基于紫外光照射的TiO_2悬液催化净化空气甲醛实验研究

建立了TiO_2悬液催化净化实验系统,以去离子水为TiO_2载体,研究TiO_2悬液浓度、紫外光辐射照度、搅拌转速对室内空气中甲醛的去除效果。结果表明,在紫外光辐射照度18.5μW/cm²、搅拌转速2 000 r/min,TiO_2悬液浓度2.5 g/L时,去除效果可达92.6%左右。     

活性炭/TiO_2光催化净化室内甲醛的实验研究

采用溶胶-凝胶法制得兼具吸附和催化性能的新型复合催化剂活性炭/TiO_2。考察了不同吸附材料、形状、辐射照度等条件下对甲醛净化效果的影响。结果表明,活性炭在负载TiO_2后吸附效果有所加强,负载不会影响活性炭本身的吸附效果,同等工况下,球状催化剂比粉状催化剂降解效率好,球状催化剂用UV-340型紫外灯在辐射照度18.5μW/cm²工况下照射3 h,甲醛降解率达到84.9%。     

活性炭/TiO_2光催化净化室内甲醛的实验研究

采用溶胶-凝胶法制得兼具吸附和催化性能的新型复合催化剂活性炭/TiO_2。考察了不同吸附材料、形状、辐射照度等条件下对甲醛净化效果的影响。结果表明,活性炭在负载TiO_2后吸附效果有所加强,负载不会影响活性炭本身的吸附效果,同等工况下,球状催化剂比粉状催化剂降解效率好,球状催化剂用UV-340型紫外灯在辐射照度18.5μW/cm~2工况下照射3 h,甲醛降解率达到84.9%。     

稀土元素Ce掺杂TiO_2光催化剂制备及微波强化光催化活性

在[Bmim]PF6离子液体介质中微波辅助制备稀土元素Ce掺杂改性的TiO_2光催化剂TiO_2-Ce,以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,在紫外光照和微波辐射-紫外光照降解条件下考察TiO_2-Ce催化剂的光催化活性。利用荧光技术以对苯二甲酸作为荧光探针检测TiO_2-Ce催化剂表面产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,以了解光催化降解反应机理。结果表明,通过优化反应条件制得的TiO_2-Ce催化剂具有较高光催化降解活性和热稳定性,在紫外光照和微波辐射-紫外光照条件下降解60 min后,甲基橙降解率分别为98.6%和99.3%,苯酚降解率分别为96.6%和97.2%。荧光光谱分析表明,TiO_2-Ce在微波辐射-紫外光照条件下产生的羟基自由基比紫外光照多,因而微波辐射-紫外光照具有强化TiO_2-Ce降解模拟污染物作用的效果。反应动力学数据表明,TiO_2-Ce光催化降解甲基橙溶液反应呈一级反应动力学规律,其表观速率常数k最大值为0.056 2 min-1。     

TiO_2/GO复合材料光催化降解大气中VOCs研究

为提高TiO_2光催化降解VOCs的活性,以氧化石墨烯(GO)作为光催化剂的载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。利用SEM和XRD对样品进行分析表征。在紫外光照射下,以乙醇为目标污染物,分别以TiO_2和TiO_2/GO作为光催化剂,考察了TiO_2和GO负载比例对不同初始浓度VOCs光催化去除能力的影响。结果表明,复合材料中TiO_2以锐钛矿晶型为主,均匀地分散在片层GO表面,复合后减轻了TiO_2颗粒的团聚现象;TiO_2/GO对乙醇的光催化降解效率显著高于TiO_2;GO溶液浓度为1.0 g·L~(-1)时制备的TiO_2/GO(TG10)显示出较佳光催化性能,在乙醇浓度为8.24~14.22 g·m~(-3)范围内,TG10对乙醇的去除率可达90%以上。     

微波协同TiO_2/AC处理苯胺废水的研究

以活性炭负载二氧化钛为光催化剂,通过微波和紫外光协同TiO_2/AC降解废水中的苯胺,考察反应时间、微波功率,紫外光、以及两者协同等对苯胺降解率的影响。结果表明,微波和紫外光协同对苯胺的降解效果较好,180 min后基本达到平衡,微波400 W为最佳反应功率。在此条件下,TiO_2/AC对100 mg/L的苯胺废水的去除率可达71.2%。微波辐射联用使光催化剂的降解性能有了明显提高,去除率相较于单独使用微波和紫外光上升了28.29%和76.94%。     

分子印迹TiO2光催化降解水杨酸有机废水研究

以水杨酸(SA)为模板分子、邻苯二胺为功能单体,采用紫外光聚合法,在TiO_2表面合成分子印迹聚合物,制备了分子印迹TiO_2(MIP-TiO_2)。利用FT-IR、XRD等方法对制备的MIP-TiO_2进行了表征,并考察了MIP-TiO_2对废水中水杨酸的光催化降解性能。结果表明,制备的MIP-TiO_2具有和TiO_2一样的钛锐矿相结构,但其对水杨酸的降解效果明显优于TiO_2。当MIP-TiO_2投加量为0.6 g/L,紫外光照180 min,SA质量浓度为10 mg/L时, SA去除率达到86.65%,是未改性TiO_2的1.7倍。     

TiO_2/炭微球复合光催化剂的制备及其催化降解研究

笔者以钛酸正四丁酯为钛源,炭微球为载体,以水热合成法制备出TiO_2/炭微球复合材料光催化剂,对苯酚模拟废水的进行吸附和光催化降解研究,主要研究内容包括:TiO_2/炭微球复合材料光催化剂的制备和表征,最佳负载量、反应时间、苯酚初始浓度、催化剂投加量、初始pH值以及光照条件对苯酚催化降解效果的影响。实验结果为:反应1 h内,随反应时间的延长,去除量不断增加,1 h后去除率为60.60%;苯酚的去除量随苯酚浓度的增加而不断提高,而苯酚去除率的变化趋势则与之相反;在一定投加量范围内,苯酚去除率随投加量的增加而增加,而去除量的变化趋势与之相反;TiO_2/炭微球复合光催化剂催化降解苯酚的最佳pH值为4,在此条件下去除率可达75.9%;紫外光照的条件下苯酚的催化降解效果较日光和无光条件下好。     

UV/H_2O_2和UV/TiO_2降解磺胺甲噁唑的研究

采用UV/H_2O_2和UV/TiO_2两种工艺降解磺胺甲噁唑(SMX),确定了H_2O_2和TiO_2的最佳投加量,在保持最佳投加量的条件下研究了SMX初始浓度、反应溶液初始pH、叔丁醇投加量对两种方法降解SMX效果的影响,为研究两种方法在降解SMX过程中的矿化程度测定了TOC的去除情况。结果表明,两种方法都对SMX具有较好的去除效果,整体而言UV/H_2O_2对SMX的降解速率高于UV/TiO_2;UV/H_2O_2的降解速率更易受到SMX初始浓度、反应溶液初始pH的影响;UV/H_2O_2对SMX的降解过程中·OH的氧化作用和UV直接降解都是去除SMX的主要作用,而UV/TiO_2中UV直接降解和空穴直接氧化是去除SMX的主要作用。     

负载纳米TiO_2污泥光催化剂的制备及应用

以纳米TiO_2和焦化废水污泥为原料,ZnCl_2为活化剂,一步法制备AC-TiO_2。以罗丹明B为目标污染物进行光催化去除实验,考察了活化剂浓度、固液比、热解温度、热解时间等对AC-TiO_2催化性能的影响。实验结果表明,污泥基催化剂制备条件为ZnCl_2的浓度4.5mol/L、热解温度为400℃、热解时间为90min、固液比为1:2、TiO_2与污泥比值为1:10时,对罗丹明B的光催化去除率最高,达到了98.16%。由spss估计平均值可得污泥基催化剂的最佳制备条件为ZnCl_2的浓度4.5mol/L、热解温度为550℃、热解时间为60min、固液比为1:2、TiO_2与污泥比值为1:5。通过spss第三类平方和分析,各因素对催化剂性能影响程度为:TiO_2与污泥比值ZnCl_2浓度固液比热解温度热解时间。