TiO2/改性膨润土复合光催化材料制备及降解性能研究

利用TiCl4明胶溶液和有机膨润土制备复合光催化材料,以高压汞灯为光源,光催化降解活性艳红X-3B模拟染料废水.通过改变催化剂投加量、pH值、温度、光源等条件试验,研究了TiO2/有机膨润土复合材料的光催化降解性能.结果表明,投配比为Ti/有机膨润土=6∶5的复合材料其降解效果要比单独的TiO2和有机膨润土好,且具备重复使用的功效,大大提高了材料的利用率,说明利用该复合光催化材料降解活性艳红X-3B染料废水是一种较为可行的方法.     

微波无极紫外在环境污染控制领域的研究进展

目前,紫外光解技术被看作是处理难降解有机物有效方法之一,具有反应条件温和、氧化能力强等优势.传统有极汞灯寿命短、波长单一、光效低的缺点导致其在实际工程中的应用受到局限.而微波无极灯作为一种新型高效光源,具有光氧化活性高、光谱范围选择性大、装置简单等特点,同时实现了微波和紫外辐射的共同作用,又具有微波的选择性加热、操作简单、设备体积小、无热媒和热惯性等优点,大大提高污染物的降解效果.本文对可解决传统紫外辐射技术在环境污染控制工程应用时存在问题的微波无极紫外技术的相关情况做了系统性阐述.介绍了微波作用原理、微波激发无极紫外作用原理以及微波无极紫外光解技术原理;并在此基础上对无极灯在废水、废气及吸附剂再生方面的应用和无极灯技术参数、微波功率、温度、介质特性等影响因素进行总结;在现有研究成果基础上展望了微波无极紫外辐射的应用前景和需要进一步解决的问题.     

酵母菌对活性艳红X-3B的吸附研究

以酵母菌菌体作为生物吸附剂对水中阴离子偶氮染料活性艳红X-3B进行生物吸附研究。讨论了酵母菌培养时间、投加量、溶液初始pH值和吸附时间等因素对菌体吸附活性艳红X-3B的影响,探讨了菌体吸附染料的动力学规律,利用FTIR技术分析了酵母菌吸附活性艳红X-3B的吸附作用。结果表明,培养时间为3d时,酵母菌对染料吸附能力最强。当溶液pH值为2时,菌体对活性艳红X-3B吸附效果较好,酵母菌吸附活性艳红X-3B过程符合准二级动力方程。通过对酵母菌红外光谱分析,发现对活性艳红X-3B吸附过程中菌体的氨基等基团起主要作用。     

制备条件对有机膨润土吸附活性艳红性能的影响

以天然膨润土为原料,采用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)作为有机改性剂制备了有机膨润土,考察了制备条件(如质量分数,反应时间,pH和反应温度等)对有机膨润土吸附溶液中活性艳红X-3B性能的影响.实验结果表明,有机膨润土适宜的制备条件是:CTMAB质量分数为2%,溶液pH值约为6,温度80℃,反应时间90 min.此条件下制备的有机土对活性艳红X-3B的去除率可达99%.     

制备条件对有机膨润土吸附活性艳红性能的影响

以天然膨润土为原料，采用溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）作为有机改性剂制备了有机膨润土，考察了制备条件（如质量分数，反应时间，pH和反应温度等）对有机膨润土吸附溶液中活性艳红X-3B性能的影响．实验结果表明，有机膨润土适宜的制备条件是：CTMAB质量分数为2％，溶液pH值约为6，温度80℃，反应时间90min．此条件下制备的有机土对活性艳红X-3B的去除率可达99％．     

Cu~(2+)/Ce~(4+)-TiO_2可见光催化降解活性艳红X-3B

采用溶胶凝胶法合成了掺杂Cu~(2+)和Ce~(4+)的Ti O2可见光催化剂,用活性艳红X-3B降解脱色为模型反应,结合紫外-可见光谱法、XRD和SEM等表征手段,考察了制备条件与光催化活性的关系.实验结果表明:适量掺杂稀土元素Ce~(4+)较单独掺杂Cu~(2+)能更加有效地提高催化剂在可见光下的催化活性,掺杂后使催化剂的吸收带边位置发生红移,晶型结构为锐钛矿和金红石的混合晶型.掺杂Ce~(4+)量为1.5%时,0.4 g催化剂对30 m L浓度为5 mg/L的活性艳红X-3B模拟印染废水降解率达到61.1%.     

兼性厌氧生物反应器对偶氮染料废水水解机制的试验

目的探索兼性厌氧生物反应器对活性艳红X-3B废水的水解机制,提高染料废水的可生化性.方法采用水解酸化-MBR法处理活性艳红X-3B废水.结果经水解酸化后,废水活性艳红X-3B的质量浓度平均降低43.64%,CODCr和NH3-N质量浓度均呈升高趋势.原水和水解酸化出水的紫外-可见光光谱图表明,水中活性艳红X-3B的分子结构被破坏,生成了易于生物降解的成分.结论兼性厌氧生物通过水解酸化作用将废水中活性艳红X-3B降解为可生化的有机物,从而降低水中染料含量.当水中易生物降解有机物成分较多时,兼氧微生物同时也大量分解易生物降解有机物.     

一株假单胞菌对活性艳红X-3B的脱色研究

从常州清潭污水处理厂处理池的污泥中分离到-株活性艳红X-3B脱色菌WLY,具有较高的脱色活性,经生理生化实验初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas.sp).本实验考察了温度、培养时间、pH、染料浓度、培养方式和接种量等因素对WLY脱色能力的影响.结果表明,菌株WLY在24 h和48 h内对30mg/L活性艳红X-3B的脱色率分别为86.29%和93.16%;且接种量在1-3 mL,(OD600为1.2)范围内,脱色效果最好;最适温度为35-40℃,最佳pH为7,且静置培养较振荡培养条件下的脱色率高;在本实验应用上,随染料质量浓度的增加,脱色率降低,500 mg/L的活性艳红X-3B在24 h内并无脱色.     

磁性纳米TiO2/Fe3O4复合材料的制备及光催化降解性能

采用均匀沉淀法在Fe3O4表面包覆TiO2,制备新型纳米TiO2/ Fe3O4光催化材料,并通过改变pH值、温度、TiO2/Fe3O4的比例和硫酸钛浓度等得到材料制备的最佳条件.用X射线衍射分析了复合颗粒的形态结构及包覆情况.通过可溶性染料活性艳红X-3B的降解反应,考察了光催化活性.结果表明,用最佳条件制备的复合材料对活性艳红的脱色率达97.12%.光降解动力学结果表明:对活性艳红X-3B染料的光催化降解反应符合一级反应动力学.     

掺杂金属卟啉的TiO2薄膜对活性艳红X-3B染料的光催化降解性能

采用溶胶。凝胶的方法，将具有高光敏性的四(对-羟基)苯基锌卟啉(ZnTHPP，下简称锌卟啉)在钛酸丁酯[Ti(OBu)4]水解的条件下均匀嵌入到了TiO2无机网络中，又采用旋涂法制备了ZnTHPP／TiO2复合薄膜。利用UV-Vis吸收光谱对薄膜的紫外。可见光吸收性质进行了研究，结果表明锌卟啉的加入能有效的拓宽TiO2的可见光吸收范围。通过光催化降解活性艳红C-3B染料实验，对所制备的ZnTHPP／TiO2复合薄膜的光催化活性进行了考察，研究发现以ZnTHPP／TiO2作为光催化剂对活性艳红X-3B染料能有效的降解，表现出了较好的可见光催化活性。     

焦炭负载TiO2光催化降解阳离子艳红染料废水的研究

以Na2SiO3为黏结剂,将纳米TiO2固定在焦炭载体上,制备了负载型纳米TiO2光催化剂.并以此作催化剂,在紫外灯或太阳光照射下,对阳离子艳红染料废水进行光催化降解实验研究,探讨了催化剂投加量、外加氧化剂量、使用寿命和反应时间等因素对光降解反应的影响.实验结果表明,在紫外光或太阳光照射下、催化剂用量3 g/L、氧化剂(质量分数10%H2O2)为0.1 mL的条件下,质量浓度为20 mg/L的阳离子艳红染料废水经过20 min的处理,其脱色率达到96.5%.     

TiO_2薄膜降解甲基橙动力学研究

采用450 W汞灯做光源,对TiO2薄膜光催化氧化甲基橙进行动力学研究。结果显示：TiO2薄膜光催化氧化甲基橙的动力学可用Langmuir-Hinshelwood（L-H）方程描述。甲基橙初始浓度≤20 mg/L时,TiO2薄膜光催化氧化甲基橙表现为一级反应;甲基橙初始浓度≥24 mg/L时,则表现为零级反应。     

铋掺杂磁性光催化剂的制备及其光催化活性

以Fe3O4/SiO2复合微球为基体,采用溶胶—凝胶法制备了Bi掺杂的磁性TiO2复合光催化剂,并用SEM、FT—IR和VSM等测试手段对催化剂进行了表征。以活性艳红K-2BP为目标降解物评价其光催化活性。结果表明,制备的复合光催化剂易于磁性固液分离,K-2BP溶液初始浓度为20 mg/L,pH值为2,光催化剂的添加量为0.5 g/L,Bi摩尔分数为0.6%的光催化剂时的催化活性最高,光催化反应5 h后K-2BP的降解率达到88.38%。     

低聚壳聚糖预处理棉织物的染色性能研究

以壳聚糖为原料,双氧水为氧化剂,醋酸水溶液为介质制备水溶性低聚壳聚糖;以环氧氯丙烷作交联剂,用壳聚糖溶液对棉织物进行预处理,并用活性艳红X-3B对其染色.经试验对比确立了低聚壳聚糖水溶液处理棉织物的优势,并探讨了低聚壳聚糖和环氧氯丙烷质量浓度对预处理棉织物活性染料染色效果的影响.结果表明:低聚壳聚糖2 g·L-1、环氧氯丙烷3 g·L-1时,预处理棉织物的上染百分率、固色率、K/S值和断裂强力均有明显提高,并且适合低盐染色,有较好的耐洗色牢度.     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．     

微波辅助催化氧化处理活性艳红染料废水

采用微波诱导催化技术,对活性艳红染料废水进行了脱色实验,实验中选用了活性炭、焦炭、纳米二氧化钛、还原铁粉作催化剂,并探讨了催化剂之间的协同作用效应,确定了脱色的最佳实验条件:在染料溶液质量浓度为10 mg/L,微波功率900 W,辐射3 min,活性炭加入的质量分数为5%的实验条件下,脱色率达96.35%,并讨论了影响脱色率的各种影响因素.     

尖晶石型Cu_(0.6)Ni_(0.4)Al_2O_4粉体的制备及其可见光性能

采用溶胶-凝胶法,800℃热处理制备了纳米Cu0.6Ni0.4Al2O4粉体,利用XRD和TEM对材料的结构和形貌进行了分析和表征。结果表明,所制Cu0.6Ni0.4Al2O4粉体的晶型为尖晶石晶体结构,粉体呈球状,粒径约为5～40nm。利用紫外-可见漫反射吸收光谱测得样品的极限吸收波长延伸至782nm,计算得到粉体的禁带宽度为1.59eV。在125W自镇流荧光高压汞灯(λ>400nm)的照射下,纳米尖晶石型Cu0.6Ni0.4Al2O4对偶氮染料活性艳红K-2G的2h降解率高达99%,而P-25(TiO2)纳米粉体在相同的降解实验条件下对染液的降解率不到10%。通过研究不同催化剂用量和染液降解率的关系,确定催化剂最佳用量为2g/L。