纳米TiO2光催化剂固定化及其光催化反应器的研究进展

纳米TiO2光催化氧化技术在废水处理领域具有广阔的应用前景。稳定、牢固并具有高活性的纳米TiO2膜的制备和高效的光催化反应器的设计是实现光催化氧化技术处理废水实用化的关键技术。对纳米TiO2光催化剂固定化方法及其光催化反应器进行了综述。     

纳米TiO2光催化氧化机理及研究进展

本文探讨了TiO2光催化氧化机理及影响催化反应的因素，综述了在降解有机染料、净化空气和杀菌方面的研究进展。     

纳米TiO2光催化氧化机理及应用

介绍了纳米ＴｉＯ２光催化氧化有机物的机理及其研究进展和实际应用,并对目前光催化氧化技术发展中存在的问题及今后的研究方向提出一些看法。     

纳米TiO2光催化降解二甲酚橙研究

印染废水的治理是水系环境治理的重点,将TiO2作为光催化剂用于印染污水治理引起了人们的高度重视。实验用水解法制备纳米TiO2光催化剂,并用其对二甲酚橙溶液进行降解。TiO：焙烧温度为300℃、溶液pH值为2．4、溶液初始浓度为20mg／L、降解时间为30min时二甲酚橙溶液降解率最高可达97．6％,该催化剂重复使用10次后仍保持较好的催化活性,对二甲酚橙溶液的降解率仍超过85％。     

探讨纳米TiO2光催化脱硫技术

鉴于我国的二氧化硫和酸雨污染已经十分严重,本文通过实验,探讨光催化剂纳米TiO2在去除二氧化硫上的作用,意图开发一种经济、高效的脱硫技术.     

石英管负载纳米TiO2对污水光催化的研究

主要研究了石英管负载纳米二氧化钛对污水中细菌的杀灭作用。通过对污水处理前后细菌含量的对比,发现石英管负载纳米二氧化钛具有明显的杀菌作用。试验结果表明,与没有镀纳米二氧化钛膜的石英管相比,石英管负载纳米二氧化钛在紫外光的催化作用下其杀菌效率有明显的提高,杀菌率由95.86%提高到98.41%,杀菌前后的细菌绝对数量由9.1×103下降到3.5×103,比未镀纳米二氧化钛膜的石英管减少了50%甚至更多。同时也发现,分别镀一层,二层及三层的纳米二氧化钛膜的石英管的杀菌效率基本相同。     

纳米TiO2光催化环保涂料的研究

为了提高室内空气质量,利用氟碳树脂、HDI三聚体、纳米TiO2等制备出具有性能良好的光催化涂料。研究表明：纳米TiO2具有良好的光催化特性。纳米TiO2光催化涂料不仅具有优良的物理和化学性能,还能达到消除空气污染、净化室内空气的目的。     

TiO2薄膜光催化还原Hg^2＋的研究

采用溶胶法制备出TiO2、SO4^2-/TiO2、CdS/TiO2薄膜光催化剂,研究了TiO2薄膜光催化还原Hg2＋的最佳实验条件以及SO4^2-/TiO2、CdS/TiO2薄膜与TiO2薄膜、TiO2粉体与薄膜之间的光催化活性差异.结果表明：当pH=5.34时,经30 min紫外光照射,Hg^2＋的还原率达到最大;Hg^2＋初始浓度越高,光致还原量越低;光源波长越短,Hg^2＋的还原率越高;当甲醇添加量达到15%（体积比）时,反应30 min后,Hg^2＋的还原率即达100%;CdD改性薄膜的光催化活性高于未改性薄膜;CdS/TiO2薄膜的光催化活性略高于粉体.     

纳米TiO2在废水处理中的光催化活性

介绍了纳米TiO2光催化降解废水中有机污染物的机理,系统评述了纳米TiO2的粒径、晶型、掺杂、负载和废水处理体系中催化剂投加量、pH值、外加氧化剂、无机盐及光强等因素对其催化活性的影响。展望了纳米TiO2在降解工业废水处理中的应用前景,认为：提高纳米TiO2的光催化效率,扩展纳米TiO2的吸收光谱范围和开发纳米TiO2的负载技术是光催化法处理废水应用研究领域今后的主要发展方向。     

强化纳米TiO2光催化氧化能力的研究进展

在光催化技术理论的基础上,概述了纳米TiO2光催化剂的发展概况和特点及纳米TiO2光催化剂降解有机物的机理.重点介绍了目前纳米二氧化钛光催化剂的改良和光催化效率提高的新技术,实验室研究和实际应用上存在的主要问题和技术难点,对这些问题提出了建议与解决方法,并对今后高级氧化水处理技术的应用、发展作了展望.     

掺钇纳米TiO2光催化性能研究

稀土钇改性TiO2光催化性能在不同的实验室得出不同的结论,基于此本文采用溶胶—凝胶法制备了不同搀杂量和不同温度下煅烧的光催化剂,以亚甲基蓝为探针反应,研究了亚甲基蓝降解的工艺,结果表明：pH值在中性或弱碱性范围内,降解效果最佳;空气流速达到1．3L／min时,降解效果基本达到最好;催化剂的最佳用量是1．5g／L。     

纳米SiO2／TiO2光催化降解空气中甲醛的研究

采用共沉淀方法制备了Si共掺杂的SiO2／TiO2光催化复合粉末,将其负载于活性炭（ACF）上。在流动化床中,考察了煅烧温度、煅烧时间、Si掺杂量、负载次数、光照条件以及甲醛初始浓度对该复合剂光催化降解甲醛效率的影响。结果发现当Si：Ti：1：4、SiO2／TiO2复合催化剂煅烧时间4h、煅烧温度400℃,ACF上负载1次,18w紫外光照射时,甲醛的降解效果最佳,对初始浓度小于0．4mg／L的甲醛气体,降解率可达90％左右。     

TiO_2光催化降解农药的研究进展

二氧化钛光催化降解农药是一项新兴的、但很有发展潜力的技术。详细阐述了TiO2光催化降解农药的机理、影响因素和研究现状。     

纳米二氧化钛光催化降解有机磷杀虫剂毒性的研究

本文研究了纳米二氧化钛光催化降解O,O-二甲基-2,2,2-三氯-1-羟基乙基膦酸酯(敌百虫)、O,O-二甲基-S-(N-甲基氨基甲酰甲基)二硫代磷酸酯(乐果)水溶液,结果表明:纳米二氧化钛能有效地降解水中的敌百虫和乐果,生成无毒的无机产物。     

硫脲改性磁性壳聚糖微球对Hg2+的吸附特性

利用悬浮分散以及化学交联技术制备磁性壳聚糖微球,并经硫脲改性(SMCS),用于吸附水溶液中Hg2+。用光学显微图、红外、热重分析等对微球进行了表征;考察了pH值、Hg2+初始浓度、吸附时间以及振荡速率对Hg2+吸附的影响。结果表明,SMCS为球形,粒径50—80μm。SMCS对Hg2+有良好的吸附性能,饱和吸附容量(1.2—6.5 mmol/g)随pH值升高而增加,pH值为5.0时饱和吸附容量约为2.9 mmol/g。等温吸附线可用Freundlich等式拟合。吸附动力学结果表明,振荡速率为150—200 r/min时,为内扩散控制;50—150 r/min时,由外扩散和内扩散同时控制;振荡速率<<50 r/min时,为外扩散控制。吸附动力学可用拟二级模型拟合,初始吸附速率为0.22—1.77 mmol/(g.h),随振荡速率加快而增加。     

LDO负载纳米二氧化钛复合物的制备及其光催化性能研究

以碳酸根型镁铝层状双氢氧化物(LDH)为载体,采用溶胶-凝胶法利用酞酸丁酯水解负载纳米TiO2于LDH片层获得TiO2/LDH前驱体,通过低温焙烧前驱体获得纳米二氧化钛/层状双金属氧化物复合物(TiO2/LDO).以亚甲基蓝溶液模拟染料污染物,在波长291 nm紫外光条件下测定吸光度,评价了光催化剂不同投加量,体系pH值以及光照时间条件下对亚甲基蓝降解率的影响,研究了TiO2/LDO的光催化性能.结果表明:通过溶胶-凝胶法可以获得高分散纳米级(<10 nm)TiO2负载型TiO2/LDH复合物,TiO2/LDH中TiO2负载率达8.01wt%(质量分数);TiO2/LDO的光催化性能较纯LDO高,TiO2负载于LDO层板对亚甲基蓝具有协同催化作用;在pH值为9的80 mL亚甲基蓝溶液(浓度为5 mg/L)中投入0.20 g TiO2/LDO,催化反应8 h后降解率高达81.7%,TiO2/LDO对亚甲基蓝溶液的光催化反应符合一级动力学方程.     

分光光度法测定二氧化钛悬浮体系中的化学需氧量

利用三波长分光光度法在纳米二氧化钛（P25）悬浮体系中直接测定化学需氧量（COD）。根据三波长原理,用Matlab程序选出最佳三波长组合为424、441、458nm,计算出不同浓度的COD所对应的△A值,进而测定样品中的COD值。实验结果表明,方法的线性范围为1～35mg/L,检测限为0.9mg/L。该方法用于实际水样的COD测定,相对误差〈5%,回收率为98.7%～103.4%,且测定结果与国标法测定结果基本一致,结果令人满意。     

改性TiO2催化剂光催化氧化脱硫

采用溶胶-凝胶法制备过渡金属改性纳米TiO2催化剂并进行了表征,用于FCC汽油模型含硫化合物脱硫。考察了TiO2的用量、四丁基溴化铵的用量以及Fe、Ni、Cu、Zn掺杂量对脱硫效果的影响。结果表明,FCC汽油与甲酸体积比为1∶1、7.5%(mol)Ni-TiO2 20 mg、加入5 mg四丁基溴化铵、光照3 h条件下,脱硫率最高达到98.4%。     

稀土Nd掺杂纳米TiO2的制备及光催化活性探讨

采用溶胶-凝胶法制备了稀土元素Nd掺杂的纳米TiO2光催化剂(Nd-TiO2).通过XRD、SEM、XPS等对Nd-TiO2样品进行了表征和分析,结果表明:稀土Nd掺杂抑制了纳米TiO2晶粒的生长,,提高纳米TiO2的热稳定性并阻碍其由锐钛矿相向金红石相的转变,在界面处形成的Ti-O-Nd键对纳米TiO2粉体的表面化学态和光催化性能产生影响.以甲基橙作为目标降解物,考察了掺杂量、煅烧温度、煅烧时间对催化剂光催化性能的影响,结果表明:当Nd掺杂量为3wt％,在550℃下煅烧4h时,TiO2的催化活性最佳,远远高于P-25的光催化效果.