制备条件对TiO2/S2-/SO2-3耦合系统产氢的影响

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的有序聚集体为模板辅助制备了纳米TiO2,通过XRD和比表面测试(BET)对纳米TiO2进行表征,详细考察了投料比、投料时间、水浴温度、煅烧温度和煅烧时间等对TiO2/S2-/SO2-3耦合系统产氢性能的影响.结果表明,n(CTAB)∶n(TiO2)为0.10,投料时间为40 min,水浴温度40 ℃,在450 ℃下锻烧2 h时,制备的TiO2/S2-/SO2-3耦合产氢系统3 h累计产氢694.5 mL,较S2-/SO2-3独立系统的产氢量提高36.3%,最大瞬时产氢速率为11.9 mL/min.根据试验结果对耦合产氢的反应机理进行了初步探索.     

二氧化钛光催化剂掺杂改性的研究进展

半导体材料TiO2作为光催化剂得到了广泛的研究和应用.介绍了TiO2光催化反应机理以及光催化剂掺杂改性的研究进展,包括金属离子、非金属以及金属/非金属共掺杂,并且指出了TiO2光催化剂改性的研究热点和研究方向.     

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的 研究TiO2的光催化活性,制备可悬浮的负载型TiO2光催化剂,并以活性艳红X-3B有机染料为降解对象来检验光催化剂的光催化活性.方法 以钛酸正四丁酯为前躯体、无水乙醇为溶剂、以粒径2～3 mm粗孔硅胶微球为载体,用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂.以20 W(λ=253.7 nm)紫外线杀菌灯为光源,采用自制反应器进行光催化氧化试验.通过试验研究分析如负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响.结果 镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果,当废水初始浓度50 mg/L,调节pH为3左右,催化剂的投加量为10 g/L,反应2 h,脱色率96%以上.结论 用溶胶一凝胶法制备负载型TiO2光催化剂具有较好的光催化活性,且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点.     

载银TiO2/沸石催化剂的制备、表征以及光催化性能的研究

为获得高活性的负载型TiO2光催化剂，通过硝酸银溶液浸渍-紫外光照的方法获得载银的TiO2/沸石催化剂.银改 性的TiO2/沸石催化剂光催化性能较改性前大大提高.最佳硝酸银浸渍液浓度为10-3mol/L,此时该催化剂的光催化性能接 近纳米TiO2粉末（Degussa P25）,但进一步升高硝酸银浸渍液浓度，光催化性能又降低.实验通过X-射线衍射（XRD）和 透射电镜（TEM）对载银TiO2/沸石催化剂的表征,结果表明,金属银对电子的捕获使得电子-空穴对有效分离， 从而使银 改性光催化剂的活性提高.     

碳纳米管负载TiO_2光催化剂制备与活性研究

采用表面溶胶-凝胶法制备碳纳米管负载TiO2光催化剂,通过改变负载次数制备不同TiO2负载量的光催化剂.采用XRD,SEM,BET以及TG-DSC对该催化剂进行了表征.采用结晶紫光催化降解,研究碳纳米管负载二氧化钛的光催化活性.光催化测试结果表明,该碳纳米管负载TiO2光催化剂在紫外光照射下具有比TiO2(P25)光催化剂更优越的光催化降解结晶紫的活性.     

CdS、Ag^＋掺杂改性纳米TiO2光催化降解甲基橙动力学研究

在探索纳米TiO2光催化降解甲基橙的最佳条件后,对纳米TiO2及其改性光催化剂CdS/TiO2、Ag＋/TiO2光催化降解甲基橙性能进行了动力学研究,结果表明：纳米TiO2及其改性的CdS/TiO2、Ag＋/TiO2的光催化反应符合动力学一级反应规律;三种光催化反应剂的光催化均存在诱导期,其中纳米TiO2光催化反应诱导期最长,其次是Ag＋/TiO2光催化反应,而CdS/TiO2光催化反应诱导期最短;光催化反应降解甲基橙效率是：TiO2光催化反应最低,其次是Ag＋/TiO2,CdS/TiO2效率最高.     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

煅烧时间对多孔TiO2-Al2O3复合光催化材料的影响

采用溶胶-凝胶法合成多孔TiO2-Al2O3复合光催化剂,对其进行XRD、SEM、FT-IR、N2吸附-脱附等表征,考察煅烧时间对光催化剂活性的影响.结果表明,所制备的样品为锐钛矿相TiO2和非晶态Al2O3的复合氧化物,煅烧时间增加使TiO2晶体的粒径有微小增长;样品颗粒表面非常粗糙,具有比较大的比表面积,平均孔径在10～16nm之间;随着煅烧时间的增加,样品的光催化活性和吸附性能呈现先增大后下降的趋势;煅烧时间为3h时,样品的光催化活性和吸附性能最好.采用TiO2-Al2O3复合光催化剂经90 min光照后,甲基橙溶液的降解率达到77.0％,总脱色率可达95.1％.     

磁性β-环糊精聚合物/TiO2的制备及光催化性能

为制备磁性环境下容易分离的新型光催化剂,制备了磁性β-环糊精聚合物/TiO2,采用IR、XRD、SEM和振动样品磁强计(VSM)对合成的磁性杂化材料进行了表征。结果表明:合成的新型杂化材料不仅具有环糊精特征结构和TiO2的无机组分,并且具有很好的磁性能。以甲基橙溶液为目标降解物考察了光催化剂的活性,结果表明磁性β-环糊精聚合物/TiO2的催化效率是TiO2的2.4倍。考察了催化剂用量和催化时间对光催化性能的影响,实验证明:当催化剂用量是0.8g/L及光催化时间为8 h时,材料表现出更为优良的光催化性能。     

ACF氮等离子体改性对负载型TiO2催化剂光催化性能的影响

为了解载体表面改性对负载型光催化剂表面活性的影响,采用氮等离子体对活性炭纤维表面进行改性,并以钛酸四丁酯为前驱体,水解法负载TiO2,制备了复合光催化剂。通过扫描电子显微镜观察了复合光催化剂的表面形貌;用氮气吸附法比较了活性炭纤维表面改性前后负载TiO2样品的比表面积和孔隙分布的情况;利用XPS测试分析了利用改性前后活性炭纤维负载TiO2的复合光催化剂表面的化学结构。结果表明,载体表面改性前后获得的复合光催化剂样品具有相似的形貌和孔隙结构;而载体经表面改性后获得的复合光催化剂表面吸附氧物种量提高了近3％,用其光催化净化浓度为20mg／m^3的甲醛气体400min,甲醛的降解率达98％以上。     

光催化氧化脱硫催化剂研究进展

近年来,光催化氧化脱硫在清洁燃料生产领域受到了广泛关注,光催化氧化脱硫催化剂的开发也成为热点研究课题。对纯相、掺杂型、负载型和异质结型光催化氧化脱硫催化剂的制备方法、结构、性质特点以及催化脱硫性能进行综述。由于纯相催化剂的光响应范围比较窄,掺杂型、负载型和异质结型催化剂通过降低催化剂的禁带宽度可以扩大光波响应范围。指出负载型催化剂不但可以扩大光波响应范围,还可以具有更高的比表面积,从而进一步提高催化剂的活性。因此,低成本载体的研究和光催化氧化脱硫催化剂再生性能的研究是未来的重要研究方向。     

负载型光催化膜研究进展

光催化技术和膜分离技术是两种新的水处理技术,二者耦合后形成的光催化膜不仅可以起到固定催化剂、缓解膜污染的作用,还可产生协同效应、提高水中污染物的降解效率。综述了光催化剂和负载膜的种类,以及光催化负载膜的研究现状。     

光催化氧化苯甲酸的动力学分析

为探讨Degussa P-25 TiO2光催化氧化降解苯甲酸的反应条件,采用悬浮态反应体系,以紫外灯(λmax=254 nm)为光源,考察苯甲酸光催化过程中反应体系初始pH、催化剂质量浓度、初始苯甲酸质量浓度、H2O2投加量对光催化氧化速率的影响.实验结果表明:在pH=3.5时光催化氧化效果最佳,当催化剂质量浓度为0.05 g/L时,TOC去除率为87.2%;催化剂质量浓度大于0.1 g/L时,在反应初始阶段吸附作用为主要控制步骤,但是随着反应的进行,传质和光源的利用率成为主要控制步骤;随着苯甲酸质量浓度的增加,反应由一级向零级过渡;外加H2O2能够提高反应速率,其最佳投加量为1.5 mg/L.在低底物质量浓度时,苯甲酸的光催化氧化过程符合准一级动力学模型.     

无机含氮化合物的光催化降解

综述了光催化技术在无机含氮化合物方面的应用. 从两方面阐述了无机含氮化合物(NOx、NO-3、NO-2)光催化降解的最新进展,以及增加光催化降解效率的方法(如:对二氧化钛光催化剂进行修饰;研制新型光催化剂;研制新型光反应器;研究光催化降解无机含氮化合物的反应机理). 通过采取各种措施,可使NOx的转化率达到60%,NO-3的转化率达32%,且其中有50%的转化为N2.     

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。     

SiC纳米线光催化降解罗丹明B

采用碳热还原法合成了纯度较高的单晶SiC纳米线,并对其光催化性能进行了研究。以罗丹明B为目标降解物,20 W紫外灯（λ=253.7 nm）为光源,探讨了不同条件下SiC纳米线对罗丹明B的光催化降解效果。结果表明,催化剂用量为0.04 g、pH值为1的条件下SiC纳米线对罗丹明B的光催化降解效果最好。光照6 h,罗丹明B的降解率达到67.63%。罗丹明B的降解符合一级动力学模型。     

复合铌酸盐的合成和光催化活性的研究

利用光催化剂降解有机染料具有很好的应用前景,光催化材料在光催化反应中起着重要的作用,但是如何制备化学性质稳定、在可见光下具有高的催化活性的催化剂一直是人们探索的一个主题。以Ag2O、Nb2O5、Na2CO3为前驱物,经高温固相反应法合成了具有不同Na/Ag摩尔比的（AgNbO3）1-x（NaNbO3）x复合铌酸盐。采用X-射线粉末衍射（XRD）、紫外-可见漫反射谱（UV-vis DRS）等方法对样品的结构和光谱响应特征进行了表征,以亚甲基蓝的降解反应为探针考察不同Na/Ag摩尔比的（AgNbO3）1-x（NaNbO3）x复合铌酸盐在可见光下的光催化活性。结果表明,由高温固相法合成出的复合铌酸盐的结构随着Na/Ag摩尔比的变化而变化,光谱响应特征随Na/Ag摩尔比的减小逐渐红移,而对亚甲基蓝的降解性能随Na/Ag呈规律性变化,其中（AgNbO3）0.6（NaNbO3）0.4复合铌酸盐呈现最好的光催化活性。     

二氧化钛光催化技术研究进展

对TiO2光催化剂的制备、改性、光催化反应动力学、光催化反应器及光催化技术应用等方面的研究进展作了详细综述．     

掺铁二氧化钛的合成及其光催化性能

利用水热法以不同的表面活性剂调控合成了不同形貌的二氧化钛(Ti O2).通过十二烷基硫酸钠调控可得到球形的Ti O2光催化剂,对其进行三价铁离子(Fe3+)掺杂,发现掺杂氯化铁含量(质量分数)为1%时,能够显著地提高Ti O2光催化剂的催化效果;氙灯照射2.5 h能基本将甲基橙降解,说明合成的掺Fe球形Ti O2具有良好的光催化性能.     

Photocatalytic activity of bauxite-tailings supported nano-TiO_2

TiO2/bauxite-tailings(TiO2/BTs) composites were prepared via a chemical liquid deposition method and characterized by X-ray diffractometry(XRD),scanning electronic microscopy(SEM) and N2 adsorption analysis.The photocatalytic performance of TiO2/BTs composites was evaluated with UV-Vis spectrophotometer following the changes of phenol concentration under different illumination time.Effects of the calcination temperature,the pH and the cycles on the photocatalytic activity of TiO2/BTs composites were investigated.The composites calcined at 500 and 600 ℃ exhibit the best photocatalytic performance,and the phenol degradation ratios reacting for 40 and 160 min reach 35% and 78% respectively under the same conditions,higher than those of 29% and 76% of the Degussa P25(TiO2).The ability of TiO2/BTs500(BTs500 represents bauxite-tailings calcined at 500 ℃) composites to degrade phenol increases with decreasing pH.