LaB6@SiO2/Ag纳米材料的制备及光催化性能

通过Stöber法制备了LaB₆@SiO₂核壳型纳米粒子, 然后再在其表面原位生成银纳米粒子, 从而制备LaB₆@SiO₂/Ag复合纳米材料。采用XRD、TEM、BET等对制备的材料进行了结构表征。最后, 测试了材料对甲基橙的光催化分解性能, 并探讨了不同银负载量对光催化性能的影响。结果表明, 银负载量为10%的LaB₆@SiO₂/Ag复合纳米粒子性能最好, 其甲基橙吸附量为14%, 甲基橙光催化分解率为100%。     

CuS/La2Ti2O7光催化剂的制备及光催化产氢性能研究

通过水热—溶剂热法合成了CuS/La₂Ti₂O₇复合光催化剂，以乳酸为牺牲剂，在模拟太阳光下考察了制备样品的光催化分解水产氢性能，并采用X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、低温氮吸—脱附、紫外—可见漫反射、电化学表征等手段对样品的理化性能进行了详细表征，探究了影响其光催化性能的关键因素。结果表明复合CuS后La₂Ti₂O₇样品在模拟太阳光下能催化分解水产氢，当CuS复合量质量分数为0.5%时，复合样品光催化产氢的活性最佳，产氢速率为12.57 μmol/h，并具有良好的活性稳定性；La₂Ti₂O₇复合CuS后，样品的光响应性能增强，瞬态光电流增强，阻抗降低，有利于光生电荷的有效分离，从而提高了复合样品的光催化活性。     

粉煤灰负载Fe2+/Cu2+非均相催化H2O2降解甲基橙研究

通过溶液浸渍法成功制备粉煤灰负载Fe2+/Cu2+催化剂,利用XRD、XRF和FTIR等对组成和结构进行表征,研究pH值、反应温度、H2O2质量浓度及催化剂用量等对甲基橙降解效果的影响。结果表明：粉煤灰负载型催化剂的活性组分由粉煤灰本身所含铁,以及浸渍过程中吸附和表面残留的铜、亚铁离子组成。负载型催化剂对甲基橙降解具有较宽的pH值范围,良好的降解效果,对于1 g/L的甲基橙溶液,当催化剂用量为1 g/L,pH值为4,反应温度为50℃,H2O2质量浓度为33.3 g/L,搅拌时间为20 min,甲基橙的降解率接近100%。     

一种新型增强可见光催化性能MoS2/电气石/石墨烯三元复合材料的制备

通过一步水热法制备了MoS₂-石墨烯-电气石(MoS₂-GR-T)复合光催化剂。拉曼光谱显示氧化石墨烯被还原为石墨烯。紫外可见漫反射光谱分析表明,MoS₂、MoS₂-T和MoS₂-GR-T样品的带隙能量分别为2.01、1.91和1.79 eV,证明电气石的引入降低了禁带宽度。以罗丹明B染料为模拟污染物,在氙灯照射下研究了复合材料的光催化性能。与MoS₂和MoS₂-GR相比,MoS₂-石墨烯-电气石(MoS₂-GR-T)复合材料表现出更好的光催化降解活性。在光照60 min时,罗丹明B的降解率达93.9%。MoS₂-GR-T复合材料的光催化活性增强主要是由于其表面暴露出更多的光催化活性位点,提高了光吸附能力和电荷分离效率。研究结果表明,无金属助催化剂与极性矿物偶联可以提高光催化剂的电荷效率。     

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%。     

TiO_2/ATP纳米复合材料光催化降解甲基橙的动力学研究

以纳米凹凸棒土为栽体.TiCl4.为钛源,采用低温溶解-再沉淀法制备TiO2/ATP纳米复合材料,研究了在不同反应条件下复合材料光催化降解甲基橙的动力学过程.结果表明:当催化剂的用量为1.0g/L,甲基橙溶液初始浓度为0.01g/L、pH=3时,反应4h后甲基橙的降解串可达93.75%;复合材料对甲基橙的光催化降解反应可以用一级反应动力学方程进行描述.     

黑色TiO2/高岭石光催化剂的制备及其降解动力学研究

黑色TiO₂作为一种新型光催化材料被广泛关注,但利用黏土改性黑色TiO₂来提升其应用性能却鲜有报道。以高岭石为原料,钛酸四丁酯为前驱体,通过溶剂热法合成黑色TiO₂/高岭石（b-TiO₂/Kaol）光催化剂。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和X-射线光电子能谱（XPS）技术对材料微观形貌及表面结构进行表征。研究了制备条件、负载量对材料可见光催化性能的影响,并结合动力学模型考察了亚甲基蓝（MB）初始pH值对去除效果的影响。结果表明,当摩尔比n（Ti4+）:n（BH₄-）为1:0.56、n（HNO₃）:n（H₂O）为1:11.5、合成时间为12 h、水热合成温度为180℃时,制备黑色TiO₂（b-TiO₂）光催化活性最强;b-TiO₂负载量为20%制得的b-TiO₂/Kaol具有最佳的光催化性能,对MB的去除率达89.7%,光催化降解过程符合一级动力学模型。MB溶液初始pH为5~7更有利于MB的去除。Ti3+的掺杂使得b-TiO₂光响应范围扩大,高岭石改性b-TiO₂增强了b-TiO₂/Kaol的吸附能力,两者协同促进了光催化性能的提高。      

贵金属(Pt,Ag,Ru)负载修饰CuO/CuAl2O4复合光催化剂及其光催化性能

采用一步水热法制备CuO/CuAl₂O₄复合空心球光催化剂,用贵金属(Pt、Ag、Ru)对其进行负载修饰。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM和Uv-vis DRS等方法对所得样品的晶体结构、形貌、组成及光吸收性能进行了表征。在模拟太阳光照射下,以光催化还原二氧化碳生成甲醇的量评价其活性,考察了贵金属种类及其负载量对CuO/CuAl₂O₄光催化还原活性的影响。结果表明,负载Pt和Ag后均提高了CuO/CuAl₂O₄光催化还原活性,而负载Ru后其光催化还原活性有所降低。负载1%Pt所得样品4 h光催化还原活性最佳,还原产物甲醇的峰面积为3 127.9,相比原样提高了约2.9倍。对Pt/CuO/CuAl₂O₄的光催化机理进行了初步探讨。     

粉煤灰对酸性矿井水中Cd2+的吸附动力学研究

分析研究了粉煤灰对模拟酸性矿井水中Cd²⁺的吸附.实验中选取Cd²⁺的初始浓度为0.000 1~0.010 0 mol/L.结果表明,粉煤灰对Cd²⁺的吸附符合Freundlich型吸附等温式，吸附反应符合一级反应动力学特征.在不同温度下得到了速率常数方程，表观活化能E_a=28.95 kJ/mol，指前因子A=68.9 min^-1.     

蛋白石页岩表面处理对负载TiO_2结构与性能的影响

以蛋白石页岩为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/蛋白石页岩光催化复合材料。采用TG-DTA、XRD、FT-IR等测试手段对其进行了表征分析,以甲基橙为目标降解物对其光催化活性进了研究。结果表明:经过酸处理的蛋白石页岩有利于提高其负载的TiO_2的热稳定性,其中经过H_2SO_4处理的蛋白石页岩对其负载的TiO_2晶型转变的抑制作用更明显;负载的TiO_2与蛋白石页岩没有发生化学键合,只是以物理包裹的形式相结合;不同处理方式的蛋白石页岩在负载TiO_2后,其晶粒尺寸有明显的差别。本试验中,经过H_3PO_4处理的样品的光催化性能最好,在紫外光照射下,加入量为0.01 g时,光催化150 min后对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的去除率达90%;在可见光照射下,光催化8 h后对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的去除率可达84.6%,溶液pH值增大,光催化活性增高,无机阴离子的加入有利于光催化反应速率的提高,但是过多的阴离子反而会对光催化反应速率产生抑制作用。     

海泡石/TiO_2的制备及光降解有机物性能研究

研究了以硫酸氧钛溶液为原料,以海泡石为载体,采用强迫回流水解法制备海泡石/TiO2(锐钛矿晶型)复合材料的方法。通过对甲基橙和亚甲基蓝溶液降解脱色实验,检验了样品的光催化性。结果表明,复合材料对亚甲基蓝溶液具有较强的吸附性和光降解性,经过6h光降解反应,脱色率达到99%以上。     

碱洗—氧化钙煅烧两段法改性粉煤灰脱除废水中Cr（VI）的性能研究

采用碱洗—氧化钙煅烧两段法对粉煤灰进行改性处理,利用红外光谱和扫描电镜对改性前后的粉煤灰的键位基团及形态进行表征,以投加量、pH值、煅烧温度和吸附时间作为变量对含Cr（VI）废水进行吸附处理。结果表明,当改性粉煤灰投加量为6 g/L、废水初始pH值为8、第二段煅烧温度为800℃、粉煤灰与氧化钙配比为3∶1时,吸附容量为16.06 mg/g,吸附效率达96.38%。动力学拟合过程表明该改性粉煤灰对Cr（VI）的吸附符合伪二阶动力学方程,以化学吸附为主,吸附过程具有持续性。      

阴-阳离子改性沸石对废水中甲基橙吸附性研究

采用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合改性沸石制备阴-阳离子改性沸石.通过X-衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)表征阴-阳离子改性沸石的结构,研究了改性沸石对废水中甲基橙的吸附性能、影响因素及动力学过程.结果表明:阴-阳离子改性沸石明显提高了沸石对甲基橙的吸附能力、吸附速率和吸附量,其吸附动力学行为遵循准二级吸附速率方程所描述的规律,平衡吸附量q.与平衡浓度C.之间的关系符合Langmuir等温吸附方程.      

介孔TiO_2纳米光催化材料的水热合成及表征

以钛酸丁酯为钛源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用水热合成法制备介孔TiO_2纳米光催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积孔径分析仪、紫外-可见分光光度计分析等方法对材料进行表征和测试。重点研究模版剂用量对所制TiO_2纳米光催化剂结构和光催化性能的影响。结果表明,纳米TiO_2光催化剂具有单一的锐钛矿相结构,晶粒尺寸小于12.8 nm;当模板剂用量(n_(CTAB)/n_(Ti))为0.5%时,催化剂的介孔孔径尺寸为5~16 nm,比表面积为162.8 m~2/g,孔容体积为0.38 cm~3/g,对光的吸收波长为460 nm,吸附能力强、光催化活性高。     

煤系废弃物对磷的吸附及解吸特性

粉煤灰、煤矸石及其不同的配比对磷的吸附与解吸特性不同.研究结果表明：煤矸石（M）、粉煤灰（F）、粉煤灰与煤矸石等体积混合（FM）、粉煤灰与煤矸石体积比10∶1混合（FM10）以及土壤（S）对磷的吸附量均随磷浓度增加而增加,但其吸附率随浓度增加而减少.Langmiur方程能较好地拟合废弃物对磷的吸附规律,不同基质的最大缓冲容量大小顺序：FM>M> FM10>F>S.4种废弃物对磷的解吸率与最大缓冲容量的顺序恰恰相反,废弃物对磷的解吸能力远低于土壤.表明废弃物与土壤相比磷的生物有效性较低,对废弃物改良需要综合考虑其pH和其它生物措施,促进废弃物的资源化利用.     

硫酸改性粉煤灰对印染废水的脱色处理研究

粉煤灰是煤炭燃烧后的废弃物,比表面积较大,对染料大分子具有一定的吸附脱色能力。本论文以活性艳红染料废水为研究对象,考察硫酸改性粉煤灰对染料废水的吸附脱色作用。实验表明,硫酸浓度、粉煤灰活化温度、粉煤灰的加灰量、废水pH值及初始浓度对吸附活性均有影响。当硫酸浓度为7 mol/L、活化温度为300℃、粉煤灰加入量为10 g/L时,pH值为10、浓度为20 mg/L的染料溶液脱色率可达97.8%。     

含铁废水的吸附处理研究

研究了用盐酸改性的粉煤灰对铁的吸附性能，并与活性炭进行了比较。试验结果表明，用3mol／L的盐酸改性粉煤灰对铁有很好的吸附性能，吸附量可达88mg／g以上，对铁的去除率达99．2％，高于活性炭对铁的去除率。