甲基橙溶液的光催化氧化研究

本实验采用纳米级的二氧化钛，对甲基橙溶液进行了紫外光催化氧化处理，探讨了pH的影响和添加Fe^3 的效果及反应动力学方程。结果表明，采用UV／O3／TiO2工艺对其进行处理，pH4—5时，10W紫外灯光照60min,CODcr去除率达84％，脱色率达96％以上。添加Fe^3 ，对溶液的催化降解速度提高不明显。动力学研究表明，CODcr降解速度对CODcr的浓度为一级反应。     

光催化氧化法降解对二甲氨基苯甲醛

以 Ti O2 半导体为催化剂 ,研究了对二甲氨基苯甲醛废水的光催化降解。结果表明 ,CODCr3 0 0 mg·L- 1左右的对二甲氨基苯甲醛废水 ,经 3 0 0 W高压汞灯照射 3 .5h,COD的去除率为 98%。同时还考察了催化剂用量、光照时间、初始 p H值等多种因素对光降解的影响。结果表明 ,对二甲氨基苯甲醛的降解符合假一级动力学方程     

TiO2光催化氧化降解溴氨酸废水研究

采用TiO2光催化氧化降解蒽醌染料中间体--溴氨酸废水,对催化剂TiO2的浓度、溶液pH值、电子捕获剂过硫酸铵浓度、光照强度和光照时间等影响因素进行了研究,并探讨了其降解的动力学过程.试验表明：TiO2光催化氧化法能有效地降解该废水,使其CODCr和色度均可显著降低;在选定条件下降解过程遵循准一级动力学规律,表观反应速率常数为0.010 8min^-1.     

室内丙酮气体的TiO2/UV光催化氧化

以波长为253．7nm的9W紫外灯为光源，锐钛型二氧化钛为催化剂，考察了室内空气中丙酮气体不同的起始质量浓度、二氧化钛用量、空气循环流量以及光照时间对丙酮光催化降解过程的影响．用Langmuir-Hinshelwood方程讨论了二氧化钛光催化氧化丙酮的动力学模式．研究表明，TiO2／UV光催化氧化室内丙酮气体效果较好，可用于室内的循环空气处理；在一定初始质量浓度范围内，TiO2/UV光催化氧化丙酮表现为一级反应动力学规律．     

光催化微O3氧化饮用水中腐殖质研究

研究了以光催化微臭氧氧化为主体的光化学激发氧化技术,以粉末状二氧化钛(TiO2)为催化剂,对水中腐殖酸进行了光催化氧化研究.探讨了微量O3对腐殖酸的氧化作用,结果表明利用光催化微臭氧氧化法能有效地去除水中腐殖酸.同时对UV/O3、UV/TiO2/空气、UV/TiO2/O3、UV/TiO2/微O34种不同工艺处理微污染水中腐殖酸的结果进行了比较,结果表明UV/TiO2/空气工艺对微污染水中腐殖酸的去除率最低,UV/TiO2/微O3工艺经2 h处理去除率可达70%以上,接近光催化臭氧氧化处理结果.     

TiO2光催化降解有机物的动力学研究

对影响锐钛矿型ＴｉＯ２光催化降解有机化合物的以应的因素进行了分析，提出了在ＴｉＯ２光催化过程中当外界条件确定后，有机分子在催化剂表面的吸附是整个降解过程控制步骤，根据这一结论导出春分解过程的动力学方程ｒ＝ｋＫＡＣＡ／（１＋ＫＡＣＡ），该方程和实验情况相符。     

TiO2膜光催化法作为回用水处理工艺的试验研究

以印染废水为研究对象，探索了TiO2膜紫外光催化氧化法作为回用水处理工艺的可行性。实验证明，该技术具有使废水完全脱色、去除COD和BOD、杀菌消毒等综合性能，如果与除盐的工艺相结合，可以将废水处理成为工业冷却用水和生活杂用水。     

固定态TiO2薄膜制备及光催化氧化性能研究

以TAi钛合金为原料,在不同的成膜电压及电流密度下,用阳极氧化法在基体表面原位生长TiO2薄膜,应用于光催化氧化及光电催化氧化反应体系降解水中的罗丹明B,采用X射线衍射法和扫描电镜对薄膜的粒径、物相进行了表征,结果表明：当成膜电压为160V,电流密度为160mA／cm^2时,薄膜中二氧化钛晶型以锐钛矿型为主,粒径45～50nm;在光催化氧化水中罗丹明B的实验中,90min去除率达到93．5％,该薄膜表现了很好的光催化活性;同时,外加一定的偏压,在降解的最初60min时,外加偏压0．6V比未加偏压(OV)的薄膜电极罗丹明B的去除率提高了33．4％,表明外加偏压可以提高光催化氧化的效率。     

流化床光催化臭氧氧化苯酚动力学模型

为了检验O3对光催化氧化苯酚效率提高能力,采用试验与数学模型联合方法量化O3的贡献.以球形活性炭(AC)作为载体,采用溶胶-凝胶法制作负载型二氧化钛光催化剂(TiO2-AC).原始活性炭与催化剂对苯酚的等温吸附研究表明,两种颗粒的吸附是可逆的,并且在稀溶液条件下符合Freundlich方程.在流化床中分别采用O3、UV/O3、UV/O3/AC、TiO2-AC/UV/O2和TiO2-AC/UV/O3等5种工艺对苯酚的氧化效率进行了对比,发现液相臭氧氧化、多相臭氧氧化与多相光催化的综合作用导致光催化臭氧氧化效率比光臭氧氧化高34.5%.建立了流化床中多相光臭氧氧化与多相光催化臭氧氧化苯酚动力学模型.模型结果表明,溶液中臭氧质量浓度为0.02mg/L时,二氧化钛光催化氧化苯酚速度提高了14.8倍,在光催化氧化有机物过程中,臭氧比氧更适合作为电子的捕获剂.     

水溶液中苯酚在阳光下催化氧化降解的初步研究

介绍了一种以加碳焙烧法改性的膨润土作载体，用溶胶－凝胶法制备的新型TiO2-Ag复合催化剂，研究了该催化剂在阳光下对水样中苯酚的催化氧化降解条件，影响因素和降解率，结果表明，该催化剂有较高的催化氧化活性，在通入空气的条件下，对PH＝4．0，浓度为5mg/L的苯酚水样处理3h，其苯酚去除率可达98％左右，该催化剂性能稳定，易于沉降分离，回收后经高温活化，可反复多次使用，为高效，经济地利用日光催化氧化含酚废水的进一步研究提供了实验依据。     

光催化降解甲醛的影响因素及动力学研究

采用气-固相光催化反应器,研究了包括相对湿度、甲醛初始质量质量浓度、温度和臭氧量对甲醛气体降解的影响．结果表明,最佳相对湿度为30%左右,较低的甲醛初始质量质量浓度,其光催化降解率较高．但单位催化剂上甲醛去除负荷是随甲醛初始质量质量浓度的增大,呈先增大后减少变化．温度的升高有利于甲醛的降解．甲醛的降解率随着臭氧量的增大明显升高,且臭氧与光催化氧化工艺具有协同作用．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,在所研究条件范围内,甲醛光催化降解符合一级反应动力学．     

二氧化钛光催化氧化废水中苯酚的研究

采用TiO2悬浮体系光催化氧化处理苯酚模拟废水,利用紫外吸光度表示苯酚相对含量,考察了TiO2用量、pH值、曝气、苯酚浓度、处理时间及光强等因素对苯酚去除率的影响.结果表明:当TiO2用量为2g·L-1、pH值为3、连续曝气和搅拌条件下,在一定光强紫外光照射2.5h,苯酚(10mg·L-1)去除率达96%.     

稀土修饰TiO2光催化降解甲基橙反应机理

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量Ce的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征,以紫外灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现:掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到了500nm;掺杂Ce的TiO2纳米粒子比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4+仅有少量进入TiO2晶格中,而大部分的Ce4+没有进入TiO2晶格中,而是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上,说明了掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce最佳浓度是2.0mol%.光催化降解反应机理可能有两种途径,一种途径是掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理,另一种途径是光敏剂与掺杂离子协同光催化降解甲基橙反应机理.     

玻璃纤维负载TiO2的光催化杀菌作用

研究了溶胶-凝胶法制备玻璃纤维负载TiO2的光催化杀菌作用，探讨了光催化剂的最佳制备条件．实验结果表明，光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果．光催化杀菌过程存在一个诱导期，当玻璃纤维浸涂凝胶三次、在450℃煅烧2h，30min的杀菌率可达70．4％。     

光催化氧化法降解丁醛废水

研究了以TiO2 半导体为催化剂 ,光催化降解丁醛废水的可行性。研究表明 ,CODCr4 0 0 0 0mg·L- 1左右的丁醛废水 ,经 30 0W高压汞灯照射 3h ,COD的去除率为 85%～ 92 %。同时还研究了催化剂的种类和用量、光照时间、温度、初始pH值、加入空气和H2 O2 等多种因素对光降解的影响。     

二步法催化氧化苯甲醛合成苯甲酸工艺研究

采用2步法催化氧化苯甲醛合成苯甲酸,氧化剂为过氧化氢,催化剂为钨酸钠.其中过氧化氢分两次加入,第1次加入总量40%的过氧化氢,第2次加入剩余的过氧化氢.实验结果表明,2步法加入过氧化氢得到的苯甲酸收率为56.22%,明显高于1步法的苯甲酸的收率.对首次加入过氧化氢时的物料比进行了正交试验,最佳合成条件为n(H2O2)/n(Na2WO4.2H2O)n(NaHSO4)n(C6H5CHO)=100 1.2 1 250.同时考察了2步法反应的回流时间对收率的影响,结果表明第1步的反应时间3 h,第2步反应的时间5 h的反应条件最优.     

铜基材料的制备及其光催化还原CO2的实验研究

光催化还原技术可以将CO₂气体转化成高附加值有机物,实现CO₂资源化利用。TiO₂作为常见的光催化材料,具有价格低廉、化学稳定性高等优点。虽其自身的光谱响应范围较窄,且其电子空穴复合率太高,导致其作为光催化材料的催化效率大大降低,但可以通过半导体复合的方式提高其光催化性能。以硫脲和二水氯化铜团制备出硫化亚铜Cu₂S-TiO₂-X,通过高温水热复合到基体上,通过X射线衍射、X射线电子能谱、扫描电镜、紫外光可见光分度计等表征手段研究了其物理特性,并进行了CO₂还原实验。结果表明:Cu₂S-TiO₂-1.0的光催化还原性最强,其CH₄产率为0.12 μmol/(g·h);随着Cu₂S含量的减少,CH₄产率先增加后减少。     

锐钛矿型纳米TiO2的制备及其对甲基红的光催化降解

利用溶胶-凝胶法制备纳米级锐钛矿二氧化钛粉末,并用XRD、FTIR、SEM、AFM等手段对粉体的尺寸、微观形貌、结构和性能进行表征,考察该粉体对甲基红的催化氧化能力．结果表明：产物为锐钛矿型TiO2纳米粉末,其直径约为20nm;当甲基红的初始质量浓度为20mg／L,纳米TiO2投加量为0．7g／L时,经功率为8W、波长365nm的紫外灯照射30min后,甲基红降解率达到95．58％．