絮凝污泥制备TiO2/MCM-41复合光催化剂及降解罗丹明B

研究了以聚硅硫酸钛为絮凝剂,处理掺杂MCM-41型分子筛的长江水,将产生的大量絮体经抽滤、烘干和一定温度下煅烧,制备了具有光催化活性的TiO2/MCM-41复合光催化剂,并用X射线衍射（XRD）对其进行了表征。结果表明,在长江水浊度为86.7NTU,MCM-41分子筛掺杂量为0.7g/L时,经聚硅硫酸钛絮凝产生的絮凝污泥在700℃下煅烧2h后制备的复合光催化剂活性最高,光催化氧化浓度为20mg/L的罗丹明B 40m in后脱色率达97.6%。     

镱掺杂TiO_2光催化剂的制备工艺研究

采用溶胶凝胶法制备了镱掺杂TiO2纳米光催化剂,并通过XRD、IR和BET对样品进行表征。在紫外光照射下,以罗丹明B为光催化目标降解物,考察了催化剂的光催化性能。结果表明:Yb/TiO2比纯TiO2具有更好的光催化活性。制备Yb/TiO2光催化剂的最佳条件是:n(Yb)/n(Ti)为1.0%,HAc为3mL,溶液pH值为1.4,PEG为0.5g,湿凝胶陈化时间为2d,干燥时间为12h,干凝胶煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h,此条件下制备出的Yb/TiO2能使罗丹明B的降解率达到88.9%。结构表征说明掺镱二氧化钛粉体降低了TiO2的颗粒粒径,增加了比表面积,提高了光催化活性。     

SnO_2-TiO_2复合半导体光催化剂制备及性能评价

以钛酸丁酯和四氯化锡为前驱体,冰醋酸为螯合剂,无水乙醇为分散剂,利用溶胶-凝胶法制备SnO_2-TiO_2复合半导体光催化剂。采用XRD、SEM、FTIR、UV-Vis等手段对其进行了表征,以罗丹明B为模拟染料考察了所制备复合半导体的光催化活性。结果表明,SnO_2-TiO_2复合氧化物为球形,粒径为15~20 nm,其晶粒主要由锐钛矿相的TiO_2和金红石相的SnO_2组成,对可见光的吸收明显增加。SnO_2-TiO_2复合半导体光催化剂具有良好的光催化活性,当SnO_2、TiO_2摩尔比为1:8,煅烧温度为400℃时,30 min内罗丹明B的降解率达到90%,60 min可实现完全降解,明显优于纯TiO_2。     

银纳米线/二氧化钛核壳结构的制备及可见光光催化性能

以有机染料罗丹明B为目标降解物,采用水热法制备了不同负载比例的银纳米线(AgNW)@TiO_2核壳复合结构光催化剂,评价其可见光催化活性。结果表明:核壳结构经煅烧后为AgNWs和锐钛矿型TiO_2,TiO_2带隙减小可实现可见光范围内的激发。当TiO_2与AgNWs的摩尔比为84%时,光催化活性最高,对罗丹明B的降解率可达82.2%,主要活性氧化物为超氧自由基。该结构稳定性强,放置263 d后无氧化和相变发生。     

聚硅硫酸钛制备复合光催化剂及降解甲基橙的研究

以无机钛盐、硅酸盐为原料,制备了聚硅硫酸钛絮凝剂,然后利用其水溶液水解产物制备复合光催化剂,考察了钛与硅摩尔比、水解pH值、调节pH值所用碱的种类、煅烧温度和煅烧时间对该复合光催化剂降解甲基橙时活性的影响,并利用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对其进行了物性测试分析。结果表明：n（Ti）：n（Si）=12：1的聚硅酸硫酸钛,以NH3.H2O调节pH值,在pH值为6时水解,产物在650℃煅烧1.5h后制得的复合光催化剂活性最高,当其投加量为0.5g.L-1时,光催化反应30min后,甲基橙的脱色率可达100%。物性分析表明,聚硅钛制备的复合光催化剂是一种以锐钛矿为主、分散均匀的纳米级球形颗粒。     

响应面分析法对MIP-N-TiO_2制备条件的优化

罗丹明B分子印迹聚合物选择性降解罗丹明B研究中,制备条件对降解效果起关键性作用。在单因素实验基础上,采用响应面分析法研究了聚合前溶液pH、N-TiO_2粉末煅烧温度、紫外光照射下聚合时间、RhB/N-TiO_2的质量比等四种因素对罗丹明B降解率的影响,以罗丹明B降解率为响应值建立二次回归方程并进行分析及优化,得到聚合前溶液pH为2. 02、N-TiO_2粉末煅烧温度为422. 57℃、紫外光照射下聚合时间31. 06 min、RhB/N-TiO_2质量比为1. 89为最佳制备条件,验证实际降解率为93. 20%。     

TiO_2-ZnIn_2S_4复合光催化剂的制备及其对罗丹明B废水的降解

为改善ZnIn_2S_4可见光降解特性,采用水热法制备了复合光催化剂TiO_2-ZnIn_2S_4,对催化剂进行了表征;并研究了其光催化降解染料废水罗丹明B的特性,探讨了催化剂投加量、初始pH等条件对催化剂降解污染物活性的影响,分析了TiO_2-ZnIn_2S_4复合光催化剂与纯ZnIn_2S_4相比催化效率提高可能存在的原因。结果表明,TiO_2与ZnIn_2S_4以一种特殊结构复合在一起,且在可见光照射下具有良好的光催化性能。以氙气灯模拟太阳光,罗丹明B染料废水初始质量浓度15mg/L,TiO_2-ZnIn_2S_4投加量80mg/L条件下反应2h可降解水中97.42%的罗丹明B,与纯ZnIn_2S_4对比降解率增加了6.24%,具有较好的研究价值与开发前景。     

超声协同g-C3N4光催化降解罗丹明B的研究

采用高温热解法制备石墨相氮化碳,采用XRD对制备样品进行表征,并将g-C_3N_4催化剂用于超声协同下光催化降解罗丹明B。探究了超声与光催化对降解罗丹明B的协同作用,以及超声功率、溶液初始pH、光催化剂浓度和罗丹明B初始浓度等对罗丹明B降解效果的影响,对催化剂的循环催化性能进行了测试,并对超声协同光催化降解罗丹明B的主要活性物质和机理进行讨论。结果表明:超声功率为300 W,溶液初始pH=4,g-C_3N_4质量浓度为4 g/L,罗丹明B初始质量浓度为15 mg/L时,对罗丹明B的降解效率最佳,100 min去除率能达到近100%,且主要活性物质为·OH和·O~(2-)。     

含钛炉渣制光催化剂催化降解罗丹明B废水的研究

用含钛炉渣制备了光催化剂GN,通过催化降解罗丹明B废水,分析了催化剂投加量,废水pH值等因素对脱色率的影响.实验结果表明:催化剂GN具有较高的光催化活性,选取适当的催化剂投加量以及合适的废水pH值有助于罗丹明B的降解,GN最佳投加量为0.25g·L-1,适宜的废水pH值为2.当罗丹明B废水浓度为25mg·L-1时,在最佳条件下,光催化反应1h后,罗丹明B废水的降解率达95％以上.     

N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法制备N掺杂TiO2,将其与二氰二胺混合进行高温焙烧合成N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂。采用XRD、UV-Vis、N2吸附-脱附和SEM等对催化剂进行微观结构表征,以200W氙灯模拟光源并过滤掉420nm以下的紫外光,对比研究TiO2、g-C3N4、N-TiO2和复合光催化剂对罗丹明B的可见光降解性能。结果表明,N掺杂后TiO2的禁带宽度降低,催化活性提高;而复合光催化剂可见光吸收边距相对N-TiO2进一步红移,禁带宽度为2.75eV,降解罗丹明B的一级动力学常数k可达0.12158min-1,是g-C3N4、N-TiO2的2倍;复合催化剂重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍达92%以上,表明催化剂具有较好的光催化活性和稳定性。     

Co3O4/g-C3N4复合光催化剂降解罗丹明B的研究

为提高石墨相氮化碳(g-C3N4)的光催化性能,采用3D花状ZIF-Co与g-C3N4混合热处理的方法制备了3D花状Co3O4/g-C3N4复合光催化剂,并将其用于光催化降解罗丹明B模拟染料废水。结果表明:当ZIF-Co与g-C3N4的质量比为5%时,制备的Co3O4/g-C3N4的光催化性能最佳,在可见光下照射30 min,其对罗丹明B的降解率可达90%以上,且该催化剂的重复稳定性好。在降解罗丹明B的过程中活性基团的作用顺序为·O2->h+>·OH。     

Preparation and photocatalytic activity of chitosan‐supported cobalt phthalocyanine membrane

A chitosan‐supported cobalt phthalocyanine membrane was prepared by deposition for use as a new environmentally friendly and economical photocatalyst. The structure and surface morphology of the polymer catalyst were analysed by Fourier Transform‐infrared spectroscopy, ultraviolet‐visible spectroscopy, X‐ray diffraction, and scanning electron microscopy. The polymer photocatalyst was used for degradation of Rhodamine B, a stable dye material. Rhodamine B degradation reached 99% in aqueous solution at room temperature under ultraviolet irradiation. The influence of pH, the initial concentration of Rhodamine B, and the catalyst concentrations were investigated. The results revealed that the chitosan‐supported membrane is an attractive photocatalyst for Rhodamine B degradation. It retained 60% of its initial catalytic activity after being reused five times.     

SiO2负载TiO2膜光催化降解亚甲基蓝和孔雀石绿

采用溶胶凝胶法制备TiO2溶胶,并将其负载于SiO2的表面,制成负载锐态矿型TiO2薄膜,利用XRD和SEM对膜的形貌及晶型进行了表征.将SiO2负载TiO2膜应用于光催化降解亚甲基蓝、孔雀石绿,结果表明该催化剂具有较高光催化活性,且易回收及重复使用.同时探讨了光催化剂的用量、光照时间、pH值等条件对光催化活性的影响.在光催化剂的用量为10 g·L-1、光照时间为2 h、pH=7时,其脱色率可以达到90%以上.     

活性炭负载TiO2光降解水中敌敌畏的研究

研究了以活性炭为载体,钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备的复合型光催化剂———TiO2/AC来光降解水中敌敌畏。实验结果表明:在水样体积为300mL时,光照60min,TiO2负载量(质量分数)为0.4%,初始反应液pH=2.0,光催化剂用量为0.85g时,其光降解率可达92.2%,是同条件下,单独采用TiO2粉末作催化剂光降解率的3倍;TiO2/AC复合型光催化剂样品经10次使用后,对敌敌畏的降解率仍然保持在86%以上。     

柔性Ag@TiO2/碳纳米纤维膜的制备及光催化性能

首先通过静电纺丝、预氧化煅烧法制备出自支撑的柔性TiO₂/碳纳米纤维膜(TiO₂/CNFs),然后在AgNO3溶液中通过光沉积法制备出三元复合Ag@TiO₂/CNFs光催化剂。该纤维膜可以直接从废水中取出,减少了过滤、离心等工艺步骤。同时,TiO₂分散在碳纤维中,防止了纳米颗粒的团聚。相对于纯粉体TiO₂,三元复合Ag@TiO₂/CNFs膜对可见光的吸收明显提高,并表现出优异的光催化性能。当Ag占膜质量的理论百分比为1%时,Ag@TiO₂/CNFs对罗丹明B的降解效果最好,光照150 min后降解率可达到95.30%。     

TiO2-硅藻土复合光催化剂降解二甲基甲酰胺研究

以硅藻土为固体活性添加物,采用溶胶-凝胶法水解钛酸四丁酯制备硅藻土负载TiO2复合光催化剂。以二甲基甲酰胺(DMF)溶液的光催化降解为模型反应,研究制备条件中煅烧温度、溶胶pH值、H2O与Ti(OR)4的量比、涂覆次数等条件对光催化活性的影响。结果表明,合成复合催化剂的最佳煅烧温度为500℃、溶胶pH值为1.3、H2O与Ti(OR)4的量比为15.75、涂覆次数为3次;在300W紫外光照射、反应2h、催化剂投量为1g/L、DMF的质量浓度为200mg/L时,最大降解率为84.27%,表现出较强的光降解性。     

新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

采用水热合成法制备BiOBr可见光催化剂,选择适合的溴源,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、Uv-vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征。研究了BiO-Br可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃、水热反应时间为8h的条件下,制备的BiOBr纳米材料具有很好的光催化活性,在降解罗丹明B染料时降解率达93%,BiOBr的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.69eV。     

改性TiO_2电极光电催化降解罗丹明B

以泡沫镍为载体,采用溶胶-凝胶法制备出负载型Fe-N共掺杂TiO_2光催化剂。使用扫描电镜和X射线衍射对其表面形貌、颗粒大小和晶体结构进行表征。通过实验确定n(Fe)∶n(N)∶n(Ti)=0.001∶0.02∶1时制备的TiO_2催化剂催化性能最好。当初始废水p H为8、外加偏电压为2 V,光电催化降解120 min时,罗丹明B去除率可达到96.8%。在静态实验基础上,利用自制的升流式光电催化三相流化床反应器对罗丹明B进行动态光电催化降解实验,当停留时间为120 min、曝气量为0.5 m3/h、进水流量为120 m L/min时罗丹明B的去除率可达到97.2%。