纳米TiO2光催化氧化降解愈创木酚的研究

本研究以木素类模型物愈创木酚为目标化合物,考察自制的超细二氧化钛对愈创木酚光催化氧化作用和处理效果。试验发现,光催化剂的吸附性、光照时间、溶液的初始浓度、催化剂用量、pH值、外加氧化剂等因素均对愈创木酚降解有很大影响;自制的二氧化钛对木素类模型物愈创木酚有较好的去除率、降解彻底;该方法不仅将废水中有毒有害的有机物无毒害化,而且将大分子有机物逐步降解为无机小分子,在外加曝气的条件下,使其具有完全矿化的功能。     

纳米二氧化钛悬乳体系光催化降解愈创木酚机理的研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-gel)制备的纳米TiO2作为催化剂,以造纸废水中木质素的模型物愈创木酚(G-M)为对象,在一定的降解条件下对G-M光催化降解动力学和机理进行了研究。结果表明,G-M的光催化降解过程包含吸附和降解两个过程,通过对G-M在TiO2表面吸附性能的研究,得到其吸附平衡常数;运用L-H方程,对G-M光催化降解动力学方程进行讨论,得到降解动力学方程:1/r=1.774/C+0.1034。同时,对TiO2光催化降解机理进行了探讨。     

纳米TiO2光催化降解有机物的机理及其影响因素的研究

对纳米TiO2光催化降解水中有机物的机理进行了研究，并对溴苯酚降解为目标反应，系统分析了紫外光强度、TiO2浓度、温度、溶液的pH值以及杂质等对光催化降解为溴苯酚程度的影响。优化这些因素可以提高纳米TiO2光催化降解率。     

TiO2悬浮体系光催化降解染料动力学研究

在TiO2悬浮体系中，以高压汞灯为光源，研究了活性艳红X－3B光催化脱色反应动力学，考察了X－3B初始质量浓度，pH值，光强，催化剂投加量以及共存无机阴离子和有机物对光解速率的影响，结果表明，庐反应可用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程来描述，在较低质量浓度（≤50mg/L）下光催化降解过程为准一级反应；在本实验条件下，一级反应速率常数k‘与初始质量浓度ρ0近似成负一级反应关系，与光强I的根方近似成正比；催化剂的投加量有一适宜值（4g/L)；在偏酸性和碱性条件下光催化降解X－3B脱色较快，且在酸性条件下比在碱性条件下效果更好，除PO4^3-对反应有促进作用外，大部分无机阴离子（Cl^-,SO4^2-）和有机物（DBS，PVA）对降解均有抑制作用。     

纳米TiO2膜光催化降解废水中阿特拉津的研究

探讨纳米半导体催化材料－ＴｉＯ２光催化膜的制备方法,研究本中阿特拉津光催化降解行为。结果表明：以ＴｉＯ２膜为催化剂的光化学降解方法,可以使废水中阿特拉津的含量由３０ｍｇ／Ｌ降至０．５ｍｇ／Ｌ以下,同时由溶胶－凝胶法在石英玻璃表面制备的纳米级半导体ＴｉＯ２膜具备较好的光催化活性。     

纳米TiO2对光催化降解SDBS的影响

本文以沉淀法制备得到了纳米TiO2光催化剂，考察了原料、沉淀剂、沉淀pH值、催化剂焙烧温度和焙烧时间等对催化剂粒子尺寸、晶相含量和光催化活性的影响。优化工艺条件下制备得到的催化剂原级粒子尺寸为8．5nm。以该催化剂在500W紫外线高压汞灯照射下光催化氧化十二烷基苯磺酸钠（SDBS）5小时，化学需氧量（COD）去除率达到91％以上。     

耐火砖附载TiO2光催化降解糠醛废水

以耐火砖为载体,采用简单工艺制得负载型光催化剂TiO2,并研究了利用TiO2/firebrick光催化剂降解糠醛废水,结果表明,在紫外灯下照射60min,糠醛废水的COD去除率可达56．7％,而通入空气有利于污染物的去除。     

纳米TiO2光催化降解二甲酚橙研究

印染废水的治理是水系环境治理的重点,将TiO2作为光催化剂用于印染污水治理引起了人们的高度重视。实验用水解法制备纳米TiO2光催化剂,并用其对二甲酚橙溶液进行降解。TiO：焙烧温度为300℃、溶液pH值为2．4、溶液初始浓度为20mg／L、降解时间为30min时二甲酚橙溶液降解率最高可达97．6％,该催化剂重复使用10次后仍保持较好的催化活性,对二甲酚橙溶液的降解率仍超过85％。     

活化条件对TiO2光催化降解甲醛反应的影响

采用负载化的纳米TiO2粉体为光催化剂,进行了甲醛熔液的光催化降解反应验,主要研究了光催化剂TiO2活化温度和时间对甲醛降解反应的影响以及降解反应动力学。通过零级和一级光催化反应动力学模型的建立和比较,发现甲醛的光催化降解反应遵循一级反应动力学规律。     

纳米TiO2光催化降解TNT的小试实验

以溶胶-凝胶法制备了三种温度(440℃、490℃、540℃)三种表面形貌(普通型及多孔型)的纳米TiO2粉体,考察了它们对火炸药TNT的催化降解效果.结果表明:三种表面形貌中添加聚乙二醇(PEG)的多孔TiO2最有利于TNT的去除,而添加脲醛者最有利于化学需氧量(COD)的去除;三种制备温度中以490℃焙烧的TiO2催化活性最好.得出:光催化剂TiO2对TNT有一定的催化活性,而活性大小要受其表面形貌和晶型的影响;降解过程中有中间产物产生.     

偏钛酸制备纳米TiO2粉体及其光催化性能研究

以偏钛酸为原料通过常温水解-沉淀法制备了纳米TiO2粉体,用XRD和TEM等手段对粉体的晶型和形貌进行表征,根据Scherrer方程计算得到晶粒尺寸与电镜照片结果吻合。用甲基橙为目标降解物,研究了其对甲基橙的降解性能,当分散剂加入质量分数为13.5%,氨水溶液的pH值为4.0时得到的光催化剂粉体的晶粒尺寸均匀,粒径为10—20 nm,降解甲基橙的效率最高。     

Fe2O3改性蒙脱土对邻苯二酚的高效去除机理

蒙脱土及其改性后的吸附材料在环境领域广泛应用。本文研究了蒙脱土（MT-Na）及其Fe₂O₃改性后（MT-Fe₂O₃）用于去除不同pH条件溶液中的邻苯二酚。与MT-Na相比，MT-Fe₂O₃对邻苯二酚表现出更快速和高效的去除效果。随着pH升高，MT-Na从溶液中除去邻苯二酚增加，而MT-Fe₂O₃表现出相反的现象。双室一级去除动力学模型拟合结果表明，MT-Na的快室去除邻苯二酚来自于吸附，慢室去除主要是来自于降解；MT-Fe₂O₃快室主要是吸附和最初的降解，随着降解中间产物在表面的生成，阻碍了邻苯二酚在颗粒上的吸附，减缓了降解速率，表现为慢室去除。Fe₂O₃诱导生成的·OH是MT-Fe₂O₃高效去除邻苯二酚的主要因素。区分黏土颗粒去除邻苯二酚过程中的吸附和降解的贡献，将有助于更加准确地评估黏土颗粒的环境功效和描述邻苯二酚的环境行为。     

钛白副产硫酸亚铁光芬顿氧化降解甲基橙的研究

以钛白副产硫酸亚铁作为光芬顿的铁源和催化剂,研究了钛白副产硫酸亚铁-过氧化氢体系在紫外光照射条件下对甲基橙的氧化分解作用,并分析了温度、过氧化氢浓度、波长、钛白副产硫酸亚铁浓度和纯硫酸亚铁浓度等因素对甲基橙脱色率的影响。实验结果表明：当温度为35 ℃、过氧化氢浓度为6.4 mmol/L、副产硫酸亚铁浓度为1.0 mmol/L时,在395 nm波长下甲基橙的脱色速率最快,达到100%。在相同条件下,钛白副产硫酸亚铁对甲基橙的脱色效果优于纯硫酸亚铁的效果。因此,以钛白副产硫酸亚铁作为光芬顿催化剂,并以此来催化降解甲基橙,提高了钛白副产硫酸亚铁的资源利用率,拓宽了其资源化利用的途径。     

钒掺杂孔洞空壳二氧化钛的制备及光催化性能

以硫酸氧钛为钛源,偏钒酸钠为掺杂离子前驱体,尿素为形貌控制剂,通过水热法直接一步合成钒掺杂孔洞空壳TiO_2(V/TiO_2)的光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等技术对样品进行表征。研究表明,钒元素能够可控地掺杂到TiO_2孔洞空壳结构中,并且不影响其形貌。紫外可见光谱表明钒元素的掺入导致吸收峰红移。对V/TiO_2降解甲基橙的光催化进行了研究,实验表明V/TiO_2孔洞空壳结构拥有更好的光催化性能。     

Thermal degradation of single methyl oleate hydroperoxides obtained by Photosensitized oxidation

A peroxidation mixture containing methyl 9- and 10-hydroperoxy-trans-octadecenoates (MOHP) was obtained by singlet oxygen oxidation of methyl oleate. The two hydroperoxides were collected by solid phase extraction and purified separately by high-performance liquid chromatography. Identification and single-isomer purity evaluations were carried out by comparing the chromatographic and gas chromatography-mass spectrometry parameters of the corresponding reduced hydroxy derivatives. Each purified MOHP was thermally degraded and new reaction mechanisms were proposed from the identification of the degradation products. Thermal rearrangement of each hydroperoxide isomer involved an allylic 3-carbon intermediate before further degradation steps. The two MOHP isomers obtained from singlet oxygen oxidation produced all eight hydroperoxide isomers by thermal degradation in the condensed phase at high temperature (200°C). This result supports the assumption of singlet oxygen as a promoter of the first steps of oxidation of food lipids and also reconsiders the Khan mechanism.     

Thermal degradation of single methyl oleate hydroperoxides obtained by photosensitized oxidation

A peroxidation mixture containing methyl 9- and 10-hydroperoxy-trans-octadecenoates (MOHP) was obtained by singlet oxygen oxidation of methyl oleate. The two hydroperoxides were collected by solid phase extraction and purified separately by high-performance liquid chromatography. Identification and single-isomer purity evaluations were carried out by comparing the chromatographic and gas chromatography-mass spectrometry parameters of the corresponding reduced hydroxy derivatives. Each purified MOHP was thermally degraded and new reaction mechanisms were proposed from the identification of the degradation products. Thermal rearrangement of each hydroperoxide isomer involved an allylic 3-carbon intermediate before further degradation steps. The two MOHP isomers obtained from singlet oxygen oxidation produced all eight hydroperoxide isomers by thermal degradation in the condensed phase at high temperature (200°C). This result supports the assumption of singlet oxygen as a promoter of the first steps of oxidation of food lipids and also reconsiders the Khan mechanism.     

三维电极方法降解L-亮氨酸的动力学及机理研究

以模拟L-亮氨酸废水为处理对象,用S-433D型氨基酸分析仪测定经三维电极处理不同时间后水样中L-亮氨酸含量,经拟合发现三维电极降解L-亮氨酸反应为一级反应,当废水中L-亮氨酸初始浓度较高时,反应动力学表现为零级反应.L-亮氨酸废水降解机理分析与实验结果相符合.     

H2O2与O2协同引发的TiO2/Fe3+光催化降解苯酚

以玻璃纤维为载体,将TiO2/Fe3+负载到其表面制成了空间玻璃纤维反应器。利用该反应器以高压汞灯为光源进行了光催化降解水中苯酚的试验研究,重点考察了H2O2及O2的协同作用对光催化氧化的影响。试验发现,H2O2的加入对HO.的产生有显著的引发作用,同时向溶液中充入O2可明显提高光催化效率,降低H2O2用量。试验结果表明,以UV365-250 W光源照射,在初始pH为3~5,O2通入量为1.0 L/(min.L),上升流速为0.7 m/min,H2O2浓度为0.1 mmol/L等试验条件下,初始质量浓度为30 mg/L的苯酚废水经120 min光催化反应后,其矿化率可达83%左右。     

微晶纤维素模板法制备纳米二氧化钛及表征

以TiCl4为原料,微晶纤维素为模板,制备了具有微晶纤维素特征形貌的纳米二氧化钛。借助透射电子显微镜、环境扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、热重分析等分析方法对样品进行表征,探讨纳米二氧化钛的形成机理。结果表明:在500℃焙烧得到准球形锐钛矿纳米二氧化钛,粒径为15 nm;在700℃和900℃焙烧分别得到夹有金红石型的锐钛矿和红晶石型纳米二氧化钛,并且随着焙烧温度的升高,纳米二氧化钛晶型由锐钛矿逐渐转变成金红石型,其粒径增大,烧结加剧致使形貌变得更不规则。700℃焙烧产物在紫外光下对罗丹明B具有较佳的光催化降解性能。