TiO_2/GO/PAN纳米纤维膜的制备及光催化性能

采用改性Hummers法以天然鳞片石墨制备氧化石墨烯,再经水热反应在氧化石墨烯片层中原位生成纳米级TiO_2,制备TiO_2插层氧化石墨烯(TiO_2/GO)。将TiO_2/GO粉末添加到PAN溶液中,通过静电纺丝法制备含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜。研究了TiO_2/GO及TiO_2/GO/PAN对亚甲基蓝的降解性能。采用TEM、SEM、XRD对降解前后样品性质进行了表征。结果表明,TiO_2/GO对亚甲基蓝具有良好的重复降解性能,随着降解次数的增加,其降解效率逐渐减弱,含TiO_2/GO的PAN纳米纤维膜对亚甲基蓝具有良好的吸附和光催化效果。     

二氧化钛负载聚酯织物的制备及其光催化性能

为解决印染废水的降解问题,采用同质涂层法将氮掺杂二氧化钛粉末负载于聚酯（PET）织物上。研究了氮掺杂二氧化钛负载PET织物在太阳光照射下对亚甲基蓝水溶液的光催化降解效率及重复利用性。结果表明：氮掺杂二氧化钛负载PET织物具有良好的光催化性能,经过150 min的太阳光照射后,放有原PET 织物的亚甲基蓝溶液的降解率仅为8.2%,而放有光催化PET织物的亚甲基蓝溶液的降解率提高至94.8%;且织物在重复洗涤5 次后对亚甲基蓝的降解率仍在88%以上,表明同质涂层法制备的光催化功能层具有较好的耐久性;光催化PET 织物在pH值为9.0 的碱性溶液和晴天条件下的催化活性更高,而NaCl溶液和亚甲基蓝溶液浓度的提高会抑制光催化反应的进行。     

Fe掺杂TiO_2的制备及其光催化性能

利用溶胶-凝胶法成功制备出Fe掺杂TiO_2纳米颗粒,并用XRD、SEM、XPS、UV-Vis、PL对样品的物理化学性能进行表征。结果表明,Fe掺杂能够减小TiO_2的禁带宽度和光生电子-空穴的复合概率。光催化降解亚甲基蓝溶液的实验表明,随着Fe掺杂量的增加,TiO_2的光催化活性先增大后减小,F4-TiO_2的光催化活性最高,60 min后对亚甲基蓝溶液的降解率达到94.2%。Fe掺杂TiO_2具有较好的稳定性,重复5次光催化降解实验后,对亚甲基蓝溶液的降解率仍达到89.4%。     

印染废水中亚甲基蓝的石墨烯光催化降解北大核心

石墨烯由于特殊的结构和性质而具有良好的光催化性能。以亚甲基蓝光催化降解反应为评价体系,研究了亚甲基蓝的初始浓度、石墨烯投加量、溶液pH值等因素对商品石墨烯光催化性能的影响。在单因素试验基础上,采用Design-Expert软件进行试验设计和优化,用Box-Behnken响应面对试验结果进行分析,得到最佳工艺条件为:石墨烯投加量2.68 mg、溶液pH值12、亚甲基蓝溶液初始质量浓度19.34 mg/L,亚甲基蓝的降解率达到100%。     

印染废水中亚甲基蓝的石墨烯光催化降解

石墨烯由于特殊的结构和性质而具有良好的光催化性能。以亚甲基蓝光催化降解反应为评价体系,研究了亚甲基蓝的初始浓度、石墨烯投加量、溶液pH值等因素对商品石墨烯光催化性能的影响。在单因素试验基础上,采用Design-Expert软件进行试验设计和优化,用Box-Behnken响应面对试验结果进行分析,得到最佳工艺条件为:石墨烯投加量2.68 mg、溶液pH值12、亚甲基蓝溶液初始质量浓度19.34 mg/L,亚甲基蓝的降解率达到100%。     

β_2-SiW_(11)/TiO_2光催化剂的制备及光催化性能

以杂多硅钨酸盐β_2-K8Si W_(11)O39·x H_2O作为活性组分,通过浸渍法将硅钨酸盐负载于二氧化钛上,制备复合光催化剂β_2-Si W_(11)/TiO_2。通过红外光谱、紫外光谱、热重分析(TG)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合材料β_2-Si W_(11)/TiO_2进行表征。同时,以降解亚甲基蓝溶液为探针反应,评价其光催化性能。考察溶液p H、复合材料用量等对光催化活性的影响。结果表明,光催化剂β_2-Si W_(11)/TiO_2对于亚甲基蓝有很好的催化降解效果,相比二氧化钛和硅钨酸盐有很大的优势,起到了协同作用,亚甲基蓝溶液的降解率达到82.53%。     

铜取代磷钨杂多酸盐/PANI/SnO_2复合催化剂光催化降解亚甲基蓝

以Keggin型铜取代磷钨杂多阴离子PW_(11)O_(39)Cu(Ⅱ)(H_2O)~(5-)PW_(11)Cu为掺杂剂,制备了三元复合催化剂PW_(11)Cu/PANI/SnO_2,并用IR、XRD、UV-Vis、XPS和SEM等手段对其进行了表征。以亚甲基蓝为染料模型污染物,考察了催化剂用量、染料溶液初始质量浓度、溶液pH等多种因素对光催化降解反应的影响。试验结果表明,在溶液pH=6、催化剂用量为5 mg、亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5 mg/L的条件下,紫外灯光照150 min,PW_(11)Cu/PANI/SnO_2对亚甲基蓝的脱色率可达94.69%,显示了光催化降解的高效性。     

锰取代杂多酸/石墨烯复合材料的制备及吸附性能

制备了α-SiMo_(11)Mn/GO复合材料,使用IR、UV和XRD进行了表征。研究了α-SiMo_(11)Mn/GO的吸附性能,考察了pH、吸附剂用量和染料初始质量浓度对亚甲基蓝吸附效果的影响,确定了优化条件:pH为9、吸附剂用量50 mg/L、亚甲基蓝初始质量浓度10 mg/L,在该优化条件下最大吸附率为88.82%,最大吸附量为57.76 mg/g。     

纳米CeO_2粒子光催化降解亚甲基蓝的研究

采用共沉淀法并在600℃焙烧制备纳米CeO_2光催化剂,利用热重分析、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)等方法对纳米CeO_2粒子进行了表征,并研究了纳米CeO_2粒子催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化降解行为。结果表明,在300 W汞灯照射下,对于初始质量浓度为5.0 mg/L和初始pH=11的亚甲基蓝溶液,加入600℃煅烧的纳米CeO_21.0 g/L,反应60 min,亚甲基蓝降解率可达87.05%。该光催化降解反应表现为一级动力学反应,反应速率服从多相催化动力学方程Langmuir-Hinshelwood方程,光催化剂表面反应速率常数k为0.138 5 mg/(L·min),吸附平衡常数Kdye为0.399 7 L/mg。     

纳米TiO_2的硅烷偶联剂表面接枝改性

用γ-脲基丙基三乙氧基硅烷偶联剂对纳米TiO2进行改性,研究pH值、偶联剂质量分数、改性温度、改性时间等因素对纳米TiO2改性效果的影响。采用粒径、亚甲基蓝降解率等手段表征纳米TiO2的改性效果。结果表明,当硅烷偶联剂质量分数为0.5%、pH值4、改性温度60℃、改性时间1h时,纳米TiO2的表面改性效果最佳,改性后的纳米TiO2平均粒径比改性前小,分散性和稳定性增强,对亚甲基蓝溶液的光催化降解能力提高。     

羊毛角蛋白/氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能

为了提高羊毛角蛋白(KE)对亚甲基蓝及重金属离子Pb²⁺、Cu²⁺的吸附性能,将羊毛角蛋白与氧化石墨烯(GO)进行复合,自组装形成水凝胶,冷冻干燥后制得KE与GO质量比为9∶1的复合材料。分别采用红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射、热重分析等方法对复合材料的结构进行表征。得出,复合材料具有大量的极性含氧官能团,有利于吸附污染物分子;呈层状多孔(10μm)、片层褶皱的有序结构,提供了多的活性位点和大的比表面积;复合材料中GO片层均匀地分散在羊毛角蛋白基质中;加入GO对复合材料中KE的热稳定性影响较小。结果表明:与纯羊毛角蛋白相比,KE/GO复合材料吸附速率和吸附性能均大幅提高,对100 mg/L的亚甲基蓝去除率达96%,对100 mg/L重金属离子Pb²⁺和Cu²⁺的去除率分别为75%和74%。     

TiO_2插层氧化石墨烯降解亚甲基蓝性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,再利用钛酸丁酯原位水解制得TiO_2插层氧化石墨烯。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等表征手法对TiO_2插层氧化石墨烯的形貌、结构进行表征分析;并通过降解亚甲基蓝试验评估了样品的光催化性能。XRD与TEM表征结果表明,氧化石墨烯氧化均匀,在超声状态下,酞酸丁酯可在氧化石墨烯片层间原位生成锐钛矿相的纳米级TiO_2。降解试验结果表明:TiO_2插层氧化石墨烯对亚甲基蓝有优异的光催化降解性能,所制备的TiO_2插层氧化石墨烯重复降解亚甲基蓝4次,降解率依然可维持在99.97%,具有较高的重复使用性能。     

废水组分对rGO/ZIF-8/阳离子改性粘胶光催化降解染料的影响

在阳离子改性粘胶(cRF)织物上依次负载氧化石墨烯(GO)和类沸石咪唑骨架材料(ZIF-8),并将GO还原成还原氧化石墨烯(rGO),制得rGO/ZIF-8/cRF功能材料。探讨了染料浓度、染料结构、染液pH、无机盐和表面活性剂的种类及用量等对功能材料光催化降解染料性能的影响。结果表明,染液浓度越低,pH越小,rGO/ZIF-8/cRF功能材料对染料的光催化降解效果越好。对于相同吸光度下的染料溶液,该功能材料对活性黑KN-B染料的光催化降解效果最好,亚甲基蓝次之,活性艳蓝KN-R最差。染液中加入NaCl,会抑制该功能材料对染料的光催化降解,加入Na2SO4没有影响。染液中加入阳离子表面活性剂1827、阴离子表面活性剂ABS和非离子表面活性剂平平加O,都会抑制该功能材料对染料的光催化降解。     

角蛋白/酚磺酸缩合物复合材料对亚甲基蓝的吸附研究

在皮革的生产加工过程中,角蛋白未能得到充分利用便被处置,造成了一定的资源浪费.通过溶液共混法制备了角蛋白/酚磺酸缩合物复合材料,并考察其对亚甲基蓝的吸附性能.研究结果表明:复合材料对亚甲基蓝的吸附量随pH值的上升而上升,对400 mg/L的亚甲基蓝最佳吸附条件是pH值为10,复合材料使用量为2.0 g/L,吸附温度50...     

PW_(11)Mn/聚苯胺/SnO_2复合催化剂对亚甲基蓝的光降解动力学

采用界面聚合法制备了复合催化剂PW_(11)Mn/PANI/SnO_2。应用FTIR、XRD、UV-Vis对合成的复合催化剂进行表征。将染料亚甲基蓝废水作为探针反应,评价复合催化剂PW_(11)Mn/PANI/SnO_2的光催化性能。实验结果表明:在亚甲基蓝溶液质量浓度为5mg/L、pH=10、催化剂PW_(11)Mn/PANI/SnO_2用量为50 mg/L的条件下,降解效果达到最佳,降解率可达94.19%。复合催化剂光降解亚甲基蓝与准一级动力学反应相吻合。     

亚甲基蓝的铁改性膨润土异相Fenton催化降解

制备了异相Fenton催化剂铁改性膨润土(Fe-B),并用于亚甲基蓝(MB)的Fenton氧化降解。考察了制备条件对催化剂性能的影响,采用FTIR、XRD、SEM和EDS对产品进行表征。结果表明,在Fe3+的浓度为1.0 mol/L和固液比为1∶10的条件下制得的产品性能最佳。在pH值3~8内,Fe-B具有高效的催化性能。在初始pH值3、H_2O_210 mmol/L、Fe-B 0.4 g/L、反应温度为30℃、反应时间为40 min的条件下,20 mg/L亚甲基蓝溶液的降解率达到95.82%。Fe-B重复使用性能良好,循环使用5次后,仍具有较高的催化活性。     

热活化过硫酸钠处理亚甲基蓝模拟染料废水研究

采用热活化过硫酸钠技术处理亚甲基蓝模拟染料废水,考察了反应温度、过硫酸钠用量、溶液pH以及溶液离子强度对亚甲基蓝模拟染料废水脱色效果的影响.研究结果表明:升高反应温度和增大过硫酸钠的质量浓度会提高亚甲基蓝的去除率,80℃,n(过硫酸钠)∶n(亚甲基蓝)=50∶1时,反应3 h,亚甲基蓝去除率可达90%以上;在pH=2~10时,溶液pH越低,亚甲基蓝的去除效率越高,碱性条件会明显地抑制亚甲基蓝的去除;溶液离子强度影响反应体系的反应速率,离子强度增大(0.11~0.25 mol/L)会降低过硫酸钠氧化亚甲基蓝的反应速率.     

接触辉光放电电解在阳离子染料废水中的应用

利用接触辉光放电电解（CGDE）技术降解亚甲基蓝和甲基紫染料废水，探讨了工作电压、反应液pH值、辉光放电时间和电解质Na2SO4浓度对降解效果的影响。试验表明，利用该方法可以使水中阳离子染料完全降解。亚甲基蓝和甲基紫的优化降解条件均为：工作电压700V、pH值9、辉光放电时间45min、Na2SO4用量2g／L。     

膨润土负载型催化剂的制备及在亚甲基蓝异相Fenton降解中的应用

以铁改性膨润土(Fe-B)为异相Fenton催化剂,利用FTIR、XRD、SEM和EDS进行了表征,将该催化剂用于亚甲基蓝的Fenton氧化降解,考察了Fenton反应条件对降解效果的影响。结果表明,与原膨润土相比,Fe-B结构疏松,含铁量明显增加。在循环使用5次时仍有较高的催化活性。在pH=3.0～8.0时,Fe-B具有良好的适应性。对于初始pH为6.0、20 mg/L的亚甲基蓝溶液,异相Fenton反应的最佳条件为:Fe-B和H2O2用量分别为0.6 g/L和10 mmol/L,30℃反应70 min,亚甲基蓝的降解率达到98.23%。     

Ag修饰花瓣状ZnO材料的合成及其光催化性能

以醋酸锌和硝酸银为原料,采用水热法合成了Ag/ZnO复合材料,并通过XRD、UV-Vis、SEM、XPS和PL等进行了物理化学性能表征。在紫外光源照射下,将亚甲基蓝溶液作为目标废水降解物,研究了Ag掺杂比对Ag/ZnO复合材料光催化性能的影响。结果表明,Ag/ZnO复合材料呈现三维花瓣状,Ag以原子的形式吸附在ZnO表面;2.0%Ag/ZnO复合材料具有良好的光催化活性,120 min后对亚甲基蓝溶液的降解率可达94%。Ag/ZnO复合材料光催化活性的改善归功于光吸收的增多和光生电子-空穴复合概率的降低。