TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中甲基橙的光催化降解动力学的研究

采用溶胶一凝胶法制备了纳米TiO2,并以TiO2和镁盐溶液为前驱物用氨气鼓泡法制得了TiO2／Mg（OH）2复合材料．利用氢氧化镁在水溶液中较强的吸附能力和TiO2对有机物的催化降解作用,研究TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中的甲基橙暗反应吸附规律和光反应催化降解性能．结果表明：当Ti02／Mg（OH）2加入量为1g·L^-1。时,在可见光下照射180min后,对有机污水中含20mg·L^-1的甲基橙的降解率达到98．00％,同时在同等条件下选用国家标准（30mg·L^-1亚甲基蓝溶液）作为参照时,降解率可达99．20％．TiO2／Mg（OH）2复合材料对污水中甲基橙的催化降解反应较好地符合Langmuir动力学模型,可用一级反应动力学方程进行描述．     

SiO_2气凝胶/WO_x-TiO_2复合空气净化涂料的制备及性能

以常压干燥制备的SiO2气凝胶和水热合成法制备的WOx-TiO2复合光催化粒子为主要的功能性无机吸附/光催化剂添加相,合成制备了SiO2气凝胶/WOx-TiO2复合空气净化涂料。通过BET-BJH法分析了SiO2气凝胶的比表面积及孔容积,利用光催化降解罗丹明B的实验分析了WOx-TiO2复合光催化粒子的可见光催化活性,重点研究了SiO2气凝胶/WOx-TiO2复合空气净化涂料对罗丹明B和甲醛气体的吸附/光催化降解能力。吸附/光催化降解罗丹明B的实验表明,吸附/光催化剂占涂料质量分数为5.0%时,具有较稳定、较高的吸附/光催化降解率,达69.6%;吸附/光催化降解甲醛的实验表明,当吸附/光催化剂占涂料质量分数的5.0%并且纯SiO2气凝胶与WOx-TiO2复合光催化粒子质量比为1∶1时,3h内复合空气净化涂料对甲醛气体的吸附/光催化降解率可达到84.62%。     

Co2+离子掺杂对TiO2结构与光催化活性的影响

论文采用溶胶-凝胶法制备Co2+掺杂的TiO2纳米粉末,以苯酚为目标污染物研究了Co-TiO2在不同的光源（紫外、可见）下的光催化活性,并利用XRD、EFSEM、UV-DRS和XPS等手段分析Co-TiO2结构与光催化活性的关系。结果表明,一部分Co2+离子成功进入TiO2晶格,有助于金红石相向锐钛矿相转变;另一部分Co2+离子在催化剂表面生成Co3O4,可与TiO2形成p-n异质结,两种结构变化均增强了光催化活性,且催化剂光谱吸收范围拓展至可见光区域。当Co2+掺杂量为1.0%,焙烧温度为773K时,Co-TiO2比表面积约为28.4m2/g,锐钛矿含量达到70.6%,光催化活性最好。2小时内,在紫外和可见光下,Co-TiO2对苯酚的降解率分别为97.7%和52.3%,均优于纯TiO2。     

石墨烯／二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

以钛酸正丁酯为钛源,采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯／二氧化钛复合光催化剂．通过XRD、SEM、TEM、Raman、PL和UV-vis光谱仪等分析手段对产物进行了表征,并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明B的光催化降解性能．实验结果表明：制备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛,石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为10-20nm左右,均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层．样品降解罗丹明B测试结果表明,石墨烯与二氧化钛的复合,一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强,另外,石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离,并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率,从而使石墨烯／二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明B表现出良好的光催化活性．     

Preparation and characterization of high photoactive TiO2 catalyst using the UV irradiation-induced sol-gel method

High photoactive TiO2 catalyst was prepared using the sol-gel method through UV irradiation during the formation stage of nuclei. The surface morphology and microstructure of the prepared catalyst were characterized using scanning electron microscopy （SEM）, X-ray diffraction patterns （XRD）, and Fourier transform infrared spectroscopy （FF-IR）. The photoactivity was evaluated by the degradation of methylene blue. The results show that the photocatalysis of the prepared catalyst is higher than that of conventional heat-treated particles. The higher photoactivity is a combined result of favorable microstructure, appropriate hydroxyl groups, and active sites of Ti^3＋ ions on the surface of TiO2. It is concluded that the ultraviolet irradiation-induced sol-gel method is an effective method to enhance the photocatalysis of TiO2.     

负载型MgO/SiO_2催化合成羟基特戊酸新戊二醇单酯

以工业甲醛和异丁醛为原料,通过羟醛缩合、负载型MgO/SiO2催化歧化反应两步合成了羟基特戊酸新戊二醇单酯。对歧化反应中的反应温度、反应时间、催化剂用量进行了探讨,得到的歧化反应的最佳工艺条件为:反应温度90℃,反应时间90min,催化剂用量为2,2-二甲基-3-羟基丙醛(HPA)质量的3%。歧化反应中HPA转化率达90%以上,产品选择性达97%以上。粗产品经减压精馏,纯度达到99%,产品过程总收率达到80%以上。反应后催化剂经过滤即可分离回收利用,重复利用4次后,负载催化剂活性变化不明显,采用比表面积检测法(BET)和扫描电子显微镜对催化剂进行了表征,结果表明其催化性能稳定,可多次重复使用。     

H3PW12O40-TiO2/SiO2的制备及光催化性能

以硅胶为载体,采用浸渍法制备了H3PW12O40-TiO2/SiO2催化剂.利用IR、TG-DTA、XRD、XPS对其结构进行表征.研究结果表明,催化剂中的活性组分二氧化钛为锐钛矿型,磷钨酸仍保持其Keggin结构的基本骨架,二氧化钛及磷钨酸二者均与载体之间存在着化学作用.通过对染料罗丹明B的超声光催化降解研究发现,含4gH3PW12O40的TiO2溶胶浸渍在11gSiO2上的催化效果最佳,且H3PW12O40可明显提高TiO2超声光催化降解罗丹明B的降解率.     

火焰CVD法合成纳米TiO2及光催化降解罗丹明B的动力学研究

以TiCl4、工业丙烷、空气等为原料,采用火焰CVD的方法合成纳米TiO2并进行了材料表征;将TiO2应用于光催化降解染料罗丹明B并与商品化产品P25进行了比较。由XRD结果表明火焰CVD法合成的TiO2是由金红石和锐钛矿混合晶型组成,锐钛矿晶型占40%;在本实验条件下火焰CVD合成的TiO2光催化罗丹明B的速率比商品化P25快,降解过程符合假一级动力学,其起始速率随罗丹明B浓度的增加而增加,而表观速率常数则降低。在本实验分析条件下,罗丹明B有一主要产物,为N-乙基脱除产物罗丹明,浓度随着光照时间先增大而后减小。     

TiO2/AC光催化剂对卡马西平的降解特性

以椰壳粉末活性炭（PAC）为载体,钛酸丁酯和乙醇为原料,采用溶胶凝胶浸渍法制备负载型光催化剂（TiO2/AC）,并研究其降解模拟废水中微量污染物卡马西平的效果。结果表明：TiO2/AC对卡马西平的处理效果明显优于粉末二氧化钛（TiO2）和活性炭,TiO2/AC对卡马西平的去除率是TiO2的1.7倍。当卡马西平初始浓度为10mg/L时,TiO2/AC的投加量为500mg/L、TiO2的负载量为11.2%、反应pH值为7时,卡马西平去除率达到90.6%。TiO2/AC对不同初始浓度卡马西平溶液的降解过程符合准二级反应动力学,二级反应常数与浓度成反比。利用Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型可得出表观吸附平衡常数Ka=9.215×10^3 L/mol,表面反应速率常数Kr=3.678×10^-6 mol/（L·min）,微波辐照是实现催化剂再生的最佳方法。     

固体酸SO4^2-／TiO2催化溴氨酸Ullmann缩合反应

采用SO4^2-／TiO2代替传统工艺中的硫酸水溶液,对溴氨酸进行ullmann缩合反应．考察了反应温度、反应时间、催化剂投加量等因素对反应收率的影响．结果表明：在2．02g溴氨酸、0．95g铜粉、80mL蒸馏水的体系中,SO4^2-／TiO2用量为1．00g,在70℃下反应90min,溴氨酸缩合产物收率可达91％以上．催化剂可回收,用于光催化氧化溴氨酸缩舍反应产生的废水．     

Preparation of TiO_2-activated carbon complex membranes and their photoelectrocatalytic activity

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｆａｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎａｎｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎａｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｐｈｏｔｏ ｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｒｇａｎｉｃｗａｓｔｅｗａｔｅｒａｎｄｗａｓｔｅｇａｓ .ＭｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｗａｓｐａｉｄｔｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｍｍｏｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｌｏａｄｉｎｇｏｆＴｉＯ2ｎａｎｏ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ…     

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。     

负载TiO_2光催化剂的制备表征及其降解效果

为解决传统纳米光催化剂不易分离和一般载体的比表面积较小、悬浮性差的问题,将纳米TiO2负载在不耐高温的聚丙烯多面球上,用偶联剂法制备了负载型TiO2光催化剂,并与溶胶-凝胶法制备的负载型TiO2光催化剂降解酸性红B染料溶液的效果进行比较,利用XRD和N2吸附法表征了催化剂表面结构性质.结果表明,偶联剂法制备的TiO2薄膜晶相单一,均为纳米锐钛矿,其晶粒度较小,比溶胶凝胶法制备的TiO2薄膜光催化活性高,降解效果优于溶胶-凝胶法.试验钛酸酯偶联剂用乙醇溶剂按体积比1∶1进行稀释,最佳TiO2投加质量比为2.5%~5%,且随着光照强度的增加,光催化反应速率提高.发现光催化氧化法处理酸性红B溶液的效果优于直接光解法;在连续使用7次以后,负载TiO2光催化剂的活性基本不变,可重复使用.     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2-SiO_2催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

以取代苯甲醛,乙酰乙酸乙酯和尿素为原料,以溶胶凝胶法制备的H3PW12O40/Ti O2-SiO2为催化剂,催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物,考察了三组分摩尔比、反应温度、催化剂用量、反应时间对反应收率的影响。研究表明,H3PW12O40/TiO2-SiO2是合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的良好催化剂,在取代苯甲醛的用量为0.04 mol,n(取代苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.5%,反应温度为90℃,反应时间为75min。在此优化条件下,3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的收率可达53.7%~94.3%。催化剂经IR、XRD、SEM表征。     

TiO2-xNx／硅藻土复合光催化剂的制备及其可见光催化活性

以尿素为氮源,硅藻土为载体,用溶胶-凝胶法合成了硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2复合光催化剂。采用XRD,UV-vis对样品进行了表征;以罗丹明B为降解对象,考察了罗丹明B初始浓度、催化剂投加量、溶液初始pH值对降解率的影响,同时考察了样品在太阳光下的光催化活性。结果表明,掺氮Ti02450oc焙烧2h后为锐钛矿型,N掺杂使催化剂的吸收边红移至550nm左右,诱发TiO2可见光催化活性;当催化剂用量为2g／L,溶液初始pH值为6．5时,初始浓度为10mg／L的罗丹明B在氙灯光照45min后降解率为100％,太阳光照160min后降解率为97．4％。     

UV/TiO2 and UV/TiO2-film for Degradation of Textile Dyes

Wastewaters fromtextile and dyeingindustries are highly colored by various non-biodegradable dyes whichcause serious environ-mental problems[1].The effluents of the wastewater introduced not only color but alsotoxicityinto aquatic system.The conventionalt…     

以十八胺为成孔剂制备TiO2薄膜的性能

以十八胺作为成孔剂,采用溶胶-凝胶法制备了多孔TiO2薄膜,研究了薄膜的性能和光催化降解甲基橙的活性。所制备的材料为锐钛矿TiO2薄膜,其晶粒尺寸随ODA添加量的增加而变大。随ODA添加量的增加,薄膜表面出现多孔结构,薄膜的透射率下降,且吸收边界向长波方向偏移。ODA添加量为2.0g时,薄膜具有最佳光催化活性。当光催化反应时间为240 min时,薄膜对甲基橙的降解率达到96.2%。经过多次重复使用,薄膜仍有较高的光催化活性。     

常温常压气-固光催化CO2加氢合成一碳化合物的研究

大气中ＣＯ２含量的增加是导致最严重环境污染－－温室效应的主要原因,因此,人们对ＣＯ２的固定及利用越来越重视,目前对水溶液悬浮体系光催化还原ＣＯ２研究得比较多,气－固光催化体系中,常温常压下合成ＣＯ２＋Ｈ２为有机物少有报道。通过对几种ＴｉＯ２型催化剂在悬浮体光催化体系中ＣＯ２催化活性的比较,选择了活性较高的Ｐｄ／ＲｕＯ２／ＴｉＯ２催化剂,采用原位红外的实验方法对ＣＯ２加氢反应及其产物进行了研究,结果     

S i O2负载K e g g i n型磷钼钒杂多催化剂制备及其降解有机染料性能研究

通过磷酸氢二钠、 偏钒酸钠、 钼酸钠溶液混合制备具有 K e g g i n结构的磷钼钒杂多酸 H5PMo 1 0V2O4 0,并将其与1 - 丁基 - 3 - 甲基咪唑溴离子液体反应, 合成[ Bm i m] 5PMo 1 0V2O4 0杂多酸催化剂, 并利用傅里叶红外光谱、 X射线衍射对合成产物的结构进行表征。结果表明, 合成的[ Bm i m] 5PMo 1 0V2O4 0杂多酸杂化材料具有 K e g g i n结构。考察了负载量、 反应温度、 H2O2体积、 催化剂质量对降解率的影响。实验结果表明, 最佳反应条件为: 负载量为3 0%、 反应温度为4 0℃、 H2O2体积为1. 5mL、 催化剂质量为0. 2g。按照最佳反应条件进行反应, 罗丹明B降解率最高可达9 7. 5 8%。合成的催化剂具有很好的重复使用性, 重复使用4次, 罗丹明B的降解率没有明显下降。     

TiO_2纳米管降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备Ti O2纳米管前驱体,用NaOH溶液对前驱体进行碱水热处理制备Ti O2纳米管,并用XRD、TEM等方法对产品进行了表征.以Ti O2纳米管作为催化剂,进行了不同条件下紫外光降解罗丹明B的研究.结果表明:合成的Ti O2纳米管具有明显的纳米管状结构特征,其外径为15~20 nm,壁厚约为1 nm,管长100~200 nm,生长良好.Ti O2纳米管对罗丹明B(RhB)有较好的降解作用.在20 g/L的罗丹明B溶液中加入2 g/L Ti O2纳米管,0.1 g/L H2O2,溶液pH为2.5时,光降解4 h,降解效率能到达89.65%.