锌铬水滑石可见光降解甲基橙的性能研究

采用共沉淀法制备n(Zn)/n(Cr)为2的Zn Cr水滑石,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis)等方法对催化剂的结构和性质进行表征.通过可见光下对甲基橙的催化降解表征催化剂的活性.结果表明:制备的样品具有水滑石的结构,对可见光具有吸收性能.Zn Cr水滑石具有良好的催化降解甲基橙性能,适宜的降解条件是甲基橙初始质量浓度不超过80 mg/L,催化剂用量为1 g/L,此条件下光照180 min后甲基橙的降解率达到了93.58%.动力学研究表明:该催化降解过程在甲基橙质量浓度低(≤20 mg/L)的条件下符合1级反应动力学模型,而在甲基橙质量浓度高(≥40 mg/L)的条件下符合0.5级反应动力学模型.     

新型PW杂多酸合成及处理甲基橙废液的应用研究

PW杂多酸具有良好的化学特性,被广泛的应用于化工催化合成、氧化等多个领域。采用水热合成法合成出一种具有新奇三维空间结构的PW杂多酸(C_2H_9N_2)_4(C_2H_(10)N_2)[Co_3W_4P_4O_(28)],对其进行结构表征。用H_2O_2对其进行敏化,采用500 W的氙灯照射,催化处理甲基橙模拟废液。对甲基橙溶液的初始浓度,溶液p H及PW杂多酸用量进行优化。实验发现,当甲基橙溶液的浓度为10 mg/L,PW杂多酸用量为2 g/L,pH为1时,甲基橙的降解率达到最大值,为78.32%,具有一定的工业研究价值。     

H2O2光化学氧化技术对4BS和甲基橙的脱色研究

采用四种氧化技术:1.H_2O_2;2.芬顿;3.H_2O_2+紫外线;4.光芬顿;对常用染料直接耐酸大红4BS和甲基橙进行脱色研究。结果表明,光芬顿脱色效果最好,在10 min时,大红4BS和甲基橙脱色率分别高达99.56%和95.88%;H_2O_2(30%)投加量为0.2 mL时,大红4BS最适Fe~(2+)浓度为1 mg/L,甲基橙最适Fe~(2+)浓度为2 mg/L;中性有利于大红4BS降解,弱酸弱碱有利于甲基橙降解;实验比较了254 nm、308nm和365 nm三种紫外光源,发现254 nm紫外线对两染料降解最好。并对两染料进行了光谱分析。     

Fe-Ni/ZSM-5分子筛催化H_2O_2降解硝基苯

为减小Fenton反应过程产生的二次污染,以80~100目的 ZSM-5分子筛为载体,用浸渍法合成Fe-Ni/ZSM-5分子筛催化剂降解硝基苯,采用X射线衍射和N2吸附-脱附进行催化剂表征;研究H_2O_2浓度、初始p H值、催化剂用量和底物浓度对硝基苯降解效率的影响.结果表明:在H_2O_2质量浓度为500 mg/L、初始p H为3、催化剂质量浓度为1 g/L、硝基苯质量浓度为50 mg/L、温度25℃下,经过7 h,硝基苯降解率为76.6%;该反应分为2个阶段,前4 h催化剂的吸附起主导作用,后3 h催化剂催化产生(·OH),Fenton反应起主导作用.     

C_OFe_2O_4催化PMS降解甲基橙的实验

采用溶胶凝胶法制备了磁性催化剂铁酸钴(C_OFe_2O_4),借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET比表面积、磁滞回线(VSM)等手段对催化剂进行表征。以甲基橙溶液模拟染料废水,开展了C_OFe_2O_4催化活化过一硫酸氢钾(PMS)降解甲基橙的实验研究。考察了催化剂用量、PMS的浓度、溶液初始p H、反应温度对甲基橙降解效率的影响,得到了反应的最佳条件。当C_OFe_2O_4浓度为0.16 g/L,PMS浓度2.3 mmol/L,溶液初始pH为3,反应温度为25℃时,甲基橙的降解效率可达89.96%。通过查阅相关文献及X射线光电能谱分析(XPS)推测了甲基橙的降解机理。     

TiO_2/SiO_2的制备及光催化氧化降解甲基橙

采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/SiO_2和TiO_2.用XRD,N2吸附-脱附进行了表征.以甲基橙为降解物,汞灯为光源,双氧水为降解氧化剂,考察了样品的光催化活性.研究发现:Si的引入能够抑制TiO_2由锐钛矿向金红石转化,控制TiO_2颗粒的长大,提高TiO_2的比表面积;TiO_2/SiO_2的光催化活性高于TiO_2.以600℃下煅烧3h制得的TiO_2/SiO_2为催化剂,甲基橙初始pH=3,V30%H_2O_2=3mL,催化剂的投加量为0.50g/L时,光照180min,10mg/L甲基橙的降解率达到98.03%.此外还发现在降解过程中光源、催化剂、H_2O_2三者协同作用.     

掺铜纳米TiO_2材料的制备及光催化性能

以钛酸丁酯、硝酸铜为原料,采用溶胶-凝胶法制备了掺铜纳米TiO2材料,通过XRD对样品结构进行表征.用卤钨灯作为光源、甲基橙溶液作为光催化反应污染物,考察了Cu掺杂量和焙烧温度对样品光催化性能的影响,并进一步研究了甲基橙溶液pH值、催化剂用量、反应时间等影响光催化降解效果的重要因素.结果表明,TiO2样品中Cu的掺杂量为5%,焙烧温度为500℃,甲基橙溶液pH值为5,催化剂用量为1.0g/L,光催化反应2.5h时,甲基橙的降解率达到63%.     

双金属催化过硫酸盐降解偶氮染料

采用置换法制备Cu/Fe催化剂,并通过X射线衍射(XRD)对其进行表征.考察了Cu/Fe催化过硫酸钠(PS)降解金橙Ⅱ的效果及其影响因素,并对降解反应机理进行探究.结果表明,Cu/Fe能够催化PS降解金橙Ⅱ废水,并且其催化效果优于零价铁,其中当pH=3、PS的质量浓度为2.0 g/L、Cu/Fe催化剂的质量浓度为0.2...     

掺镍离子纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能分析

以钛酸四丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸镍引入镍离子,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法在玻璃表面施涂膜层,镀膜速度控制在2～3mm/min.热处理以后,得到均匀透明的掺镍纳米TiO2薄膜.通过对样品分析得出:TiO2薄膜成分主要为锐钛矿相,且其纳米颗粒分布均匀,尺寸在50～100nm之间.对光催化降解甲基橙进行实验分析,结果表明:掺入镍离子后,提高了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解能力.不同的掺杂浓度,不同的烧结温度导致TiO2薄膜的光催化降解率不同.煅烧温度为400℃,掺镍摩尔浓度为3%时,光催化效果相对较好.     

Pb~（2＋）-SiO_2-TiO_2复合催化剂的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铅为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Pb2＋-SiO2-TiO2复合催化剂,分别用X射线衍射（XRD）、UV-Vis和FT-IR对其进行了表征;以模拟太阳光下甲基橙的光催化降解为模型反应,对Pb2＋改性硅钛复合材料的光催化活性进行了评价。结果表明：Pb2＋最佳掺杂量为1.5%（质量分数）,最佳热处理温度为500℃。用Pb2＋-SiO2-TiO2催化剂光催化降解浓度10 mg/L的甲基橙溶液,反应3 h后甲基橙的降解率达90.0%以上。     

CuO-TiO_2复合氧化物可见光催化剂的制备

采用共沉淀法制备一系列CuO-TiO_2复合氧化物催化剂,采用XRD、UV-vis、TG-DTA以及BET比表面积分析等进行表征,并测试其可见光降解甲基橙的性能.结果表明:前体是以水滑石、Cu(OH)_2、TiO_2、CuO等物相存在的混合物相,焙烧后的复合氧化物呈现CuO和TiO_2物相为主,在可见光区有较强的光响应.适宜Cu/Ti比的CuO-TiO_2复合氧化物可见光下对甲基橙具有良好的降解性能,在催化剂质量浓度为1.5g/L时,甲基橙初始质量浓度为0.4 mg/L,光照20 min降解率可达100%,光降解过程符合1级动力学.     

Ni掺杂及NiO复合V_2O_5纳米粉体光催化性能的研究

采用Sol-gel法,以偏钒酸铵、尿素、乙酰丙酮、硝酸镍、氨水和去离子水等为原料,制备Ni掺杂的V_2O_5纳米粉体以及Ni O/V_2O_5复合纳米粉体,利用XRD研究2种制备方法对V_2O_5结构的影响,并研究不同的制备方法获得的纳米粉体对光催化降解甲基橙性能的影响。结果表明:方法 1制备的Ni掺杂V_2O_5纳米粉体晶粒尺寸增大,当掺杂浓度为4%时,光催化降解率达到51%;方法 2制备的Ni O/V_2O_5复合纳米粉体时,Ni O抑制了V_2O_5纳米粉体晶粒尺寸的长大,且未出现Ni O及V_2O_5以外的其他杂相,当掺杂浓度为4%时,光催化效率达到68.21%。     

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.     

L-酪氨酸模板仿生合成MnO2及其催化性能的研究

以MnSO4和NaOH为原料,利用L-酪氨酸为模板仿生合成MnO2,SEM表征表明其形貌呈片状,XRD表征表明其为β-MnO2.研究MnO2催化甲基橙氧化降解性能,考察其对H2O2降解甲基橙模拟废水的催化能力,并利用SAS统计软件（SAS Institute Inc.,Cary,NC,USA,Version 8.0）对MnO2添加量、甲基橙溶液初始质量浓度和甲基橙溶液初始pH进行了优化.其优化后的试验结果为甲基橙溶液初始pH为4,甲基橙溶液初始质量浓度为9mg/L,MnO2添加量为0.42g/L.     

自制TiO_2深度处理有机废水的条件选择及应用研究

首先采用进口TiO_2催化剂(P25)对甲基橙模拟废水的反应条件进行了优化,从而得出了最佳的实验条件:反应时间为60 min,甲基橙浓度为50 mg/L,催化剂用量0.02 g,降解率接近100%.继而将自制TiO_2和P25在实际有机废水的催化处理效果进行了比较,最高降解率均可以达到75%左右.通过BET和SEM等表征手段对其中原因进行了分析,结果表明,自制TiO_2颗粒具有更好的分散性,能够代替进口催化剂进行有机废水的深度处理,实现废水的达标排放.     

UV/H2O2降解三氯生动力学及反应机理

为考察紫外催化过氧化氢工艺降解三氯生的降解效能,利用动力学模型对三氯生的表观降解速率进行模拟.考察氧化剂投加量、三氯生浓度、NOM质量浓度和p H对三氯生降解速率的影响.结果表明,H_2O_2的投加量小于1 mmol/L时,三氯生的降解速率随H_2O_2浓度的增加而增加,而当H_2O_2的投加量大于1 mmol/L时,由于H_2O_2对HO·的捕获作用增强,三氯生的降解速率随H_2O_2投加量的增加而降低.当三氯生的初始浓度增加时,体系中HO·的稳态浓度随之降低,导致三氯生降解的表观速率降低.体系中存在NOM时,三氯生的降解速率显著降低,主要是由于NOM能够与三氯生竞争光子和HO·.三氯生去质子化后更快地被UV/H_2O_2降解,其去质子化形态的摩尔吸光系数变大,而且其与HO·的二级反应速率更快.通过LC/MS-MS检测UV/H_2O_2氧化TCS得到6种产物,推测TCS的降解途径主要是通过脱氯反应和羟基化反应.     

纳米TiO_2的制备及其光催化降解甲基橙

以TiCl_4、氨水及双氧水为主要原料,通过水解法制备出纳米TiO_2光催化剂。采用SEM分析手段对制备的TiO_2颗粒进行了表征。以甲基橙溶液模拟染料废水,TiO_2为催化剂,在紫外光照条件下考察了TiO_2投加量、甲基橙初始浓度、光照时间、溶液pH值及重复利用次数对甲基橙光催化降解效率的影响。实验结果表明:TiO_2最佳的投加质量浓度为0.20 g/L;光催化反应4 h后,甲基橙的降解率可达95.67%;酸性条件有助于甲基橙的去除;TiO_2光催化剂在重复使用5次之后仍能保持较高的催化活性,甲基橙的降解率为90.35%。     

电化学氧化与还原联合处理偶氮染料废水的效能

以Sb掺杂Ti/SnO2电极为阳极,铝板为阴极,设计了一种电化学氧化与电化学还原联合作用反应器.以浓度为100mg/L甲基橙模拟废水为研究对象,探究了电化学氧化与电化学还原联合作用的处理效能,并运用紫外-可见吸收光谱初步探究了甲基橙的降解机理.结果表明:在电流密度为20 mA/cm2、电解质浓度为0.10mol/L条件下,先电化学还原反应60 min再电化学氧化60 min联合处理甲基橙模拟废水,甲基橙的脱色率为94%,COD去除率为85%,处理能耗为0.21k Wh/g(COD).降解前后的紫外-可见吸收光谱的变化表明,电化学联合作用先使甲基橙的偶氮键断裂,然后破坏其苯环共轭体系,从而使甲基橙降解.     

非均相Fenton试剂降解BPA的动力学分析

文章研究运用超声波浸渍法制备活性炭载铁催化剂作为非均相Fenton体系的催化剂.采用电镜扫描、比表面积分析及XRD分析对催化剂进行了表征.以双酚A作为降解目标物,考察催化剂用量、H_2O_2用量、pH值、温度对双酚A氧化降解效果的影响.并运用Langmuir动力学模型对实验结果进行了拟合,模型值与实验值吻合良好.研究结果表明:初始pH=4,催化剂用量=4 g/L,H_2O_2用量=0.05 mol/L,铁离子负载量=10%是实验用催化剂氧化降解双酚A的最佳操作条件,在此条件下反应60 min后,双酚的去除率达到90%以上;所采用的动力学模型能较好的预测双酚A的氧化降解效果,为有效去除水中双酚A开阔了新的思路.     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用水解法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以水解法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及光催化时间对甲基橙降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基橙的降解率降低;TiO2粉末投加量为0.8 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基橙染料废水脱色效果好.