溶胶凝胶法制备CeO_2/TiO_2光催化材料及其性能研究

以钛酸四丁酯为钛源、硝酸铈为铈源,通过溶胶凝胶法制备CeO_2/TiO_2复合光催化材料。利用X射线衍射仪和紫外可见分析仪表征样品的组成和光吸收特性。以亚甲基蓝水溶液为模拟污染物,在模拟太阳光下考察样品的光催化性能。结果表明:当焙烧温度为500℃,CeO_2含量为30%时,CeO_2/TiO_2复合物具有最高光催化活性。     

镧和铁掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了TiO2、Fe3+/TiO2、La3+/TiO2、Fe3+-La3+/TiO2光催化剂。考察了焙烧温度、焙烧时间和掺杂离子的种类和用量对催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响。制备纯TiO2、Fe3+/TiO2和La3+/TiO2的适宜焙烧温度分别为673,673和773 K,适宜焙烧时间为120min(TiO2)、180min(La3+/TiO2)。La3+/TiO2中La3+的适宜掺杂量为1.0%,Fe3+/TiO2中Fe3+的适宜掺杂量为0.04%,Fe3+-La3+/TiO2中,当La3+的掺杂量为1.0%时,Fe3+的适宜掺杂量为0.02%,相应的脱色率为99.83%,99.51%,98.73%。当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:La3+/TiO2>Fe3+/TiO2>Fe3+-La3+/TiO2>TiO2。根据XRD结果,由谢乐公式估算出所得光催化剂为纳米粒子。     

TiO_2光催化膜反应器处理有机废水的研究

针对TiO2光催化剂难以回收的难题,自制了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,并用于反应器中TiO2的回收。把PVDF膜组件和TiO2光催化器集成得到膜组件外置的光催化膜反应器,考察这种反应器对有机物废水的处理效果。研究了光源辐射照度、光催化剂含量、目标降解物类型及初始含量对降解效率的影响。结果表明,PVDF膜对TiO2纳米颗粒的截留效果可达100%,膜的水通量可达87.55 L/(m2·h)。最大吸收波长在光谱范围内,有机物的降解率随辐射照度的增大而增加;增加光催化剂含量,光催化降解率将会提高;目标降解物初始含量升高,降解率随之下降。     

锐钛矿结构TiO_2/glass膜光催化作用的研究.紫外灯照射下水中苯酚的光催化降解

以溶胶 -凝胶法制得锐钛矿型结构的 Ti O2 /glass膜。在紫外灯照射下研究了膜对水中苯酚的光催化降解作用 ,研究证明 ,灯距控温反应器 1 0 cm时的液外照射 ,可使苯酚降解率达 70 %以上 ;在 H2 O2 存在下效果更佳 ;若通入空气可使苯酚降解几近完全     

稀土Y3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。     

Cu和Ce共掺杂TiO_2的制备及光催化降解甲醛溶液

采用溶胶-凝胶法合成Cu-Ce/TiO2,以制备的Cu-Ce/TiO2对甲醛溶液的光催化降解率为评价指标,通过L16(45)正交实验对制备条件进行了优化,并对产物的结构进行了表征。结果表明:各因素对Cu-Ce/TiO2光催化降解效果的影响大小依次为Cu-Ce掺杂负载量n(Cu)∶n(Ce)烧结温度;最佳制备条件:Cu-Ce掺杂负载量为3%,n(Cu)∶n(Ce)为1∶1,烧结温度为550℃;以最佳条件下制备的Cu-Ce/TiO2于可见光条件下光催化降解甲醛溶液,经过240 min后,甲醛降解率达到56.35%。     

TiO_2/PbO_2复合膜光催化氧化降解染料废水

提出了一种TiO2/PbO2复合膜圆形光催化氧化反应器,研究了该反应器对经生化处理后的染料废水进行降解的过程.研究表明:光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO2/PbO2复合膜、pH=8.0、H2O2质量浓度为400 mg/L.并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨.有机废水通过该反应器进行处理后,其COD降为48.4 mg/L.能使有机污染物全部降解为小分子无机物,废水达到国家一级排放标准.     

TiO_2溶胶光催化降解活性橙K-GN

以钛酸正丁酯为前驱体,乙醇为溶剂,盐酸为催化剂在20℃制备具有光催化活性的TiO2溶胶。在40 W,波长253.7 nm紫外光灯照条件下,研究了活性橙K-GN染料溶液被TiO2溶胶光催化降解的可能性。研究了水的摩尔比、pH值、光照时间、染料初始浓度对降解率的影响,并且比较了TiO2溶胶与添加H2O2的溶胶的光催化活性。结果表明,当溶胶中钛酸丁酯∶水(摩尔比)为1∶100,pH值为1.0,光照时间80 min,染料初始浓度为20 mg/L时,降解率达到98%。HO可以促进TiO溶胶的处理效果,添加量为0.03%时促进效果明显。     

Zn2+/ZnO掺杂TiO2光催化膜的制备及超亲水改性

为了提高TiO2光催化薄膜的利用效率,实验分别采用金属离子Zn2+和其氧化物ZnO掺杂TiO2的方法,制备以TiO2为基体的复合光催化薄膜。利用简单易行的溶胶凝胶法,一种是将Zn2+、ZnO掺杂于TiO2溶胶中,分别制备金属、半导体氧化物掺杂的混合溶胶,采用浸渍提拉的方法以玻璃片为载体涂膜,然后用马弗炉进行热处理制得样品。另一种是利用S iO2对2种掺杂的复合TiO2薄膜进行表面处理改性后,热处理得样品。将所得样品进行接触角、紫外-可见分光光度计、红外、AFM测试,对其性能进行表征。结果表明:Zn2+的掺杂量为0.1 g时,测试结果比较理想;经过S iO2表面处理过的Zn2+/TiO2复合光催化膜的超亲水性最好,水滴刚滴上,静态接触角几乎为0;°ZnO/TiO2复合光催化膜的吸光性能最高,但透过率较低,透明性比较差。     

掺杂Fe2O3纳米TiO2膜光催化降解有机染料废水中甲基橙

采用溶胶-凝胶技术,以普通载玻片为基底材料,制备了掺杂Fe2O3的TiO2薄膜,用TEM、TG-DTA、XRD对TiO2薄膜进行结构表征.用掺杂Fe2O3的TiO2薄膜降解有机染料废水中的甲基橙.结果表明,焙烧温度500℃时,制备的TiO2薄膜牢固,有较好的光催化活性.在pH为4,投加一定量的H2O2,太阳光照射30 min条件下,甲基橙的降解率达到93.02%.和纯纳米TiO2膜相比提高了3%以上.     

斜板液膜反应器光电催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,进行光电催化降解罗丹明B(RhB)试验。确定了最佳降解条件:外加偏压+0.8 V、废水流量7.7 L/h、初始pH=2.5和电解质质量浓度2.0 g/L。在最佳条件下,处理20 mg/L的RhB溶液1.5 h,脱色率和TOC去除率分别达到97.3%和76.2%。结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,斜板液膜反应器可高效降解RhB。     

氮掺杂TiO2/壳聚糖复合膜吸附和光降解染料

氮掺杂二氧化钛/壳聚糖(CS)复合膜是一种有前途的有机染料废水处理材料,相对于传统的废水处理材料更具优势。在模拟太阳光照射下,用氮掺杂二氧化钛/壳聚糖(CS)复合膜对有机染料甲基橙溶液进行降解,通过吸附和光催化的双重作用,甲基橙的降解率可达99%。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对复合膜进行了表征,并通过傅里叶红外光谱(FT-IR)分析表明其壳聚糖中活性官能团 NH₂, OH在氮掺杂TiO₂ 复合膜中同时存在。研究表明,氮掺杂二氧化钛/壳聚糖(CS)复合膜是一种高效节能的污水处理材料。     

掺铜TiO_2薄膜光催化降解碱性品红的研究

采用溶胶-凝胶法在硅胶载体颗粒的表面制得Cu掺杂TiO2薄膜,通过扫描电镜(SEM)观察了TiO2纳米颗粒在载体表面的负载情况,显示二氧化钛纳米颗粒在载体表面是均匀分布的.研究了在自然光照条件下,碱性品红在TiO2薄膜上的光催化降解与溶液初始浓度、催化剂用量之间的关系,并比较了掺铜和未掺铜催化剂光催化的效率.结果表明,随着光催化剂投加量的增加,光降解效率增大,但当光催化剂投加量达到一定程度,继续增加其用量,光降解效率增加不多;随着初始浓度的增加,光催化效率在降低.考虑到经济性和光催化效率,选取催化剂的投加量为30.0 g/L、品红溶液初始质量浓度为10 mg/L时,5 d光催化降解率为83.61%.掺铜的TiO2薄膜比不掺铜的TiO2薄膜光催化活性高.催化剂重复使用3次的实验结果表明,其具有很好的稳定性.     

On the performance of Ti/SnO2 and Ti/PbO2 anodesin electrochemical degradation of 2-chlorophenolfor wastewater treatment

Electrochemical oxidation of 2-chlorophenol was studied at Ti/PbO2 and Ti/SnO2 anodes. The performance of the electrodes was evaluated in terms of faradaic yield and fraction of toxic intermediates removed during the electrolysis. Results showed that, although similar average faradaic yields were obtained using Ti/PbO2 or Ti/SnO2 anodes, the latter material is preferred because of its better ability to oxidise toxic compounds. An effective electrochemical treatment (F50%) may be accomplished, in which electrolysis at Ti/SnO2 can be stopped when, in spite of a relatively high COD, only a small amount of easily biodegradable oxalic acid is present in the effluent.     

TiO2 纳米薄膜微结构及光催化性能研究

以钛酸丁酯Ti(OBu)4为原料,采用溶胶-凝胶法在普通钠钙玻璃表面制备了TiO2纳米薄膜,用XRD、UV-VIS等技术对薄膜微结构及紫外吸收性能进行了表征,选用食用油光催化降解为模型对TiO2薄膜光催化性能进行了评价。探讨了退火温度对薄膜晶相结构及其光催化活性的影响,450℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,锐钛矿相平均晶粒尺寸为28.8 nm,金红石相平均晶粒尺寸为40.4 nm,700℃退火后为纯金红石相。焙烧温度在450—490℃光催化活性较为理想,480℃附近光催化活性达到最高。涂膜层数增加,光催化活性增强,8层膜的光催化活性最高。     

Bi@Bi4Ti3O12/TiO2 films on glass with photocatalytic and self-cleaning performance

A stable and translucent Bi@Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂ film was fabricated on conventional glass substrates for the first time. The film exhibited a good photocatalytic performance and efficient self-cleaning capability against organic dyes under full spectral irradiation and visible light irradiation. Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂ film was first prepared on a glass substrate with colloidal silica as a high temperature binder, followed by implantation of nanoscale Bi in it by an in-situ partially reduction of Bi₄Ti₃O₁₂ to generate Bi@Bi₄Ti₃O₁₂/TiO₂ films. The improved photocatalytic ability is probably attributed to the surface plasmon resonance of Bi atom as well as the enhanced electron transfer efficiency and synergistic effect of Bi₄Ti₃O₁₂ and TiO₂. According to trapping experiments, hydroxyl radicals (OH) were active species in the photocatalytic degradation of dyes under full spectral light irradiation and possible photocatalytic mechanism was proposed. The film prepared in this work may well have potential practical applications in many aspects, such as cleansing treatments for high building external decorative panels and also systematic characterization of the film suggests that the in-situ reduction is an effective and simple way to produce nanoscale Bi@Bi₄Ti₃O₁₂.     

Ti/IrO_2-RuO_2电极降解苯酚红废水

利用热分解法制备Ti/IrO_2-RuO_2电极,以该电极为阳极处理苯酚红(PR),并优化其最佳处理条件。结果表明:在电流密度为15 mA·cm-2、电解质Na2SO4浓度为6.0 g·L-1、废水溶液起始pH=7、反应温度为40℃时,处理120 min后PR废水的降解率为74.5%。     

光催化剂膜的制备及活性评价

采用溶胶-凝胶法在玻璃纤维布上成功制备了锐钛矿型TiO2薄膜。并以腐殖酸为处理对象,对TiO2膜的光催化氧化活性进行评价。结果表明,该固定TiO2膜光催化体系对降解腐殖酸有良好的效果,反应3 h,腐殖酸的降解率达52.9%。显示了光催化氧化法在水处理中的良好应用前景。     

Ti/SnO_2/ZnO复合薄膜的制备及其光催化性能研究

以Ti/SnO2为基体,从Zn(NO3)2水溶液中阴极电沉积ZnO,制备了Ti/SnO2/ZnO复合薄膜,用X-射线衍射、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射吸收光谱对其进行了表征,以甲基橙为目标有机物,考察了其光催化活性.实验结果表明,Ti/SnO2/ZnO复合薄膜的光催化活性明显高于Ti/ZnO薄膜,且其催化活性随ZnO的沉积时间而变化.对复合薄膜催化活性提高的原因进行了讨论.