纳米氧化铜的制备及光催化降解亚甲基蓝

近年来,印染废水造成环境污染的问题日益严重。为处理印染废水,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,采用化学沉淀法制备出了纤维状和球状两种形貌的纳米氧化铜,利用XRD和SEM对样品进行表征。当催化剂投加量0.1 g、初始pH=9、亚甲基蓝初始浓度5 mg/L、质量分数为30%的H₂O₂滴加量1 mL、紫外光下反应75 min时,亚甲基蓝溶液降解率最高,且催化剂循环使用3次后,亚甲基蓝的降解率仍在88%以上,具有优良的稳定性。纳米氧化铜的形貌相同时,晶粒尺寸越小,对亚甲基蓝催化降解效果越好。相同条件下,球状纳米氧化铜催化降解亚甲基蓝的能力强于纤维状纳米氧化铜。     

银掺杂二氧化钛及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备银掺杂二氧化钛光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR、TG-DSC 和UV-Vis等技术对其进行表征.以甲基橙为模拟污染物,考察催化剂的光催化活性,探讨煅烧温度和银掺杂量对光催化效率的影响.实验结果表明：银掺杂二氧化钛提高了二氧化钛在紫外光和可见光下的光催化活性;当Ag掺杂量为1.00%、煅烧温度为450℃、催化剂用量为0.05 g时,银掺杂二氧化钛光催化剂在可见光条件下降解4 h 后,降解率达到92.57%,是纯二氧化钛的4.51倍;紫外光条件下降解2 h达到84.54%,是纯二氧化钛的2.27倍.     

TiO2纳米管的制备及其光催化降解甲基橙的研究

以TiO2和NaOH为原料,采用水热法制备了TiO2纳米管（titania nanotube,简称TNT）,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）对TiO2纳米管的结构与形貌进行了研究,以甲基橙（Methyl Orange）为反应物,考察了TiO2纳米管光催化降解甲基橙的效果。研究结果表明：400℃焙烧时,TiO2纳米管主晶相为钛酸,500℃焙烧时,其组成为锐钛矿相;制备的TiO2纳米管可以有效的降解甲基橙,且在光催化降解中起主要作用的是锐钛矿相。     

纳米Fe2O3对甲基橙、亚甲基蓝和罗丹明B的光催化降解研究

以水热法制备的纳米Fe2O3作为光催化剂,在加入H2O2条件下,以高压汞灯为光源,对甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)和罗丹明B(RhB)等染料进行光催化降解研究.实验表明:在相同光源与相等光强等条件下,当Fe2O3与H2O2的添加量一定时,罗丹明B最易降解,亚甲基蓝次之,而甲基橙的降解最慢,且更易受其他实验条件影响.     

掺杂钇的纳米二氧化钛光催化降解邻硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(so l-ge l)法制备了掺杂钇的纳米T iO2粉末。采用X光衍射仪对粉体的物相进行了表征。样品经500℃焙烧2h后,1.2%(摩尔分数)Y3+-T iO2纳米粉末为单一的锐钛型结构。通过粉体对邻硝基苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明与纯T iO2相比,Y3+-T iO2的光催化活性有较大提高,当Y3+的掺入量为1.2%时催化活性最高。以高压汞灯为光源,邻硝基苯酚的初始浓度为50m g.L-1、催化剂1.2%(摩尔分数)-T iO2投加量为1.0 g.L-1时,邻硝基苯酚的光催化降解效果最好。     

铕掺杂对二氧化钛光催化降解甲基橙性能的影响

以钛酸四正丁酯为原料,利用溶胶-凝胶法制备了纯的和不同Eu含量掺杂的TiO2纳米粒子,利用XRD对样品进行了表征,并以甲基橙的光催化降解研究了样品的光催化性能.发现Eu的掺杂抑制了TiO2粒径的增长,细化了晶粒;同时,Eu掺入到TiO2的晶格中,引起了晶格的畸变和膨胀.结果表明,适量Eu的掺杂可提高TiO2的光催化性能,在本试验进行的条件下,当掺杂摩尔分数为0.1%时,光催化性能最好.     

掺杂镨的纳米二氧化钛光催化降解2,4-二硝基苯酚的研究

以钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了掺杂镨的纳米TiO2粉末.采用X光衍射仪对粉体的物相进行了表征.样品经500℃焙烧2h后,0.5%(摩尔分数,下同)Pr3+-TiO2纳米粉末为单一的锐钛型结构.通过粉体对2,4-二硝基苯酚的降解情况对其光催化活性进行了测试,结果表明与纯TiO2相比,Pr3+-TiO2的光催化活性有较大提高,当Pr3+的掺入量为0.5%时催化活性最高.以高压汞灯为光源,2,4-二硝基苯酚的初始浓度为50mg·L-1、催化剂0.5%Pr3+-TiO2投加量为1.0 g·L-1时,2,4-二硝基苯酚的光催化降解效果最好.     

La-Ce共掺杂制备La3+-Ce3+/ZnO及其对亚甲基蓝的光催化降解

采用溶胶凝胶法制备了La-Ce共掺杂的La3+-Ce3+/ZnO光催化剂,同时用同种方法制备了ZnO、La3+/ZnO和Ce3+/ZnO以作对比.通过X射线衍射仪、透射电镜、紫外可见分光光度计,比表面及孔隙度分析仪等对制备的光催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为模型污染物对所制备的光催化剂的光催化特性进行了评价.结果表明,所制备的La3+-Ce3+/ZnO光催化剂基本呈长方柱状,尺寸平均为57.3 nm,La-Ce共掺杂提高了ZnO的结晶度,促进了晶粒的长大.根据光催化实验结果,La-Ce共掺杂能够显著提高ZnO的光催化活性.在光催化降解500 mL的10 mg·L-1亚甲基蓝实验中,La3+-Ce3+/ZnO光催化剂对亚甲基蓝的降解率达93.7%,比纯ZnO、La3+-ZnO和Ce3+-ZnO分别提高了21.4%、19.2%和9.3%.      

采用二氧化钛光催化降解气相甲苯的研究

采用浸渍涂布法制备以玻璃纤维布为载体的TiO2光催化剂,通过对连续流中光催氧化降解气相甲苯过程的研究,考察了甲苯进口质量浓度、相对湿度、氧气体积分数对甲苯的光催化降解效率影响。结果表明,相对湿度和氧气体积分数是影响气相甲苯降解的主要因素。     

纳米二氧化钛/石墨烯复合材料制备及其光催化性能研究

采用水热法制备纳米TiO_2/石墨烯复合材料,并研究了纳米TiO_2/石墨烯复合材料光催化性能的影响因素。通过XRD、UV-Vis、SEM和EDS等手段对样品进行了表征与分析,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,评价了纳米TiO_2/石墨烯复合材料的光催化效果。研究表明复合材料结晶良好,带隙小,在可见光下具有较好的光催化性能。水热时间、水热温度和氧化石墨烯含量对复合材料的光催化性能均产生影响。样品的光催化活性随着水热时间和氧化石墨烯含量的增加而增高;随水热温度的升高先增高后降低然后又增高。在水热时间为10 h,水热温度120℃,石墨烯含量为5%的条件下制备出的纳米TiO2/石墨烯复合材料光催化性能最好,复合材料粉末在5 h内对亚甲基蓝的降解率高达86.99%。     

纳米二氧化钛粉体的光催化性能

以紫外灯为光源,采用TiO_2悬浮体系,利用分光光度法,研究了各种实验条件对光催化效果的影响。结果表明:光强、甲基橙的初始浓度、TiO_2的浓度和晶型、溶液pH以及掺杂离子等对降解效率都有较大的影响。     

镧掺杂二氧化钛光催化降解品红溶液的研究

采用镧掺杂二氧化钛作催化剂,在太阳光作用下对品红溶液进行了光催化降解试验。研究了光照条件、催化剂的投入量、品红的初始浓度、光照时间、不同种类的催化剂对品红溶液的光降解效果。结果表明,适宜的光催化降解条件:在太阳光作光源,催化剂的投入量为0.01g,品红溶液的初始浓度为10mg.L-1,光照时间为3h条件下,品红溶液的脱色率达99.42%,光催化降解后溶液的CODGr也降至10.03mg.L-1。     

反萃沉淀法制备纳米二氧化钛及其光催化氧化特性研究

以D2EHPA作为萃取剂,CCl4为溶剂萃取TiO(NO3)2水溶液后,以氨的水溶液和乙醇溶液反萃含钛的萃取有机相,通过优化控制相间传质动态微乳液过程,可以获得纳米TiO2的前驱体.采用SEM、XRD、Zeta电位仪等手段对TiO2进行表征.研究表明,降低氨水浓度和制备温度、提高乙醇助剂浓度、改变煅烧温度均对催化剂性能产生显著影响.氨水和氨水-乙醇反萃制备的纳米TiO2的最佳煅烧温度分别为350 ℃和450 ℃,氨水浓度以体积比为1∶5,制备温度为17.5 ℃,助剂浓度越高有利于生成更小的催化剂颗粒.以亚甲基蓝为特征模拟物,探讨了催化剂晶粒粒径和颗粒粒度及不同TiO2制备方式与光催化活性相互关系,表明采用氨水-乙醇反萃制备的TiO2光催化活性最高,60 min污染物去除率在85%以上.     

纳米二氧化钛光催化作用降解甲醛的研究

主要讨论了以锐钛矿型纳米二氧化钛为主体原料制成的空气净化喷雾剂降解甲醛的实验，结果表明此剂对甲醛能起到良好的降解效果。还考虑二氧化钛不同晶粒尺寸和不同晶体类型、甲醛不同初始浓度以及不同光源对甲醛降解的影响，并分析了原因。     

纳米TiO2光催化水泥降解甲基橙的研究

光催化剂与建筑材料的结合是光催化领域一个重要的发展方向.文中以添加纳米TiO2的水泥为研究对象,以甲基橙的光催化降解活性为指标,考察了光催化水泥用量、水泥中TiO2的含量、水泥水化龄期以及甲基橙初始浓度对甲基橙降解效果的影响.结果表明,在紫外光照射下,当甲基橙的初始浓度为5 mg/L,光催化水泥用量为3 g/L,水泥中TiO2含量为5%时,光催化效率最高;延长水泥水化龄期,光催化水泥对甲基橙的吸附性能和降解性能均有所下降;提高甲基橙初始浓度,可以增强光催化水泥对甲基橙的吸附性能,当初始浓度达到15 mg/L时,光催化水泥的吸附量可达54.5%.     

La掺杂钼酸钴花状材料的制备及其降解印刷染料亚甲基蓝的研究

主要对钼酸钴花状结构材料的制备及其降解印刷染料亚甲基蓝展开研究。采用简单易操作的水热法进行钼酸钴花状结构材料和La掺杂的钼酸钴复合材料(La-CoMoO₄)实验制备,运用XRD、SEM、TEM方法对样品进行表征分析,研究了La掺杂对钼酸钴花状结构材料的光催化性能和稳定性的影响。结果表明,实验中制备的La-CoMoO₄呈现均匀的花状结构,无其他杂质峰和杂质元素存在,纯度较高。催化降解有机染料亚甲基蓝的实验结果表明,La掺杂使钼酸钴光催化降解亚甲基蓝的能力得到显著提升,经过40 min降解,染料降解率可以提高到98%,La掺杂同未掺杂相比,提高近25%的降解率,数据表明,光催化活性循环20次后,没有明显衰减,说明La-CoMoO₄具有很好的稳定性,可以重复多次利用。     

正交相三氧化钨的制备及其光催化次甲基蓝性质研究

通过低温水热法和微乳液法,成功合成了正交相三氧化钨纳米片,利用X-射线衍射(XRD),场发射扫描电镜(FESEM),热重分析(TGA)对合成的样品进行了表征.将所得样品作为催化剂,以有机染料次甲基兰为模型,进行了光催化降解实验研究.探讨了催化反应的影响因素,测试了催化剂的稳定性,并对光催化降解产物进行了分析.结果表明,次甲基蓝在日光照射下分解为Cl-、SO42-、NO3-等无机离子,显示了正交相三氧化钨纳米片在光催化脱色含氮染料废水方面具有潜在应用价值.     

载体对二氧化钛光催化降解苯的影响

研究了以活性炭、沸石、膨润土和硅藻土为负载的TiO2对空气中苯的光催化降解性能，并与无负载的TiO2进行了比较，结果表明，选择合适的载体可以起到吸附与催化氧化的协同作用，提高催化效率。     

二氧化钛基材料光催化降解VOCs的研究进展

挥发性有机污染物(VOCs)大量排放导致的人体健康和环境问题已引起广泛关注,如何高效环保地去除VOCs一直是催化化工行业领域的热点和难题之一.光催化氧化技术(PCO)被认为是有效的环境污染物治理方法之一.TiO₂作为研究时间最长的光催化剂,具有成本效益高、稳定性好和光催化降解能力强等优点.然而,无法利用可见光和光激发电荷载流子分离效率低等瓶颈问题始终制约着其进一步发展.通过改性来克服TiO₂固有限制和提高TiO₂光催化氧化降解VOCs能力势在必行,立足于TiO₂光催化去除VOCs的基本原理,面向影响光催化反应的关键因素,从掺杂、半导体复合、缺陷工程、晶面工程、载体吸附和形貌调控等几个方面出发对近年TiO₂基材料设计及其在光催化降解VOCs领域应用的研究进行了系统的归纳和总结,并对如何进一步改进基于TiO₂的光催化氧化VOCs技术提出展望.     

采用琼脂包覆法制备TiO_2纳米薄膜及其光催化性能研究

采用琼脂包覆法制备TiO_2纳米薄膜,并研究所制备的TiO_2纳米薄膜的光催化性能。用XRD、BET、FESEM、FTIR、EDX和紫外—可见漫反射光谱等方法对薄膜进行了表征。结果表明,采用琼脂包覆法可以减小TiO_2的粒径到20 nm,而采用一般溶胶凝胶法制备的TiO_2晶粒尺寸为30 nm左右。琼脂包覆法制备的TiO_2薄膜粒子均匀分布,无裂纹。紫外—可见漫反射光谱的结果分析表明,采用琼脂包覆法制备的TiO_2纳米薄膜具有更小的带隙,120 min内对亚甲基蓝的去除率达到71%。且在5次循环处理之后,琼脂包覆法制备的TiO_2纳米薄膜仍然保持很高的活性。依据反应特性对添加了琼脂的TiO_2形成薄膜的机理进行了探讨。