新型TiO2/生物炭复合催化剂光催化降解甲基橙

以热解法制备稻壳生物炭,并采用直接水解法合成一系列TiO2/生物炭复合催化剂,并将其用于光催化降解甲基橙.所制备催化剂通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)...     

掺Ag复合纳米TiO2光催化性能

通过溶胶-凝胶法和光还原法制备掺Ag复合纳米TiO2.用XRD表征了TiO2的晶体形态.以典型偶氮结构的甲基橙水溶液为模拟对象,研究掺Ag复合纳米TiO2光催化性能.实验结果表明,TiO2悬浮体系中甲基橙的光催化降解符合Langmuir动力学规律.根据动力学计算,掺Ag复合TiO2和单纯TiO2对甲基橙的降解速率常数分别为27.34mg/(L·h)和14.42mg/(L·H),光催化的活性提高了近2倍.因此有望通过这一技术制备出比单纯TiO2更好的光催化剂.     

H_2O_2/Nafion-纳米TiO_2复合膜强化日光光解脱色甲基橙染料研究

用流延法在石墨板上成功制备出用于光催化的Nafion-纳米TiO_2复合膜。在H_2O_2存在的条件下,用Nafion-纳米TiO_2复合膜对甲基橙染料进行可见光照射处理。结果表明,H2_O_2/Nafion-纳米TiO_2复合氧化工艺中甲基橙降解脱色速率显著提高,两者之间存在明显的协同效应。在协同体系中,酸性媒介比碱性媒介更有利于甲基橙染料光解脱色。实验所用的NO_3~-、Cl~-和SO_4~(2-)等阴离子,均对降解脱色有抑制作用,其中NO_3~-对脱色作用抑制最显著。可见光辐射处理前后,UV-Vis谱图分析表明在H_2O_2/Nafion-纳米TiO_2复合膜处理中甲基橙溶液脱色是因为染料发生氧化光解作用。     

复合纳米TiO2光催化净化大气环保涂料研究进展

综述复合纳米TiO2光催化净化大气环保涂料研究进展,着重介绍该涂料制备工艺中纳米TiO2改性研究和纳米粉体在涂料中的分散和分散稳定性的研究近况。     

Ho掺杂纳米TiO2光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯的和Ho掺杂的TiO_2纳米粒子,对样品进行了TG- DTA、XRD和UV-Vis吸收光谱分析,并以甲基橙的光脱色反应考察了样品的光催化性能。发现Ho的掺杂抑制了TiO_2粒径的长大,细化了晶粒;Ho掺入到TiO_2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀;Ho的掺杂使TiO_2的吸收带边发生微小的蓝移,且在450nm和540nm光区附近产生吸收;适量Ho的掺杂可提高TiO_2的光催化性能,紫外光照下,Ho的掺杂量为0.3%时,光催化性能最佳;可见光下(波长>420nm),Ho掺杂的TiO_2呈现光催化活性,210min内甲基橙的脱色率可达21.6%。     

纳米TiO2光催化剂改性研究进展

综述近年来关于纳米TiO2光催化剂的改性研究进展,详细叙述针对该催化剂的各种改性方法的原理,制备方法及目前的研究进展,展望该领域的研究方向.提出以共掺杂为基础的改性、可重复利用的催化剂以及纳米TiO2薄膜制备和大型反应器的设计是研究的主要课题.     

高级氧化技术中分子筛负载纳米TiO2的光催化性能的研究

选择溶胶-凝胶方法制作纳米TiO₂,且将纳米TiO₂负载于分子筛上面。实验结果表明,与非负载光催化剂相比,负载光催化剂具体性能更优。针对目标物实行降解时,最优条件为,pH值是4.7,H₂O₂最初的物质的量浓度是25 mmol/L,甲基橙最初的质量浓度是20 mg/L,增加量是2 g;温度升高有利于降解;随应用频次提升,催化剂具体活性渐渐下降。     

太阳光TiO2薄层光催化降解有机磷农药的研究

研究了在太阳光的照射下，ＴｉＯ２薄层光催化降解有机磷农药的可行性。结果表明，０．６５×１０－４ｍｏｌ·Ｌ－１的久效磷、甲拌磷农药光照他可完全降解至ＰＯ４３－；加入微量的Ｈ２Ｏ２或通入空气可大大提高光解率；有机磷农药初始浓度增加，其光解率下降；光照１２０ｈ后ＴｉＯ２薄层的光催化活性没有减弱，可以连续使用。初步探讨了有机磷农药光催化降解的机理，认为·ＯＨ和Ｏ２２－是最主要的氧化剂。     

不同光源对TiO2光催化降解染料污染物的影响

考察了在紫外光和可见光作为光源时，TiO2光催化降解偶氮染料酸性橙7(AOT)的差异。实验结果表明，在两种不同的光源下，AO7都能够被有效地降解，而且AO7降解都是以C-N化学键的断裂开始的。以可见光作为光源时，AO7分子结构中的苯环较难开环，AO7的矿化率比较低；而以紫外光作为光源时，AO7能够被彻底矿化。另外，以可见光作为光源时，AO7的降解反应主要发生在催化剂的表面，而以紫外光作为光源时，AO7的降解反应主要发生在溶液中。     

载体SiO_2上纳米TiO_2膜的制备及光催化性能

以SiO2 为载体 ,在酸性条件下 ,用TiCl4 水解法制备了TiO2 纳米膜催化剂TiO2 /SiO2 。以IR、XRD、SEM和吸光光度法对其进行了表征 ,所制TiO2 膜的平均粒径在 12nm以内 ,并能在很宽的煅烧温度范围内保持锐钛矿晶体结构 ;将TiO2 /SiO2 应用于光催化降解敌敌畏 (DDVP) ,具有高的光催化活性 ,且易回收及反复使用。探讨了不同条件对光催化活性的影响。     

微波强化光催化处理罗丹明B染料废水

采用微波无极灯强化光催化(MWL/TiO_2)对罗丹明B模拟废水进行处理。初步研究催化剂TiO_2的用量、罗丹明B初始浓度、微波功率、溶解氧、pH、反应温度、外加氧化剂H_2O_2量等因素对罗丹明B降解效果的影响。实验结果表明:最佳催化剂TiO_2的投加量为4g/L;较低pH、高溶解氧浓度、高微波功率、外加氧化剂H_2O_2有利于罗丹明B的降解。与常规光催化相比,微波减弱pH、染料初始浓度对降解效率的影响,同时增强温度对降解效率的影响。     

太阳光TiO2多孔纳米薄膜光催化降解有机磷农药的研究

锐钛矿型TiO2多孔纳米薄膜可以从含聚乙二醇的钛醇盐溶胶前驱体中通过浸渍提拉法制备;涂层的形貌如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量为控制,当聚乙二醇的加入量为0-2.0g时,孔径大小为0-400nm范围内变化。可见光透过光谱分析表明：随着TiO2薄膜中孔径增大,光的散射增强,透光率减小,该TiO2镀膜玻璃对于紫外线具有吸收作用,有机磷农药水溶液的太阳光催化降解实验表明：在TiO2薄膜中引入气孔增强了光催化活性,孔的大小和薄膜厚度对光解率有显著的影响,当孔径大小为100-200nm,镀膜次数为10-15次时,TiO2薄膜显示光催化效率高。     

二氧化钛光解与滑动弧等离子联合降解偶氮染料研究

采用气液两相滑动弧等离子和二氧化钛光降解技术联合处理酸性橙Ⅱ,研究了二氧化钛浓度、气体类型和溶液初始pH值对酸性橙Ⅱ降解率的影响.结果表明:在电压为10kV,频率为50Hz,电极间最窄距离处为3.5mm条件下,对于浓度是300mg/L的酸性橙Ⅱ溶液,二氧化钛浓度为1.0g/L,初始pH值为酸性或碱性,载体为氧气,协同效应明显,更有利于酸性橙Ⅱ降解率的提高.同时检测了纯水放电条件下,二氧化钛的加入对活性粒子H2O2、O3和OH·生成量的影响,酸性橙Ⅱ降解率的提高是更多活性粒子作用的结果.用红外光谱和GC-MS对降解产物测试分析,推测酸性橙Ⅱ的可能降解途径,即羟基自由基攻击酸性橙Ⅱ分子上的C-N键,导致C-N键的断裂,染料脱色矿化降解.     

TiO2用量对聚集太阳光催化降解染料的影响

利用聚集太阳光装置降解了染料污染物甲基橙(MO)、结晶紫(CV)和孔雀绿(MG)，重点研究了TiO2用量对降解速率的影响。对于吸附强的染料(MO)，TiO2用量对降解速率的影响较大，且有较佳TiO2用量值。但对吸附量较小的染料(CV、MG)，TiO2用量可在较宽范围变化而对降解速率的影响不大，只有在TiO2用量很低时(对于MG，0．01g／L以下)，降解速率才明显减慢。     

Tb3+和Sm3+共掺杂对TiO2降解亚甲基蓝的影响

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2和Tb3+/Sm3+共掺杂TiO2复合粉体,采用XRD、DRS和SEM等技术进行表征,以亚甲基蓝(methylene blue,MB)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性,探讨Tb3+/Sm3+共掺杂对TiO2光催化性能的影响机制.结果表明,Tb3/Sm3+共掺杂可显著提高TiO2光催化活性,Tb3+/Sm3+共掺杂在TiO2中产生协同作用,可抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,使TiO2粒径减小.Tb3/Sm3+共掺杂增大了TiO2的晶格畸变,使TiO2吸收带边蓝移.当Tb3/Sm3的掺杂量分别为0.1％和0.2％时,TiO2光催化活性最高,降解率达到91.46％.     

二氧化钛光催化氧化动态降解甲醛废气及动力学研究

以二氧化钛为催化荆,采用气-固相光催化反应器动态降解甲醛,研究了不同气体流量和初始浓度下甲醛气体光催化氧化降解的影响因素(包括甲醛初始浓度、相对湿度、气体流量)。结果表明,流速越低越有利于甲醛的光催化降解,但低流速不利于提高去除负荷。甲醛降解的最佳相对湿度为35%左右,甲醛的降解受初始浓度影响较大,初始浓度高的条件下,速控步骤为表面反应,低初始浓度速控步骤为扩散与吸附。动力学研究表明,甲醛光催化降解反应可用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来描述,实验结果表明反应速率常数k为467mg/(m~3·min).Langmuir吸附系数K为0.0032 m~3/mg。     

太阳光光催化降解弱酸性大红的动力学研究

采用自制的反应装置,研究了负载型TiO2膜太阳光光催化降解弱酸性大红的动力学.结果表明:在所研究的范围内,太阳光光催化降解弱酸性大红符合一级动力学反应,可用L-H动力学方程描述,且反应速率常数(K)与C0-1.50、pH-1.147和V成正比;太阳光光催化对染料的降解无选择性且弱酸性大红染料能够被完全矿化为CO2和H2O;一年四季降解实验中,由于冬季太阳光光强太弱,应考虑人工光源作为补偿.     

太阳光TiO_2多孔纳米薄膜光催化降解有机磷农药的研究

锐钛矿型 Ti O2 多孔纳米薄膜可以从含聚乙二醇的钛醇盐溶胶前驱体中通过浸渍提拉法制备 ;涂层的形貌如孔的大小和孔的分布可以通过聚乙二醇的加入量来控制 ,当聚乙二醇的加入量为 0— 2 .0 g时 ,孔径大小在 0— 40 0 nm范围内变化。可见光透过光谱分析表明 :随着 Ti O2 薄膜中孔径增大 ,光的散射增强 ,透光率减小 ,该 Ti O2 镀膜玻璃对于紫外线具有吸收作用。有机磷农药水溶液的太阳光催化降解实验表明 :在 Ti O2 薄膜中引入气孔增强了光催化活性 ,孔的大小和薄膜厚度对光解率有显著的影响。当孔径大小为 1 0 0— 2 0 0 nm,镀膜次数为 1 0— 1 5次时 ,Ti O2 薄膜显示光催化效率高。