掺氮纳米ZnO／TiO2粉体对印染废水的处理

以Ti(SO4)2和Zn(NO3)2为原料,CO(NH2)2为沉淀剂,采用均匀沉淀法制备了掺杂氮和不同质量分数ZnO的纳米TiO2复合粉体,通过XRD、XPS和TEM等进行表征,并测定了其对印染废水的光催化性能.结果表明,掺杂产生Ti-P-Zn键和Ti-O-N键,复合粉体的激发波段从紫外光扩展到可见光波段,催化活性大大提高,具有较强的可见光催化性能;ZnO掺杂质量分数为2%时,复合粉体对印染废水的太阳光催化性能最高,太阳光照射5 h,脱色率达86.5%,COD降解率达67.3%.     

ZnO/La2O3纳米复合粉体的光催化性能研究

文章采用固相合成法制备了纳米ZnO/La2O3纳米复合粉体。用高压汞灯和太阳光照射降解掺有复合粉体的亚甲基蓝溶液,通过时间和降解率曲线,对其光催化活性进行分析。从而得出最佳降解条件。     

纳米TiO2-PASS复合絮凝剂处理染料废水

利用纳米TiO2 PASS复合絮凝剂的光催化性能,处理模拟活性艳蓝染料废水和实际印染废水,研究溶液pH值、纳米TiO2 PASS投加量、煅烧温度、光照时间、H2O2用量及废水初始浓度对脱色率的影响。结果表明,纳米TiO2 PASS复合絮凝剂对模拟废水脱色的优化处理条件为：初始pH值2,纳米TiO2 PASS复合絮凝剂用量0.25 g/500 mL,光照时间120 min,复合絮凝剂煅烧温度500 ℃,H2O2用量0.4 mL/500 mL。对实际印染废水的优化处理条件为：废水pH值12.0,光照时间90 min,复合絮凝剂用量0.25 g/500 mL,H2O2用量0.4 mL/500 mL     

表面氨基化的Fe3O4/SiO2复合磁性纳米粒子提取白酒中羧酸的研究

利用化学共沉淀法制备磁性四氧化三铁纳米粒子,并用SiO2 和3- 氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)依次对磁性纳米颗粒进行表面修饰,成功获得表面氨基改性后的磁性Fe3O4/SiO2 复合纳米粒子;采用红外光谱(IR)、透射电子显微镜(TEM)对氨基改性前后的Fe3O4/SiO2 复合纳米粒子的形态、结构进行表征。并利用- NH2 在常温下易与羧基反应的原理,用氨基改性后的磁性Fe3O4/SiO2 复合纳米粒子提取白酒中的羧酸类物质,用气相色谱- 质谱(GC-MS)联用对提取情况进行研究。结果表明：氨基改性后的磁性Fe3O4/SiO2 复合纳米粒子与白酒中的羧基能够发生较好的键合反应,从而实现提取白酒中羧酸的效果。     

Cu2+-TiO2纳米复合催化剂的制备及光催化降解印染废水的性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+-TiO2纳米复合催化剂,并用XRD、SEM和DRS对样品进行了结构表征,分别在紫外光、可见光和太阳光的照射下,以罗丹明B、甲基橙、甲基蓝等印染废水的降解率评价Cu2+-TiO2纳米复合催化剂的光催化性能.结果表明:Cu2+的掺杂不仅拓宽了TiO2的光谱响应范围,还提高了其在紫外光区的催化活性.w(Cu2+)=1.3%,锻烧温度500℃时,催化剂活性最高;在紫外光、可见光、太阳光下照射3 h,罗丹明B、甲基橙、甲基蓝等印染废水的降解率均达85%以上.     

Fe2O3/TiO2异质结的制备及光催化降解性能

结合静电纺丝技术和水热法制备Fe2O3/TiO2异质结光催化材料.利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)及比表面分析等方法,对Fe2O3/TiO2异质结的形貌、晶型、化学组成等进行表征.利用Fe2O3/TiO2材料对罗丹明B(RB)进行光催化降解,结果表明,Fe2O3/TiO2对RB的降解速率高于纯TiO2纳米纤维,而且掺铁量为0.5%时降解效果最好.     

Fe_2O_3/膨润土光催化Fenton降解造纸法烟草废水

以膨润土作为载体,制备Fe2O3/膨润土光催化剂,利用Fe2O3/膨润土光催化Fenton深度处理造纸法烟草薄片废水,单因素考察p H值、H2O2用量、催化剂用量、反应时间等因素对降解效果的影响,并对降解动力学和反应机理进行分析。结果表明:在初始p H 3.0,H2O2用量2.5 mg·L-1,催化剂用量1750 mg·L-1,反应时间180 min的条件下,废水CODCr去除率达到80.78%;动力学研究表明,该废水催化降解反应符合一级动力学模型,Fe2O3/膨润土光催化剂具有较高的稳定性和较好的可重复实用性。     

掺锌纳米TiO_2光催化性能研究

以钛酸四丁酯、硝酸锌为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备掺锌纳米TiO2微粒.以罗丹明B为目标降解物,考察了掺锌纳米TiO2粉体的光催化活性.结果表明:300℃焙烧4.5 h时,得到的催化剂活性最高.在紫外光照射下,催化效果明显优于太阳光照射(在紫外光下,pH值为2时,用1 g/L掺锌2.7%纳米TiO2光照70 min,罗丹明B的降解率接近100%;在太阳光下,pH值为10时,用4 g/L掺锌3.0%纳米TiO2光照120 min,罗丹明B的降解率达93%).     

ZnFe_2O_4/石墨烯纳米片复合材料光催化染料废水脱色研究

采用改进的水热-共沉淀法将ZnFe2O4负载在石墨烯纳米片表面,制备ZnFe2O4/石墨烯纳米片复合光催化剂,采用XRD和SEM等对该复合材料的结晶和微观形貌进行表征,考察了ZnFe2O4/石墨烯纳米片复合光催化剂对水中刚果红的去除效果,探究了复合材料对刚果红光催化脱色的机理.结果表明:复合材料中铁酸锌为尖晶石结构,与石墨烯能够均匀复合.在模拟太阳光照射下,经过4 h处理后,复合材料对刚果红染料的去除率可达92%,且4次循环使用后去除率仍保持在88%以上,表明ZnFe2O4/石墨烯纳米片是一种对印染废水稳定有效的光催化剂.自由基清除剂的试验表明,·OH自由基、光生电子和h+,特别是光生h+,共同支配了ZnFe2O4/石墨烯纳米片对刚果红的光催化降解过程.     

Zn2+-SiO2-TiO2三元复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂,并用DRS、FT-IR、XRD和SEM等对样品的形态和结构进行了表征,并以罗丹明B和刚果红染料的印染废水做探针反应,分别在紫外光和可见光照射下评价了其光催化性能.与TiO2一元纳米催化剂和Zn2+-TiO2、SiO2-TiO2二元纳米催化剂进行对比,Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)和刚果红溶液(10 mg/L)都表现出较高的光催化降解性能,可见光下的降解率分别达到90%和83%.     

氮碳量子点/二氧化钛复合整理粘胶织物光催化协同构效

为提高服装面料在太阳光下的光催化自清洁性能,采用柠檬酸和尿素制备氮碳量子点(N-CQDs),并通过水热法与纳米二氧化钛(TiO₂)共同整理粘胶织物,制备出太阳光响应复合光催化纺织品。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、紫外-可见分光光度计等对整理前后的粘胶织物进行表征,测试其光学吸收性、光催化降解脱色性和稳定性,研究N-CQDs、TiO₂及其复合体系降解罗丹明B的协同构效机制。结果表明:在模拟日光下催化降解罗丹明B 5 h时,经N-CQDs/TiO₂整理的粘胶织物脱色率为76.5%,比经TiO₂整理粘胶织物的脱色率(51.3%)提高了49.1%,且循环降解6次后,脱色率仍能达到62.34%。     

Novel photodegradable low-density polyethylene-TiO2 nanocomposite film

A new type of photodegradable low-density polyethylene (LDPE)-TiO2 nanocomposite film was prepared by a melt blending technique. The photocatalytic degradation of the LDPE-TiO2 nanocomposites was investigated. The as-prepared films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), high-temperature gel permeation chromatography (HT-GPC), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), FT-IR spectroscopy, and the photoinduced weight loss. The results show that the LDPE-TiO2 nanocomposite films could be efficiently degraded under UV or sunlight illumination. The weight loss rate of the composite film reached 68.38%, the average molecular weight (Mw) of the composite film decreased 94.56%, and the number of average molecular weight (Mn) decreased 93.75% after UV-light irradiation for 400 h. FT-IR and XPS analysis indicated that the LDPE was oxidized during UV-light irradiation. The photocatalytic degradation mechanism of the films is briefly discussed.     

预氧化PAN/TiO2复合微粒的太阳光催化活性

采用水相沉淀法合成聚丙烯腈(PAN),并将其复合到纳米二氧化钛(TiO₂)表面,制备PAN/TiO₂复合微粒。PAN/TiO₂经预氧化得到共轭结构的复合微粒,拓宽了纳米TiO₂的光响应范围。采用FTIR和DTA-TG对PAN/TiO₂进行表征,结果表明,纳米TiO₂上附着有预氧化的PAN,PAN/TiO₂热稳定性较好。改变n(AN)∶n(TiO₂)制备不同的PAN/TiO₂,并用于太阳光下罗丹明B的降解。结果表明,n(AN)∶n(TiO₂)为1∶120时,PAN/TiO₂光催化性能较好。     

镧掺杂TiO2光催化降解酸性红B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La^3＋／TiO2光催化剂，在模拟太阳光照射下，考察了该催化剂对酸性红B的光催化降解效果。结果表明：掺杂量ω（La^3＋）1％、催化剂用量1g／L、通气量100 mL／min、体系pH值是7时，50mg/L的酸性红B经3 h光催化降解，其降解率可达92．9％：与纯TiO2相比，La^3＋／]TiO2光催化剂显示出良好的太阳光催化活性：     

氯离子协同增强十六氯铁酞菁/聚丙烯腈复合纳米纤维光催化降解性能

为提升粉末催化剂的催化活性及重复使用性能,高效去除高盐废水中的有机污染物,采用静电纺丝技术制备十六氯铁酞菁/聚丙烯腈(FePcCl₁₆/PAN)复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等表征了纳米纤维的微观形貌、结晶结构等特性。选取卡马西平(CBZ)作为模型污染物,研究了氯离子存在下,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维光活化过一硫酸盐的催化降解活性。结果表明:FePcCl₁₆可有效分散于PAN纳米纤维中,从而避免因FePcCl₁₆分子团聚而影响催化活性;在模拟太阳光照射下,随着氯离子质量浓度的增加,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维催化活性逐渐增强;在较高氯离子质量浓度(6.0~18.0 g/L)下,CBZ及其降解产物(包括具有潜在毒性的氯代有机副产物)都能降解完全,FePcCl₁₆/PAN复合纳米纤维循环降解5次后仍具有良好的催化降解性能。     

溶胶-凝胶法制备的钛溶胶形态及其光催化性能

采用高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射分析(XRD)、粒度分析(DLS)等表征手段对溶胶-凝胶法所制钛溶胶和典型商品粉体TiO2的粒径、晶型和分散状态进行比较和分析,采用紫光-可见分光光度计评估上述TiO2对紫外－可见光的吸收特性,以及对酸性品红6B染料的光催化降解作用。发现,溶胶-凝胶法所制钛溶胶颗粒具有典型的锐钛晶型,且相对于粉体TiO2,其在水分散液中的表观粒径更小、分散程度更高、分散稳定性更好。因而对紫外－可见光具有高的选择性吸引特性(紫外屏蔽/可见光透过),对染料分子具有更强的光催化降解作用。     

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。     

壳聚糖基复合光催化剂及光催化纸的制备与性能研究

本研究将壳聚糖与光催化剂(实验室自制硅藻土基-N-掺杂TiO_2)复合制备壳聚糖基复合光催化剂,然后将其以一定比例与纸浆混合抄造光催化纸;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对复合光催化剂的形貌、结构及组成成分等进行了表征;利用SEM对光催化纸形态结构、催化剂分布状态等情况进行了分析,并分别对亚甲基蓝(MB)和甲醛进行了光催化降解实验。结果表明,复合光催化剂对MB和甲醛都有较好的光催化降解效果。在250 W高压汞灯照射7 h、检测波长分别为664 nm和630 nm条件下,复合光催化剂对MB的降解率达80%以上、对甲醛的降解率达49%以上;壳聚糖用量10%的复合光催化剂在纸张中的添加量20%时,光催化纸对甲醛的降解率为44%,其抗张指数从空白样的32. 4 N·m/g提升到34. 7 N·m/g,耐破指数从空白样的1. 68 kPa·m~2/g提升到2. 36 kPa·m~2/g。     

Photocatalytic decomposition of bisphenol A in water using composite TiO2-zeolite sheets prepared by a papermaking technique

Titanium dioxide (TiO2) photocatalyst and zeolite adsorbent were made into a paper-like composite by a papermaking technique using pulp and ceramic fibers as sheet matrix. The photocatalytic performance for the degradation of bisphenol A (BPA) dissolved in water was investigated under UV irradiation. The TiO2 sheet prepared was easier to handle than the original TiO2 powders in aqueous media. The TiO2 sheet could decompose the BPA under UV irradiation, although at a lower degradation efficiency than the TiO2 suspension. The TiO2-free zeolite sheet could not remove the BPA from water completely because of its adsorption equilibrium. Furthermore, the composite TiO2-zeolite sheets exhibited a higher efficiency for BPA removal than the zeolite-free TiO2 sheets, the efficiency of the former being equivalent to that of the TiO2 suspension. The enhancement in removal efficiency was not attributed to the simple adsorption of BPA on zeolite but rather to the synergistic effect obtained through the combined use of TiO2 photocatalyst and zeolite adsorbent in the paper-like composite sheet, which is believed to accelerate the BPA photodegradation in water.     

聚丙烯腈/醋酸纤维素/TiO2复合纳米纤维膜的制备及其光催化降解性能

为研究碱改性前后复合纳米纤维膜的光催化降解性能,首先利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/醋酸纤维素/二氧化钛(PAN/CA/TiO₂)复合纳米纤维膜,依次用0.05、0.10 mol/L的氢氧化钠溶液对其进行碱处理,制得聚丙烯腈/再生纤维素/二氧化钛(PAN/RC/TiO₂)复合纳米纤维膜,并应用于染料废水处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪及接触角测量仪等手段表征了复合纳米纤维膜的结构与亲水性;同时研究了复合纳米纤维膜的力学与光催化降解性能。结果表明:经碱处理后,复合纳米纤维膜的静态接触角由125.30°减小到10.20°,亲水性能得到很大的改善;PAN/RC/TiO₂复合纳米纤维膜对亚甲基蓝(MB)溶液的降解率达到91.2%,而空白对照样对MB溶液的降解率仅为10.1%,且重复使用3次后,复合纳米纤维膜对MB溶液的降解率仍达74.7%。