以天然沸石为载体的负载型TiO2光催化剂,利用XRD、SEM对其进行结构表征.研究结果表明:在造纸废水pH为4.0、光照时间8.0h、光催化剂用量50g/L的条件下,光催化降解效果最佳,COD去除率可达82%.光催化剂重复利用四次,其光催化活性变化不大.通过对造纸废水光降解过程的动力学拟合.得出其光降解反应为准一级反应.