TiO2光催化膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Ti O₂粉体,并以聚乙烯醇和聚多巴胺为载体,采用浇铸法制备出Ti O₂光催化薄膜。对膜的耐水性和光催化降解性能进行了测试。结果表明,光照30min甲基橙的降解率为89.33%,光照60min甲基橙的降解率为93%。随着薄膜内Ti O₂添加量的增加,膜的光催化性能逐渐增强,在水中的吸水率逐渐降低。     

Y2O3掺杂TiO2催化超声降解苯胺的研究

选取苯胺为降解目标物,研究了用实验室合成的氧化钇掺杂二氧化钛为催化剂存在下的超声反应,重点考察了超声时间长短、氧化钇的掺杂量、二氧化钛的添加量、溶液初始浓度、溶液pH值对苯胺降解率的影响。实验结果表明,在溶液pH 2.0、苯胺质量浓度为20mg/L、溶液用量50mL、氧化钇掺杂比为0.1%、催化剂用量为0.02g的条件下,用输出功率5.0 W/cm2和频率25kHz的超声波照射80min,苯胺降解率可达93.94%。     

银掺杂二氧化钛/活性炭复合材料的制备及其光催化性能研究

为提高二氧化钛/活性炭（AC）复合材料对可见光的利用率,基于溶胶-凝胶法制备了银掺杂的二氧化钛/活性炭复合光催化剂。利用一系列测试方法对光催化剂进行了表征,通过亚甲基蓝（MB）和Cr（Ⅵ）废水的降解效果研究了其光催化活性。结果表明,掺杂银的材料,吸附性能和可见光下的光催化性能均得到提升。在材料投加量为400 mg/L情况下,银-二氧化钛/AC复合光催化剂在30 min内对10 mg/L MB溶液的降解率达到98.55%,在60 min内对20 mg/L MB溶液、10 mg/L Cr（Ⅵ）溶液的降解率分别达到76.92%和53.90%;与未掺杂的材料相比,降解率分别提升了14%、47%、137%。这是由于Ag纳米颗粒可以有效地俘获价带电子,减少电子空穴的复合,从而提高了光催化效果。     

新型光催化泡沫混凝土板的制备研究

研究了新型光催化泡沫混凝土板的制备方法,并对不同掺量的硅灰,对泡沫混凝土的抗压强度、吸水率、导热系数影响,不同掺量,不同时间喷涂纳米二氧化钛对降解率的影响进行了探讨,试验结果表明,随着硅灰的掺量不断增加,泡沫混凝土7d、28d抗压强度增加是呈上升趋势,硅灰掺量为10%时可以有效提高泡沫混凝土的强度。而吸水率是随着硅灰掺量的增加而整体趋于下降,硅灰掺量为10%时,泡沫混凝土的吸水率大大降低。当硅灰掺量为10%时,硅灰可明显降低混凝土的导热系数,掺量为15%时,导热系数最小仅为0.62w/(m·K)。降解率随着二氧化钛喷入量不断增加而增加,每个试件的喷入量为0.9g的时候,降解率在40h基本可以达到100%。在试件养护1d的时候,喷涂二氧化钛龄期越短,降解率越好。     

ZnO光催化降解四环素的影响因素

为研究ZnO对水中四环素的光催化降解性能,分别考察了ZnO的吸附能力以及四环素初始浓度、溶液pH值、催化剂投加量等因素对光催化降解四环素的影响。结果表明,ZnO对四环素具有吸附作用,吸附量可达61.97 mg/g,吸附符合准二级动力学方程;反应初期四环素的降解率随着初始浓度的提高而下降,延长反应时间后降解率趋于相同,浓度为5mg/L时降解率最高可达99%;不同pH下四环素的离子形态不同,从而影响到四环素与催化剂的有效结合,因此四环素的降解率随溶液pH的增加先增大后减小,在pH值为7时降解率达到最高为99%;光降解初期催化剂投加量对四环素降解的影响较大,总体表现为随着投加量的增大降解率逐渐提高,无催化剂投加时四环素也可发生光降解,光降解效率最高可达77%,低于催化降解效率。     

Fenton氧化降解水中几种氨基甲酸酯类农药的试验研究

采用Fenton法对水中几种氨基甲酸酯类农药(速灭威、克百威和抗蚜威)进行降解,考察了时间、FeSO_4·7H_2O用量、H_2O_2体积等因素对农药降解率的影响。结果表明,时间、FeSO_4·7H_2O用量、H_2O_2用量对三种农药的降解具有重要影响,随着时间的增加,三种农药的降解率逐渐增加,在2 h内降解速度最快,之后逐渐趋于平缓;当FeSO_4·7H_2O用量<1 g时,三种农药的降解率随着FeSO_4·7H_2O用量的增加而增加;三种农药的降解率随着H_2O_2体积的增加而逐渐增加,当H_2O_2体积为6 mL时,三种农药的降解率都达到90%以上。在优化的实验条件下,三种农药的降解率分别为速灭威95.5%,克百威98.9%,抗蚜威93.5%。     

Fenton氧化降解水中几种氨基甲酸酯类农药的试验研究

采用Fenton法对水中几种氨基甲酸酯类农药(速灭威、克百威和抗蚜威)进行降解,考察了时间、FeSO_4·7H_2O用量、H_2O_2体积等因素对农药降解率的影响。结果表明,时间、FeSO_4·7H_2O用量、H_2O_2用量对三种农药的降解具有重要影响,随着时间的增加,三种农药的降解率逐渐增加,在2 h内降解速度最快,之后逐渐趋于平缓;当FeSO_4·7H_2O用量1 g时,三种农药的降解率随着FeSO_4·7H_2O用量的增加而增加;三种农药的降解率随着H_2O_2体积的增加而逐渐增加,当H_2O_2体积为6 mL时,三种农药的降解率都达到90%以上。在优化的实验条件下,三种农药的降解率分别为速灭威95.5%,克百威98.9%,抗蚜威93.5%。     

Ca2+/H2O2降解水中孔雀石绿

在中性条件下,研究了Ca2++H2O2降解水中孔雀石绿(MG)过程. 结果表明,加入Ca2+明显促进了MG降解,可使其脱色率由20%升至98%. 随着H2O2加入量的增加,MG的脱色率在最初的10 min内显著上升,当H2O2/Ca2+(摩尔比)>5时,2 h后Ca2++H2O2降解MG脱色率均能达到98%. 随着温度的升高,MG的脱色率显著上升. 抗氧化剂(抗坏血酸)的加入抑制了Ca2++H2O2降解MG,当抗坏血酸浓度达到1 mg/L时,降解率为0,说明在Ca2++H2O2降解MG体系中存在着氧化作用. 在避光和光助条件下,加入Ca2+均能明显缩短MG的降解时间,说明Ca2+对其降解有催化作用.     

制备条件对TiO_2晶型结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛光催化剂,考察了煅烧温度和加水量对纳米二氧化钛晶型、粒径、结晶度及光催化活性的影响。通过XRD和SEM对纳米二氧化钛粉体的晶型结构及晶粒形貌进行了分析。结果表明:随着煅烧温度的升高,二氧化钛的晶型逐渐由锐钛矿型转变为锐钛矿和金红石混合晶型,粒径逐渐增大,晶体发育趋于完整。随着加水量的增加,在低温煅烧下,催化剂的晶型和粒径变化较小,而在高温煅烧下,催化剂的粒径、金红石相和锐钛矿相的比例呈现先增大后减小的趋势。以10 mg/L亚甲基蓝溶液为目标降解物,500 W氙灯为光源,研究了不同条件下制备的纳米二氧化钛粉体对光催化降解亚甲基蓝溶液的效果。结果表明:Ti O2-50-650具有最佳的光催化性能,在p H=6.9、Ti O2-50-650的投加量为1.0 g/L、光照60 min条件下,亚甲基蓝溶液的脱色率达98.0%。     

氧化钙活化过硫酸钠对六六六污染土壤修复的研究

用氧化钙活化过硫酸钠修复六六六污染土壤。研究了氧化钙与过硫酸钠添加配比对六六六的两种异构体(α-BHC和β-BHC)降解效率的影响。结果表明,当添加4%Ca O时,使用2. 5%Na2S2O8对α-BHC的降解效果最佳,降解率达91. 76%;β-BHC最佳的降解效果是在4. 0%Na2S2O8添加量下,降解率达54. 54%。六六六浓度影响过硫酸钠的降解效率,对于六六六污染较轻的土壤(浓度4. 12 mg/kg),Na2S2O8的添加量在2. 5%时对α-BHC具有最佳降解效率,降解率达90. 31%;对于六六六中度污染的土壤(浓度25. 51 mg/kg),Na2S2O8的添加量在4. 0%时,β-BHC具有最佳降解效率,降解率达50. 10%。在4%Ca O的用量下,随着Na2S2O8用量的增加反应体系的pH变化不明显。可见4%氧化钙活化过硫酸钠对修复后六六六污染土壤的pH影响不大,且修复效果显著,是一种经济有效、快速环保的处理方法。