TiO_2光催化降解林可霉素废水的研究

以250W紫外灯作光源,以TiO2为催化剂,研究了林可霉素光催化降解的合适条件.结果表明,在TiO2用量为0.4 g/L,pH为5.0,林可霉素初始质量浓度为60 mg/L,光催化反应90 min的条件下,林可霉素降解率达到100%.掺杂1%(以物质的量计)Cu2+的TiO2复合催化剂,其光催化活性高于纯TiO2.将优化的光催化降解体系用于林可霉素生产厂废水的处理,可实现林可霉素的完全去除.     

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。     

不同体系光催化制备纳米Ag/TiO_2光催化剂活性比较

以控制中和水解法制备的锐钛矿型纳米TiO2为原料.在不同体系中,通过控制反应初始n(Ag):n(Ti),用直接光催化反应的方法制备了蚋米Ag/TiO2复合先催化剂,并且对产品进行了表征和分析.结果表明,Ag的改性能显著提高光催化效率,乙醇有机溶剂体系和水体系中制得的Ag/TiO2复合光催化剂的光催化活性相差不大,最佳n(Ag),n(Ti)为0.1%.同时与UV光相比在室内自然先作用下得到的Ag/TiO2复合光催化剂表现出更好的活性,40 min甲基橙先催化降解率比蚋米TiO2高约44%.     

纳米Ag-TiO_2/ITO光催化膜的制备、表征及光催化活性的研究

用直接光还原法将Ag+沉积到TiO2膜表面制备了纳米Ag TiO2/ITO光催化膜,该光催化膜分别用紫外可见光漫反射、X射线衍射、扫描电镜进行了表征;并以甲酸为模型化合物,研究了Ag TiO2/ITO光催化膜对有机污染物的光催化氧化降解。实验结果表明:沉积于TiO2膜表面的银是以Ag(0)形式存在,且Ag可以作为光生电子载体,对抑制光生电子-空穴的复合有明显的促进作用,但Ag TiO2/ITO膜的光催化活性与Ag的沉积量密切相关,其中以Ag沉积质量分数为1 1%的Ag TiO2/ITO膜的光催化活性最佳,其光催化氧化甲酸的速率常数约为TiO2/ITO膜光催化速率常数的2 2倍。     

玻璃纤维负载纳米TiO2的制备及光催化性能

采用浸渍-提拉法在玻璃纤维(GF)表面负载纳米TiO2,制备TiO2/GF复合光催化剂.通过X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)及能谱元素分析(EDS)对TiO2/GF复合光催化剂的结构进行了表征.结果表明,经550 ℃以下热处理,TiO2的晶型为锐钛矿相,随着热处理温度的升高,TiO2的晶型逐渐转化为金红石相.以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应,评价TiO2/GF复合材料的光催化活性.复合材料的光催化降解活性与P25相当,且经多次使用后,复合光催化剂对亚甲基蓝的降解率仍保持在80%以上.     

复合电沉积制备TiO_2/泡沫镍光催化材料及其催化活性

采用复合电沉积方法制备了TiO2/泡沫镍光催化材料,通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散谱（EDS）分别对纳米复合镀层进行了形貌和成分表征,同时研究了在镀液中添加不同表面活性剂对光催化材料镀层的影响。讨论了TiO2/泡沫镍光催化材料对大肠杆菌和小球藻的光催化活性。结果表明：在本实验的电沉积工艺条件下,泡沫镍基底上获得了微粒分布均匀、Ti的质量分数为5.97%的纳米TiO2-Ni复合沉积层。添加了阴离子表面活性剂的光催化材料表面TiO2颗粒具有良好的分散性。TiO2/泡沫镍光催化材料处理含大肠杆菌水样,反应30 min灭活率达到60.1%,反应2 h灭活率达到99.9%;处理水中的小球藻溶液,初始3 h内,小球藻溶液中所含叶绿素a从初始的98.2 mg/m3降至38.2 mg/m3。     

漂珠基聚吡咯敏化TiO2复合光催化剂的制备及其光催化性能的研究

本文利用溶胶-凝胶法实现了二氧化钛(TiO2)膜层在粉煤灰漂珠表面的负载,得到TiO2/漂珠复合光催化剂;采用原位聚合的方法将聚吡咯负载到TiO2/漂珠复合光催化剂上,实现材料的敏化改性,成功制备出聚吡咯-二氧化钛/漂珠(PPy-TiO2/漂珠)复合光催化材料.以亚甲基蓝(MB)为降解对象,研究了在不同吡咯(Py)与Ti投加摩尔比和不同掺杂盐酸浓度条件下制备的PPy-TiO2/漂珠复合光催化材料在可见光下的催化效果,并结合SEM、XRD、UV-vis等表征手段较为系统地研究了复合光催化剂的表面形态、晶体结构、光响应范围等.结果表明:PPy-TiO2/漂珠的光催化活性优于TiO2/漂珠,当Py/Ti摩尔比为1％,以lmol/L盐酸溶液为掺杂剂时所制备的PPy-TiO2/漂珠复合光催化剂光催化降解性能最优.     

二氧化钛光催化降解硝基苯废水

用紫外灯作为光源,以锐钛型TiO2为催化剂降解硝基苯。探讨了光照时间、初始pH值、初始浓度、催化剂用量和载铜TiO2复合催化剂对光催化降解的影响。结果表明,TiO2用量为3.0 g/L,pH为3,硝基苯初始浓度为40.6 mg/L,室温条件下,光照6 h硝基苯降解率为80.6%;掺杂1%Cu2+(摩尔分数)的TiO2复合催化剂,光催化活性高于纯TiO2,其光催化降解率较TiO2提高14.5%。     

纳米TiO2光催化降解酸性嫩黄动力学

采用纳米TiO2光催化降解酸性嫩黄.当进水浓度为20mg/L时,通过降解效率的比较得出反应的最佳条件为TiO2的投加量600mg/L,pH值为原水3.56,宜选择紫外光作为光源.实验还发现,酸性嫩黄的光催化降解动力学符合Langmiur-Hinshelwood动力学模型,并求得反应速率常数k=0.36mg/L·min,表观吸附平衡常数K=0.0169 L/mg.     

二氧化钛光催化技术在污水处理领域中应用

分析了TiO2光催化技术研究现状,探讨了光催化反应机制,讨论了影响TiO2光催化反应活性的主要因素:(1)贵金属沉积可以提高催化剂表面光生载流子的分离效率,有利于生成更多的·OH;(2)金属离子掺入TiO2晶格中可能引起晶格位置缺陷或改变结晶度,抑制了电子与空穴的复合,延长载流子的寿命,从而使光催化的性能得以改善;(3)半导体复合可以提高系统的电荷分离效果,扩大对光谱的吸收范围.阐述了TiO2光催化技术在处理有机及无机污染物领域中的应用.     

Fe掺杂Bi12TiO20光催化剂的制备及光催化性能

采用水热法制备Fe元素掺杂的Bi12TiO20光催化剂，对Bi12TiO20结构进行修饰，使用X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）、扫描电镜（SEM）、氮气吸附脱附、X射线光电子能谱（XPS）对光催化剂的形貌微观结构和化学价态进行表征，并应用在光催化降解亚甲基蓝（MB）上。实验结果表明，当Fe的掺杂量为5%时，催化剂的投加量为0.05g，对10mg/L的MB的降解率达到98.949%。经过Fe掺杂后，Fe-Bi12TiO20光催化剂形成了新的杂化能级，吸收带边界发生红移，进而提高催化剂的光催化活性，Fe是以+3和+2价掺杂于Bi12TiO20的晶体中。Fe-Bi12TiO20光催化剂，经过重复使用5次后，对MB的降解率仍然可以达到88%以上，具有优秀的光催化稳定性能。h+和·O2-是光催化降解过程中的主要活性物种。本文为Bi12TiO20材料的掺杂改性研究提供了参考。     

石墨烯基光催化复合材料研究进展

简单介绍石墨烯的结构和性质,简述石墨烯及石墨烯基光催化复合材料的制备方法,对近些年石墨烯基光催化复合材料在染料降解、有机污染物氧化、无机污染物处理、CO2还原、光催化裂解水产氢方面的研究进行综述。     

Laser photocatalytic polymerization of phenylacetylene

Summary The polymerization of phenylacetylene induced by ultraviolet laser (266 and 355 nm) irradiation of W(CO)₆ and W(CO)₆-TiCl₄ in CCl₄ solvent was investigated. The weight-average molecular weights of the polymers reach 10⁵. The infrared spectra indicate that the polymers have a trans-rich conjugated double bond structure. The influence of laser energy, laser wavelength and irradiation time on the polymerization was examined. Experimental data show that laser energy and wavelength are the most effective factors.     

光催化剂新技术研究进展

可见光型光催化剂是环境领域研究的热点.本文综述了近年来ABOx型、非金属掺杂型、复合半导体型可见光催化剂的制备、合成技术的新研究进展,对催化机理进行了概括,指出日光型光催化剂是光催化剂的发展方向.     

热增强的光催化二氧化碳还原技术

利用太阳光驱动二氧化碳（CO₂）催化转化合成燃料是缓解能源危机和降低温室效应的理想途径。然而,当前面临的主要挑战在于CO₂固有的化学稳定性使得光催化反应的转化效率低下。热量被认为是促进催化转化反应过程的重要推动力,可以有效提升光催化转化的效率。本文综述了不同形式的热增强光催化在CO₂还原生产燃料方面的应用,包括外加热源的光催化CO₂还原、光热效应促进的光催化CO₂还原以及等离激元增强的光催化CO₂还原体系。文章指出：热增强的光催化技术继承了光催化的高选择性和热催化的高反应活性的优势,实现了CO₂还原反应的高效进行。具体分析如下：外加热源主要通过直接加热装置或者聚焦太阳光能实现,产物的生成效率明显增强,选择性影响不大;光热效应发挥着局部提高催化剂反应温度的作用,使能量利用效率更高,大幅度降低CO₂还原反应所需的能量;等离激元效应除了发挥光热效应的作用,同时兼备增强光吸收、促进载流子分离和加速表面反应动力学的作用。文章最后指出,通过对反应机理进行深度研究,合理调控反应体系的反应条件,将极大促进热增强的光催化CO₂还原技术发展,为CO₂利用提供有效手段。     

Solar photocatalytic degradation of Aldrin

Photocatalytic degradation of the pesticide Aldrin dissolved in water was carried out, in one case, using concentrated solar radiation and, in another case, using non-concentrated solar radiation. In these experiments, the effects of catalyst concentration, oxidant agent concentration, and solar irradiation were tested. In experiments without irradiation, strong adsorption of the pesticide over titanium dioxide was observed in the first few minutes of contact in the presence of titanium dioxide (TiO₂). These results can be explained by means of Coulombic interactions between the catalyst surface and the pesticide molecules. During the photodegradation process, results show a residual degradation (photolysis) in both the cases, when no catalyst was added. In the case of the non-concentrated solar system, the achieved results suggest that the use of H₂O₂ increased the degradation rate. For concentrated sunlight, an increase of the Aldrin concentration was observed during the first few minutes of irradiation. This can be explained as a desorption process that is triggered by a change in surface charge of the catalyst in the presence of hydrogen peroxide (H₂O₂) during irradiation. When photocatalysis was performed with TiO₂ alone, no Aldrin was detected in the water solutions throughout the entire experiment. This result was unexpected; however, it might be explained by the adsorption of the pesticide on the catalyst surface and by the absence of the oxidant’s effect. Three transformation products (TPs) of the degradation process were identified: dieldrin, chlordene and 12-hydroxy-dieldrin. The results presented here are in agreement with previously reported results for photocatalytic degradation of other chlorinated pesticides using lamps as radiation sources.     

多相光催化反应器的研究进展

介绍了多相光催化反应器的类型、特点和研究现状.围绕光传递限制和传质限制两方面的问题,结合反应器的新型设计和应用情况展开讨论.通过比较悬浮型和负载型光催化反应器,阐明了研究可分离悬浮型和负载型流化床光催化反应器是实现光催化技术工业化的关键所在,指出了光催化反应器设计中存在的问题和今后的研究重点.