TiO2及其复合氧化物的光催化降解污染物的性能研究

采用溶胶-凝胶结合CO2超临界干燥的方法制备了大比表面积的纳米TiO2及与SiO2复合的光催化剂，利用XRD、TEM、BET等分析方法对催化剂的物性进行了表征。以模型污染物苯酚、催化裂化废水为研究对象，考察了催化剂的特性与污染物降解程度的关系。结果表明，在光催化条件下，苯酚可以完全降解；TiO2催化剂的性质可影响污染物的降解；催化剂较大的比表面积、适宜的晶化温度、与适当量的SiO2复合及良好的分散等均有利于提高其催化性能。     

用微波干燥法制备纳米级TiO2进行光催化降解甲基橙的研究

利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2凝胶,采用微波对凝胶进行干燥,然后煅烧制备出纳米级TiO_2光催化剂,经XRD测定表明其为锐钛矿型TiO_2,平均粒径为12.3nm。以甲基橙为模拟污染物进行光催化降解,表明该方法制备的TiO_2的光催化活性比烘箱法TiO_2略高,并可重复使用。     

La3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土La3+掺杂的TiO2催化剂,并用XRD对其进行表征,用催化剂对染料媒介漂兰B进行降解处理,考察影响降解率的因素.结果表明,La3+掺杂的TiO2降解效果较纯TiO2好,当La3+掺杂摩尔分数为0.5％,媒介漂兰B的质量浓度为20 mg/L,体系pH值为3,催化剂用量为1.5 g/L时,染料废水降解率可达97.7％.     

改性TiO2对亚甲基蓝的光催化降解

以十八胺为模板剂、钛酸四正丁酯为钛源,利用钛醇盐的水解制备TiO2.分别以不同量的正硅酸乙酯对TiO2进行Si改性,制备Si掺杂的TiO2.以XRD、低温N2吸附、XPS等方法对催化剂的晶体结构、孔结构和活性中心进行表征,发现适量的Si掺杂对TiO2比表面积、孔体积、锐钛矿含量都有所提高.对亚甲基蓝的光催化降解结果表明,掺杂适量的Si可大幅度提高TiO2的催化活性.     

TiO2/活性炭光催化降解甲醛研究进展

综述了TiO2光催化降解甲醛、活性炭吸附甲醛以及二者相结合的负载型催化剂Tio/活性炭处理甲醛的研究进展,总结了TiO2/活性炭处理甲醛技术目前仍存在的主要问题.     

聚乙二醇包覆的TiO2粉体的光催化活性

采用TiCl4水解法制备了被聚乙二醇（PEG）包覆的TiO2粉体,并通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）对粉体的物相组成及表面形貌进行表征。将合成的TiO2粉体用于2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-DPA）的降解反应中,利用荧光光度计以及紫外可见分光光度计等技术手段,考察溶液的荧光及紫外吸收强度随光照时间的变化关系,并以此判断包覆的TiO2的光催化性能。结果表明：PEG包覆的TiO2能降低2,4-DPA溶液的荧光强度和紫外吸收强度,有明显的光催化降解作用,且以相对分子质量较大的PEG包覆的效果较好。     

TiO2光催化氧化降解苯酚的研究

以TiO2为光催化剂,在紫外光照射下降解处理低浓度苯酚模拟废水,并以紫外一可见分光光度法作为分析手段,考察了TiO2光催化剂浓度对苯酚降解过程的影响。结果表明,当苯酚浓度为40mg／L时,TiO2光催化剂的最佳浓度为1．0g／L,此时苯酚去除率较高,达23．49％。同时对降解动力学的研究表明,苯酚的光催化降解过程符合一级反应动力学模式。     

小粒径锐钛矿/金红石混相TiO2的可控合成及光催化性能研究

本文利用水热法成功合成了小粒径（~ 5 nm）锐钛矿/金红石混相TiO2,通过XRD,TEM表征研究了水热反应前的熟化温度和熟化时间对TiO2的晶相、相组成和颗粒尺寸的影响。我们发现通过简单地改变熟化温度及时间能够可控调节样品中锐钛矿与金红石的含量。更重要的是,合成的混相TiO2样品中,锐钛矿与金红石的粒径都很小。以对罗丹明B的光催化降解为目标反应,评价混相TiO2粉体的光催化活性。通过表面光电压谱的分析可以发现,TiO2样品中锐钛矿与金红石异相结的形成增强了光生电子与空穴的分离效率,从而使混相样品的光催化活性明显优于纯相锐钛矿。此外,我们发现,锐钛矿含量为83%、金红石含量17%的TiO2样品展现了最高的光催化活性。     

凹凸棒负载型SO4^2-／TiO2光催化降解茜素红染料的实验研究

凹凸棒负载型SO4^2-／TiO2固体超强酸对茜素红染料进行光催化降解反应,考察了体系pH、固体超强酸加量、紫外灯照射时间、强度及染料初始浓度对光催化降解过程的影响,确定了最佳实验条件：固体超强酸催化剂加量2．0g／L,光照距离12em,茜素红溶液初始浓度60mg／L,反应时间2．5h。     

Fe3+-Ag/TiO2纳米微粒的制备及光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在室温下制备了Fe^3＋-Ag／TiO2纳米微粒。用Fe^3＋-Ag／TiO2做光催化剂,以10mg／L的亚甲基蓝溶液为模型化合物,在紫外光下进行了催化降解实验。结果表明：掺杂离子可以有效提高TiO2的光催化活性,500℃热处理的Fe^3＋-Ag／TiO2用量为1g／L、反应6h时光催化活性达到93．2％,比纯TiO2的光催化活性提高了2．14倍。     

高效光催化剂TiO_2/AC-M的制备及其对Cl_3CCOOH降解的研究

用浓盐酸处理活性炭负载的二氧化钛(TiO2/AC),合成了光催化剂TiO2/AC-M,采用Sol-gel方法制备了纯TiO2光催化剂。选择较难降解的Cl3CCOOH作为探针分子,比较了TiO2/AC-M,TiO2/AC,纯TiO2 3种催化剂的催化活性。实验结果表明,TiO2/AC-M光催化剂的催化活性分别是TiO2/AC和纯TiO2光催化剂催化活性的2.08倍和3.18倍。同时还简单探讨了TiO2/AC-M光催化剂具有高催化活性的原因。     

PMoV／TiO2光催化降解甲基橙反应条件优化及动力学研究

溶胶-凝胶法制备光催化剂PMoV／TiO2光催化降解甲基橙溶液,考察了催化剂用量、氧化剂用量、光强度和甲基橙染料溶液浓度对降解反应的影响。结果表明,在甲基橙染料溶液初始浓度为6mg／L,催化剂PMoV／TiO2用量0．12g,氧化剂双氧水用量8mL,晴天光照条件下,甲基橙染料溶液脱色率达90．79％。最后,研究了该光催化反应的动力学过程。     

纳米TiO2光催化处理乙烯工业废水的研究

以纳米二氧化钛作为光催化剂,对乙烯工业废水进行降解实验研究,考察了常温下催化剂的用量、光照时间及pH值等因素对工业废水处理效果的影响,筛选出最佳的光催化处理工艺条件。在最佳处理工艺条件下,COD和氨氮的降解率分别达到94．1％和84．5％。     

油田作业废水光催化氧化降解研究

油田作业废水中添加剂种类繁多,处理难度较大,主要采用化学法、生化法、固化法进行处理,但存在处理成本高、容易造成二次污染等缺点。以改性膨润土负载TiO2-Ag2O复合催化剂处理川中矿区角53井钻井废水和南阳油田探23井压裂废水,详细探讨了溶液pH值、TiO2加量、充气量和光照时间对废水COD去除率的影响。结果表明,在溶液pH值为3,TiO2加量为0．4％(ω),充气量为15L／min,光照时间为3h的最佳条件下,钻井废水和压裂废水的COD去除率分别为70．3％和57．0％。此催化剂性能稳定,无二次污染,经高温活化后,可反复多次使用,能有效降低废水处理成本,值得推广应用。     

钛锆复合载体负载Pt—Pd催化剂的制备及加氢脱芳性能的研究

采用改进的溶胶一凝胶法制备钛锆（TiO2-ZrO2）复合氧化物载体,并用X射线衍射和N2吸附对样品进行表征。随着钛锆摩尔比的不同,复合载体具有不同的晶型结构,且实验证明对催化剂的活性有较大的影响。在小型连续固定床反应器上对TiO2-ZrO2复合载体负载Pt-Pd催化剂上进行加氢脱芳活性评价,结果表明,该催化剂性能优异,有较强的抗硫性能。     

用复合固体超强酸SO2-4/TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶一凝胶法制备SO2-4/TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法.结果表明:在催化剂用量为2 g/L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10 mg/L,光距为12 cm,光照反应时间为2 h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96.8%;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0.5 moL/L的硫酸浸渍2 d,后在500℃下焙烧2 h.     

溶胶-凝胶（水热）法制备TiO2-SiO2及期对Co/TiO2-SiO2的F-T反应催化性能的影响

 分别采用溶胶-凝胶法和溶胶-凝胶水热法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物,采用等体积浸渍法制备了Co/TiO₂-SiO₂催化剂。采用N₂吸脱附、XRD、Raman、XPS、TPR等手段考察了载体制备方法对催化剂结构的影响,考察了载体制备方法对催化剂费-托合成反应性能的影响。结果表明,溶胶-凝胶水热法制备的TiO₂-SiO₂复合氧化物具有较高的比表面积,在提高Co物种还原度的同时,有利于更多的Co物种在载体表面分散,进而提高了催化剂对费-托合成反应的催化活性,降低了甲烷的选择性,并提高了C⁺₅烃的选择性。     

月桂酸调控制备高光催化活性TiO2纳米晶

以钛酸丁酯为钛源、月桂酸为添加剂,采用简单溶剂热法合成了TiO₂纳米晶。结合XRD与TEM手段,以光催化降解亚甲基蓝染料为探针反应,考察了月桂酸与钛酸丁酯的摩尔比以及温度对所合成的TiO₂纳米晶的结构及其光催化性能的影响,并探讨了该体系下TiO₂纳米晶的生长机理。结果表明,月桂酸的存在有利于提高所合成TiO₂的结晶度,适当的月桂酸与钛酸丁酯的摩尔比是制备催化活性较高的TiO₂的必要条件;随着合成温度的升高,所得TiO₂的晶型由纯锐钛矿型向锐钛矿与金红石混合型转变,在200℃时所制备的TiO₂纳米晶的形貌规则、分散性高、光催化活性好。在月桂酸合成体系中,TiO₂晶粒生长符合定向吸附生长机制。