钛中空纤维膜改性及应用研究

采用相转化法制备高致密的钛中空纤维膜后,使用电化学阳极沉积法在其表面负载二氧化钛Ti O₂纳米结构进行改性,并以罗丹明B(Rh B)为模拟有机废水评价其催化降解性能。结果表明,以钛粉(Ti)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、钯(Pd)、聚砜(PS)为铸膜液原料,且NMP:PS=6:1,烧结温度为1000℃制得的高致密钛中空纤维膜,将其浸泡于Ti Cl₃溶液中,在恒电流10m A/cm²、沉积时间10min条件下,可在钛中空纤维膜载体表面负载平整光滑的线状纳米Ti O₂。与纯钛板和纯钛中空纤维膜相比,负载纳米Ti O₂的钛中空纤维膜,对浓度为8mg/L的Rh B溶液的电化学降解速率最快,其降解效率在40min内可达95%。     

TiO2光催化膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti O₂粉体,并以聚乙烯醇和聚多巴胺为载体,采用浇铸法制备出Ti O₂光催化薄膜。对膜的耐水性和光催化降解性能进行了测试。结果表明,光照30min甲基橙的降解率为89.33%,光照60min甲基橙的降解率为93%。随着薄膜内Ti O₂添加量的增加,膜的光催化性能逐渐增强,在水中的吸水率逐渐降低。     

CQDs/TiO2二元复合材料的制备及光催化性能研究

以柠檬酸、硫脲、尿素等廉价易得的药品为原料，采用水热法制备了3种不同荧光性能的碳量子点CQDs(绿色荧光碳量子点GCQDs、蓝色荧光碳量子点BCQDs、红色荧光碳量子点RCQDs)；同时采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO₂，然后通过物理法制备了3种二元复合光催化剂GCQDs/Ti O₂、BCQDs/TiO₂、RCQDs/TiO₂。采用FTIR、PL、XRD、BET等表征方法对产品进行了结构性能表征。通过紫外光谱分析，探究了Ti O₂和3种二元复合材料对次甲基蓝溶液的催化降解性能。光催化实验结果表明，纳米TiO₂在日光照射下10min对次甲基蓝的降解率为42.2%;GCQDs/TiO₂、BCQDs/TiO₂、RCQDs/TiO₂在日光照射下10min对次甲基蓝溶液的降解率分别为73.13%、46.82%、50.82%;3种二元复合材料的催化降解性能均优于纯TiO₂，其中GC...     

蔗渣纤维基碳球负载TiO2复合材料的制备表征及对四环素的去除研究

Ti O₂固定在碳材料表面可以有效提高其可见光吸收性能。纳米二氧化钛经过沉积方法处理后会负载在碳球（Cs）表面,生成核-壳结构的 Cs@Ti O₂材料。由于两种材料之间形成界面,因此与纯 Ti O₂相比,Cs@Ti O₂的可见光吸收增强。通过对复合材料进行 SEM,EDS,FTIR 和 XPS 表征测定成功制备了 Cs@Ti O₂复合材料。得到的Cs@Ti O₂复合材料对 TC 进行光催化降解,研究了复合材料光催化降解四环素的性能包括 p H、光催化剂投加量和四环素浓度因素的影响。最佳的实验运行条件为在 p H=5,TC初始浓度为 20 mg/L和复合材料投加量为 50 mg时,光催化运行6个小时溶液中四环素降解率达到93%。     

菌渣生物炭负载四氧化三铁催化降解罗丹明B

考虑到催化剂载体的高成本，寻求廉价的载体制备方案合成催化剂具有重要意义。通过热解青霉素菌渣制备多孔生物炭载体，以共沉淀法负载四氧化三铁，合成催化剂Fe₃O₄@PRBC。通过SEM、XRD、FT-IR和孔隙结构分析对催化剂进行表征，并以罗丹明B(Rh B)为目标降解污染物，考察了不同体系、催化剂用量、双氧水用量、溶液pH和RhB浓度对处理效果的影响。结果显示，四氧化三铁成功负载于生物炭上，Fe₃O₄@PRBC表面呈粗糙多孔状，比表面积达到1 210.54 m²/g。其中H₂O₂/Fe₃O₄@PRBC体系表现出突出的催化性能，当Fe₃O₄@PRBC用量为0.8 g/L、双氧水用量为30 mmol/L时、在pH=3～11时，Rh B的降解率均超过90%。催化循环4次，降解率仍能达到90%。自由基淬灭实验显示，催化降解Rh B的主要活性物质为·OH和·O<...     

炭吸附La2O3/TiO2复合粉体的制备及其光催化性能研究

采用炭吸附共沉淀法制备了La₂O₃/Ti O₂催化剂,利用TG-DTG、XRD、TEM、UV-Vis等对催化剂进行表征,并考察了不同条件制备的La₂O₃/Ti O₂对可见光催化甲基橙降解效果的影响。结果表明,炭黑的加入可有效阻止粉体在制备、干燥及焙烧过程中的团聚和烧结;在600℃煅烧后得到的粉体结晶度高、颗粒分散均匀、颗粒粒径小。在可见光照射1 h后,炭吸附沉淀法制备的La2O3/Ti O₂对甲基橙的降解率高达92.25%,是普通沉淀法制得的La₂O₃/Ti O₂的3倍,光催化活性显著提高。     

花状Au-TiO2可见光催化-臭氧联用降解酚类污染物的研究

采用沉积-沉淀法将Au纳米颗粒均匀地负载在花状Ti O₂表面,成功制备了花状Au-Ti O₂等离子体催化剂,并将其应用于可见光催化、臭氧氧化、二者联用降解废水中酚类污染物。结果表明,酚类污染物在不同氧化方式下的降解速率为:Au-Ti O₂/O₃/Vis> Au-Ti O₂/O₃> O₃> Au-Ti O₂/Vis;不同的酚类污染物降解速率为:水杨酸> 2-氯苯酚>苯酚。Au-Ti O₂/O₃/Vis具有比单独臭氧更强的氧化能力,不仅能更快地降解酚类污染物,更为重要的是可见光催化的引入还能够将单独臭氧难以降解的中间产物草酸进一步降解,二者联用的协同效应促进了酚类污染物进一步的矿化。     

碳纳米管引入对钛酸钡/聚二甲基硅氧烷/碳基压电纳米发动机输出信号的影响

在自然环境中，机械振动能具有普遍性、多样性、无污染和易收集等优点，在各种形式的能量中占有一席之地，利用压电纳米发电机收集机械振动能可为智能化功能电子器件的供电问题提供一个可行的解决办法。本研究利用无铅钛酸钡(Ba Ti O₃)纳米颗粒、碳纳米管和聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行复合，制备成Ba Ti O₃/PDMS和Ba Ti O₃/PDMS/C基压电纳米发动机。结果表明：随着Ba Ti O₃含量的增加，Ba Ti O₃/PDMS基压电纳米发动机输出信号呈现先增加后减少的现象，且在Ba Ti O₃含量为12%时取得最优输出信号，其输出电流为42 n A、输出电压为18 V。此外，碳纳米管的引入有利提升Ba Ti O₃/PDMS基压电纳米发动机的输出信号，且在碳纳米管含量为2%时Ba Ti O₃/PDMS/C基压电纳米发动机取得最优输出信号，其输出电流为73 n A、输出电压为19 V。研究表明Ba Ti O     

三维片层花状α-Fe2O3@TiO2核壳粒子的制备及其光催化降解性能

利用溶剂热辅助硬模板法成功合成了三维片层花状α-Fe₂O₃@Ti O₂核壳粒子,研究了反应溶剂与表面活性剂对粒子结构与形貌的影响。SEM、XRD与UV-Vis分析表明,所制得核壳粒子均由α-Fe₂O₃和锐钛矿Ti O₂构成,在紫外和可见光区均有响应。进一步分析不同α-Fe₂O₃@Ti O₂核壳粒子对罗丹明B光催化降解行为表明,异丙醇和N,N-二甲基甲酰胺为混合溶剂,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,在200℃下反应10h制得的三维片层花状α-Fe₂O₃@Ti O₂核壳粒子在类太阳光下光照3h时对罗丹明B的去除率达到96.7%。     

BiOI/g-C3N4催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B性能

以三聚氰胺为原始材料，以水热和煅烧法制备的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)为载体，采用沉淀法构建了氮化碳复合碘氧化铋(BiOI)纳米级复合催化剂。考察了BiOI负载量、表面活性物质的种类和用量对复合催化剂吸附和光催化降解罗丹明B的影响，并对催化剂进行了表征。结果表明，当BiOI质量分数为66%、使用18.75 g/m L的非离子型高分子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时，所制得的催化剂带隙适宜，粒径适中，且主要含有BiOI(102)晶面，吸附和降解效果最佳，对Rh B的降解率可达到98.4%。该复合材料在重复使用5次后降解率仍然可以达到87.1%。此外，BiOI/g-C₃N₄催化降解15 mg/L的RhB溶液的反应符合一级动力学方程，其速率常数为0.161 8 min^-1。     

La／B共掺杂Ti02光催化降解苋菜红的研究

采用溶胶-凝胶法制备La/B共掺杂Ti O2催化剂和纯TiO2催化剂。以苋菜红溶液为降解目标物,研究了La/B共掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应。重点考察了La/B共掺TiO2催化剂的掺杂比、催化剂的煅烧温度、光照时间、催化剂的添加量、溶液初始浓度、溶液p H值对降解率的影响。实验结果表明：单纯只靠紫外光光照或催化剂并不能快速、有效地降解苋菜红溶液。在La和B掺杂比为1：2、催化剂的煅烧温度为600℃、催化剂用量为3.0g/L、溶液p H值为5.5、溶液初始浓度为10mg/L的苋菜红溶液200m L,紫外光光照60min的条件下,La/B共掺杂的TiO2催化剂和纯TiO2催化剂光催化脱色率分别可达99.60%、86.45%,TOC的去除率为60.06%。     

TiO2光催化技术降解印染废水的研究进展

由于TiO₂光催化技术具有无毒、稳定性好、材料易得和氧化能力强的特性,在印染废水前处理及深度处理工艺中具有较好的应用前景。文章阐述了TiO₂光催化降解有机污染物的机理,对近年来国内外不同Ti O₂改性方法进行了综述,分析了TiO₂光催化技术在处理印染废水时的效果,并对未来Ti O₂光催化技术在降解印染废水中的应用进行了展望。     

改性粉末活性炭活化过硫酸盐降解罗丹明B废水

以Co Fe2O4改性粉末活性炭(Co Fe2O4/PAC)作催化剂,过硫酸钾为氧化剂,对模拟罗丹明B(Rh B)废水进行降解,考察各重要因素对降解率的影响。由结果可知,废水原始p H下,催化剂投加质量浓度为0.2 g/L,n(K2S2O8)∶n(Rh B)为20∶1,温度为35~65℃,时间为150 min,20 mg/L的50 m L Rh B溶液可完全降解。改性粉末活性炭使用4次后,仍具有较高催化活性。     

MOFs衍生TiO2/杂多酸复合材料的制备及光催化性能

采用一锅法制备了金属有机框架 MIL-125（Ti）包裹的磷钼酸（HPMo）,并以其为前驱体,制备得到 HPMo/TiO₂复合材料,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X 射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及 N₂-吸附脱附等对其结构和形貌进行表征,结果发现 HPMo/TiO₂复合材料主要表现为介孔结构,且具有较大的比表面积。在可见光照射下,研究了HPMo/TiO₂复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解,数据显示,可见光照射90 min 后,罗丹明 B 溶液的降解率达 89.6%,且重复使用 3 次后仍保持较好的催化效果。此外,HPMo/TiO₂复合材料还适用于催化降解其它有机染料。     

玉米淀粉/TiO2纳米复合薄膜制备与性能

以玉米淀粉为基质,结合纳米Ti O₂,通过超声分散采用流延法制备了可生物降解的淀粉/Ti O₂纳米复合薄膜,研究了纳米Ti O₂对薄膜拉伸性能、阻隔性能及抗菌活性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对复合膜的微观形貌和结构进行了表征。结果表明,淀粉/Ti O₂纳米复合膜中Ti O₂与淀粉分子间存在缔合作用,含适量Ti O₂的复合膜组分之间有良好的相容性,与淀粉膜相比,纳米复合膜的拉伸性能和水蒸气阻隔性能得到有效改善,含0.8%Ti O₂(质量分数,下同)的纳米复合膜拉伸强度为7.54 MPa,比淀粉膜提高了53.9%,水蒸气透过系数为5.50×10^-5 g/(mm·d),较淀粉膜降低了23.5%,该复合膜同时表现出较好的紫外线隔离性能及抗菌活性。     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛及其光催化性能

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成了三种纳米TiO₂粉末,采用X衍射仪、氮气等温吸附仪、红外光谱仪、综合热分析仪、紫外可见光分光光度计对样品进行了表征。结果表明,三种纳米TiO₂粉末均为锐钛晶型,晶粒尺寸为20 nm,比表面积均>80 m²/g。紫外光线照射120 min时,三种粉末对罗丹明B溶液的光催化降解率均>90.0%,照射时间达180 min时,降解率均>99.5%,而商品级P25纳米TiO₂粉末对罗丹明B溶液的降解率较低,120和180 min时的光催化降解率仅为37.1%和69.0%。     

Fe3O4@TiO2@SiO2@Ag光催化剂的制备及其光催化活性研究

采用溶剂热法和溶胶-凝胶法合成了磁性Fe₃O₄@TiO₂@SiO₂复合光催化剂,再通过巯基改性,使二氧化硅表面原位合成银纳米颗粒,最终形成目标光催化剂。利用XRD、FT-IR、XPS、SEM、VSM等分析测试手段对该催化剂的组成、结构、形貌及其磁学性能进行表征。通过光催化降解40 mL罗丹明B溶液(pH 5.3,30 mg/L),催化剂按1 g/L加入反应体系,光照120 min时,罗丹明B溶液的降解率达96.22%。相同条件重复循环实验10次,罗丹明B溶液降解率仅下降4.32%,表明Fe₃O₄@TiO₂@SiO₂@Ag磁性光催化剂具有出色的光催化活性和循环使用性。     

氢化黑二氧化钛-电气石复合可见光催化材料的制备及性能

为提高纳米Ti O₂在可见光区的催化效率，以天然电气石、钛酸丁酯等为原料，应用溶胶-凝胶技术制备了纳米Ti O₂-电气石复合光催化材料(T-T)，然后通过高温氢化还原黑化法，制备了氢化黑T-T复合可见光催化材料。研究表明，氢化黑T-T复合可见光催化材料受到扫描电镜(SEM)的电子束轰击后能够捕获电子而发亮，保持了黑色电气石的天然电场特性，同时微观表面不平整，呈现阶梯层次状，且分布着不均匀的纳米孔。在模拟太阳光下的甲基橙催化降解实验中，以550°C氢化4 h所制得的氢化黑T-T复合可见光催化材料对甲基橙的光催化降解率可达到99.8%，反应体系的溶解氧含量峰值可达到8.017 mg/L。氢化黑T-T复合可见光催化材料在电气石天然电场的作用下，其光催化能力优于常规氢化黑TiO₂。     

多孔金属氧化物半导体薄膜的制备及光催化性能

以垂直蒸发沉积法制备的聚苯乙烯(PS)胶态晶体为模板,采用溶胶–凝胶法制备多孔ZnO和TiO_2薄膜,分别考察其对罗丹明B(Rh B)溶液的光催化降解效果。使用扫描电子显微镜观察PS胶态晶体以及多孔ZnO和TiO_2薄膜的形貌,以紫外–可见吸收光谱仪表征光催化降解效果。结果表明:PS微球分散液浓度为0.025%时,胶态晶体为单层和多层结构,随着浓度增加至0.100%,胶态晶体呈现完善的多层结构;PS微球分散液浓度为0.100%、ZnO溶胶浓度为0.3 mol/L制备的多孔ZnO薄膜对Rh B降解效果较好;PS微球分散液浓度为0.025%、TiO_2溶胶浓度为0.1 mol/L获得的多孔TiO_2薄膜对Rh B降解效果较好。多孔ZnO薄膜对Rh B的降解效果优于多孔TiO_2薄膜。     

铁掺杂二氧化钛光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法室温制备了掺杂铁的二氧化钛光催化剂。采用X-射线衍射仪(XRD),电子扫描电镜(SEM),紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对Fe离子掺杂改性的TiO_2粉末表征分析,探究Fe离子对TiO_2催化剂降解有机污染物罗丹明B的催化改性。结果表明:掺杂后的TiO_2光催化剂晶粒尺寸变小,金红石相开始转变为锐钛矿相,团聚现象减弱,吸收光谱发生红移,Fe离子最佳掺杂量在1%(Fe/Ti物质的量比);光催化降解罗丹明B的实验结果:催化时间5 h时,纯TiO_2和1%Fe-TiO_2(Fe/Ti摩尔比)对罗丹明B的降解率分别为25.87%和71.23%,光催化效率提高45.36%;反应溶液最佳pH=9时,降解率为71.23%;罗丹明B的浓度越高,越不利于光催化反应的进行,最佳初始浓度为2.5 mg/L,降解率为93.06%。