改性纳米TiO2固相光催化降解LDPE薄膜的研究

采用苯乙烯接枝改性纳米二氧化钛（TiO2-g-PS）颗粒作为催化剂,制备了一种新型可光催化降解的TiO2-g-PS /LDPE纳米复合薄膜,并在空气中紫外光照下进行了薄膜的固相光催化降解。利用热失重、傅立叶红外光谱和扫描电子显微镜等对光照前后纯LDPE、TiO2/LDPE和TiO2-g-PS /LDPE复合薄膜进行分析表征。结果表明,改性颗粒的催化活性较高,能有效地降解聚乙烯薄膜,复合薄膜经紫外光照336 h后,光降解失重率达到36.2 %。     

P-Mo-V/TiO_2膜状光催化剂的性能及光催化动力学

以钛酸丁酯为先驱物,乙醇为溶剂,二乙醇胺为抑制剂,采用溶胶—凝胶法,制备了玻璃片负载P-Mo-V杂多酸/TiO_2膜状光催化剂,分别在紫外光和太阳光下用中性红溶液进行光催化降解实验,研究了掺杂量对二氧化钛薄膜光催化性能的影响。实验结果表明:在太阳光和紫外光下,掺杂P-Mo-V/TiO_2膜比纯TiO_2薄膜光催化活性好,掺杂降低了光催化降解活化能;拟合紫外光下两种光催化膜降解中性红为一级反应,并求得活化能分别为E=38241.07J/mol,52576.07J/mol。制备的两种薄膜光催化剂可以重复利用。     

改性TiO2固相光催化降解聚苯乙烯薄膜的制备及表征

采用聚合物接枝改性TiO2颗粒作为催化剂,制备了一种新型可光催化降解的纳米PS-g-TiO2复合薄膜,并在空气中紫外光照下进行了薄膜的光催化降解实验.利用失重、FTIR和SEM等分别对光照前后纯PS膜及复合薄膜进行分析表征.结果表明改性TiO2颗粒在聚合物中分散良好、催化活性较高,能有效地降解聚苯乙烯薄膜.复合薄膜经紫外光照396 h后,光降解失重率达到31.9%.     

紫外光照射下双亲性纳米ZnO固相光催化降解PVC

本文研究了在较弱的紫外光强度下聚氯乙烯(PVC)的固相光催化降解方法。以纳米ZnO为基础,制备了双亲性ZnO,分别以它们为光催化剂,制备了光催化剂-PVC复合膜。研究了复合膜在空气、水相两种不同氛围中的光催化降解情况,通过比较复合膜的失重率,得出有利于塑料降解的条件。实验结果表明,双亲性ZnO-PVC复合膜的光催化降解效果好于ZnO-PVC复合膜;与在空气氛围中进行相比,光降解过程在水相中进行速率更快。     

非晶态TiO2/WO3光催化复合薄膜的失活与再生

研究了非晶态TiO2/WO3薄膜降解亚甲基蓝的光催化活性、失活及活性再生等问题。在本实验条件下,新制非晶态TiO2/WO3薄膜对亚甲基蓝的降解率为93.8%。试验表明,使用6次后其对亚甲基蓝的降解率仍可达85%以上,经10次使用后薄膜基本丧失光催化活性。对于失活的光催化薄膜,分别采用（a）蒸馏水浸泡30 min、（b）乙醇浸泡30 min、（c）蒸馏水超声处理30 min、（d）乙醇中超声处理30 min对其进行活性再生实验。上述4种方法可将使用9次后的光催化膜对亚甲基蓝的降解率从10.3%分别恢复至23.2%、28.3%、79.2%、90.5%。     

La3+掺杂TiO2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了La^3＋／TiO2光催化剂,研究了该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解效果。结果表明,La^3＋掺杂量（摩尔分数）2．8％、催化剂用量1．2g／L、体系pH值为11时,12mg／L亚甲基蓝溶液经2h光催化降解,其降解率可达99．1％。与纯TiO2相比,La^3＋/TiO2光催化剂显示出良好的光催化活性。     

玻璃负载TiO2光催化剂的性能及光催化动力学

以钛酸丁酯为先驱物,乙醇为溶剂,二乙醇胺为抑制剂,采用溶胶一凝胶法,制备了玻璃片负载TiO2膜状光催化剂.分别在紫外光和太阳光下用中性红溶液进行光催化降解实验,研究煅烧温度,薄膜厚度对二氧化钛薄膜光催化性能的影响.实验结果表明,二氧化钛能够牢固地负载在玻璃片上并具有光催化活性,而且能够反复使用;煅烧温度为500℃,薄膜厚度为1层的二氧化钛薄膜光催化活性最好;拟合紫外光下光催化膜降解中性红为一级反应,并求得活化能为52576.07 J/mol.     

微波助离子液体中锌掺杂纳米TiO2的制备及微波强化光催化氧化活性

在1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（［Bmim］PF₆）离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法和微波干燥法制备Zn掺杂的纳米TiO₂光催化剂TiO₂-Zn。室温条件下,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,分别利用微波辐射（MW）、紫外光照（UV）和微波辐射联合紫外光照（MW-UV）降解方式,考察离子液体用量、Zn掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、焙烧温度和焙烧时间等因素对TiO₂-Zn光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量为5.6 mL、n(Zn)∶n(Ti)=0.012 5∶1、微波干燥功率210 W、微波干燥时间17.5 min、焙烧温度600 ℃和焙烧时间2 h条件下,制得的TiO_2-Zn光催化剂具有较高的光催化活性。TiO₂-Zn光催化剂在3种降解方式中对甲基橙的降解效果为：MW-UV＞UV＞MW,表明微波辐射-紫外光照具有较好的协同作用效果。     

微波法合成BiOI光催化剂的条件探究

采用微波法合成BiOI光催化剂,并研究了BiOI光催化剂的制备条件及其光催化降解有机污染物的能力,以Bi（NO3）3·5H2O和KI为主要原料,乙二醇与水为溶剂,利用微波法的反应速率快,效率高的特点,合成BiOI光催化剂。在紫外光条件下,以甲基橙溶液为模型污染物,研究其光催化降解性能。紫外光照射条件下得到了对甲基橙具有良好脱色效果的光催化材料。     

氧化钇掺杂TiO2的光催化活性研究

采用固相研磨法制备Y2O3-TiO2复合半导体光催化剂和纯TiO2光催化剂。以甲基橙为降解目标物,研究了Y2O3掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应,来探讨Y2O3掺杂对TiO2光催化降解甲基橙的可行性。并重点考察了Y2O3的掺杂量、催化剂的添加量、溶液初始浓度、光照时间、溶液pH值对降解率的影响。实验结果表明:单纯只靠紫外光光照或Y2O3掺杂并不能快速、有效地降解甲基橙。在Y2O3掺杂比为1.5%、催化剂用量为1.5 g/L、pH为6、初始浓度为10 mg/L的甲基橙,30w紫外灯光照降解1.5 h的条件下,甲基橙的降解率可达90.2%。     

Mn/CdS光催化剂的制备及性能

以Cd(CH3COO)2·2H2O、Mn(CH3COO)2·4H2O及Na2S·9H2O为原料,采用共沉淀方法合成了Mn/Cd S光催化剂,并用XRD、HRTEM对其进行表征。以甲基橙为光催化反应的模型,考察了Mn/Cd S光催化剂的紫外光催化活性。实验结果表明:实验样品中Mn2+的质量分数对Mn/Cd S光催化剂的紫外光催化活性有重要影响,当w(Mn)为0.50%时Mn/Cd S光催化降解甲基橙的降解率达84.7%。     

掺杂铁TiO_2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe3+掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明:选用Fe3+掺杂量为0.05%,煅烧温度在500℃下得到的Fe3+-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1 g/L时,其光催化活性达到最佳效果。     

微波助离子液体中氮掺杂TiO2催化剂的制备及其微波强化光催化活性

在室温离子液体介质中,采用溶胶-凝胶法以及微波干燥的方法制备了氯掺杂的光催化剂TiO2-N。在室温条件下,以甲基橙为模拟污染物,在微波超声波组合催化合成仪中,分别利用微波辐射（MW）、紫外光照（UV）和微波辐射一紫外光照（MW—UV）三种降解方式,主要考察了N掺杂量、微波干燥功率、微波干燥时间、煅烧温度和煅烧时间等因素对TiO2-N光催化活性的影响。结果表明,在离子液体用量为5．6mL、N掺杂量n（N）／n（Ti）=3：1、微波干燥功率210W、微波干燥时间20min、煅烧温度600℃、煅烧时间2h的条件下所制得的TiO2-N光催化剂具有较高的光催化活性;TiO2-N光催化剂在三种降解方式下对甲基橙的降解效果为：MW—UV〉UV〉MW,这表明微波与紫外光照有较好的协同作用,即微波一紫外光照具有强化TiO2-N催化剂降解甲基橙的效果。     

光催化降解甲醛废气的研究

通过使用自制的光催化剂(二氧化钛、三氧化钨)分别负载在玻纤上,对甲醛气体进行光催化降解。以动态法考察了温度、湿度对光催化降解甲醛的影响。实验结果表明:随着温度、湿度的升高,光催化降解甲醛气体的降解率先升高后降低。最佳反应条件为:反应温度38℃,反应湿度40%,以WO3/TiO2/玻纤为光催化剂,甲醛降解率达到76%。并对WO3/TiO2/玻纤光催化降解甲醛的反应动力学进行了初步研究,结果表明:以WO3/TiO2/玻纤为光催化剂,光催化降解甲醛反应符合一级反应动力学规律。     

BiOCl/Bi_2WO_6复合材料的制备及其光催化性能研究

通过水热-溶剂热法制备了BiOCl/Bi_2WO_6复合材料。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。通过光催化降解罗丹明B溶液对其光催化性能进行评价。结果表明:与纯Bi2WO6样品相比,BiOCl/Bi_2WO_6样品对罗丹明B的光催化降解能力显著增强,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用4次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到97.8%。     

镍、碳共掺杂纳米二氧化钛薄膜的制备与光催化性能研究

为了增强纳米二氧化钛薄膜在紫外光下光催化降解罗丹明B溶液的能力,分别采用磁控直流溅射与射频溅射的方法,使用二氧化钛靶材、镍靶材、碳靶材,分别制备了碳非金属掺杂、镍金属掺杂以及镍、碳共掺杂的纳米二氧化钛薄膜,并利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外可见分光光度计（UV-Vis）进行表征。SEM结果表明,与纯二氧化钛薄膜相比镍、碳共掺杂纳米二氧化钛薄膜晶粒细化,比表面积增大,薄膜表面聚集体为不规则的多边形颗粒状,有利于增大与污染物的接触面积;XRD结果表明该薄膜的晶粒减小,加快了光生电子空穴对的分离;薄膜的吸收极限红移,禁带宽度减小。在紫外光照射下,镍、碳共掺杂纳米二氧化钛薄膜的光催化性能最优,1 h降解了29.54%的罗丹明B溶液。     

水热合成二氧化钛薄膜及光催化反应器的研究

采用水热合成法制备纯二氧化钛薄膜,并且利用石英螺旋管自制光催化反应器。在紫外光的照射下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物。确定了水热合成高催化性能二氧化钛薄膜的适宜水热合成条件及自制光催化反应器最佳工艺参数:在紫外光照射下,水热合成反应温度为160℃,反应时间为6 h,原料TiCl4的浓度为1 mol/L时,制备的TiO2薄膜对亚甲基蓝溶液的光催化降解率达到了27.5%。自制光催化反应器的最佳工艺参数为:亚甲基蓝溶液p H值为7.7,反应器长度45cm,反应器亚甲基蓝溶液进入速率10 r/min,反射面距反应器距离5 cm,该条件下的自制光催化反应器的降解率为45.5%。     

g-C3N4/Bi2MoO6复合光催化剂的制备及性能研究

结合热缩聚法和水热法制备了g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合光催化剂,利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附曲线、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、光致发光光谱（PL）等分析测试技术对材料的结构和性能进行了表征,研究了材料光催化降解罗丹明B（RhB）的效果。结果表明,与纯Bi₂MoO₆相比,g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料提高了对可见光的吸收能力,减小了带隙宽度,在可见光激发下提高了降解RhB的光催化活性。其中,5% g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料对RhB的降解率最高,在可见光照射180 min对RhB的降解率为93%;而同样条件下Bi₂MoO₆对RhB的降解率为58%。重复性实验表明,复合材料在RhB光降解过程中是稳定的,具有较好的应用潜力。     

银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

为提高二氧化钛/活性炭（AC）复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝（MB）和Cr（Ⅵ）废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr（Ⅵ）溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。     

掺杂铁纳米TiO2的制备及其光催化性能研究

分别采用水热法和溶胶-凝胶法制备了纳米级TiO₂和不同掺铁量的TiO₂纳米粒子。通过纯TiO₂和掺铁TiO₂分别作光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现，溶胶-凝胶法掺杂铁离子可以有效地提高TiO₂光催化活性，而水热法掺杂铁使TiO₂的光催化活性明显降低。Fe/TiO₂摩尔比为0.01％～0.1％，随掺杂量的增大,TiO₂光催化活性逐渐降低。