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%。     

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。     

Ag负载ZnO复合材料的制备及对亚甲基蓝的光催化降解

以醋酸锌和硝酸银为原料,利用水热法制备了Ag/ZnO复合材料,通过XRD、UV-vis、SEM、XPS、PL技术对样品的物理化学性质进行分析。在紫外光源照射下,以亚甲基蓝染料溶液为目标降解物,探究了Ag含量对Ag/ZnO复合材料光催化性能的影响。试验结果表明,Ag/ZnO复合材料呈三维花瓣形状,Ag以原子形式负载在ZnO表面,2%Ag/ZnO具有最佳的光催化活性,120 min后,对亚甲基蓝溶液的降解率达到94%,Ag/ZnO复合材料光催化活性的提升可归因于光吸收的增加和光生电子-空穴复合的减少。     

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。     

罗丹明B的TiO_2/GO复合物光催化降解

以自制氧化石墨烯和钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO复合材料。分别采用XRD、Raman、SEM等对其进行表征,并将其用于罗丹明B溶液的光催化降解,考察氧化石墨烯含量、TiO_2/GO复合材料用量、煅烧温度等因素对光催化降解性能的影响。结果表明,生成了粒径约20 nm的锐钛矿型TiO_2球形颗粒;相同条件下,溶胶-凝胶法制备的复合材料光催化活性优于机械混合物;TiO_2/GO为20/1时光催化活性最好;复合材料质量为0.05 g时,对罗丹明B的降解率可达99%。     

MoS_2/石墨烯复合材料的制备及其光催化降解亚甲基蓝性能研究

采用水热法制备了MoS2/石墨烯复合材料。通过XRD、Raman、SEM、XPS、UV-Vis等对复合材料的结构、形貌和光学性能等进行了表征,以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究复合材料的光催化活性。结果表明,MoS2/石墨烯复合材料为相互连接的层状结构,对MB的降解率达到99%(28 min),相比MoS_2光催化剂有较大的提高。主要是由于相互连接的导电石墨烯层状结构有利于光生电子的快速转移,促进了光生电子-空穴对的分离,提高了光生电子-空穴对的利用率。     

氯氧化铋-石墨烯复合材料的制备及光催化性能

以氧化石墨烯(GO)和硝酸铋、氯化钾作为初始反应物,采用一步还原法制备氯氧化铋-还原氧化石墨烯(BiOCl-r GO)复合材料,并利用XRD、FTIR、SEM和TEM等手段对复合材料进行表征,同时探讨复合材料在可见光条件下对罗丹明B(Rh B)的光催化降解性能。结果表明,氧化还原石墨烯(rGO)能防止氯氧化铋的团聚,提高其活性;当rGO的质量分数为2%时,复合材料对RhB的光催化降解效果最佳,降解过程符合经典的准一级动力学模型。rGO并不直接参与光催化降解过程,BiOCl-rGO复合材料光催化活性增强,主要归因于rGO和BiOCl之间发生了化学键界面结合,提高了电子和空穴的分离效率。     

氧化石墨烯-TiO_2复合材料的制备及其光催化性能

以溶胶-凝胶法制备氧化石墨烯-TiO_2复合材料(GO-TiO_2),采用X射线衍射光谱仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和全自动比表面及孔径分析仪(BET)等对样品进行了表征。探讨了在紫外光的照射下,复合材料比例、材料投加量、pH值、液层高度和光照强度等因素对亚甲基蓝溶液降解性能的影响。结果表明:TiO_2颗粒均匀地附着在GO片层表面;光催化反应60 min时,500 mg/L GO10-TiO_2对亚甲基蓝溶液的降解率达到89%;增大pH值和光照强度均能提高MB的降解率。     

Ce-Fe-AC复合材料的制备及降解阳离子染料的性能

利用稀土铈(Ce)、硫酸亚铁和活性炭(AC)制备了Ce-Fe-AC复合材料,并利用该材料的铁碳微电解和类芬顿作用实现对阳离子蓝X-GRL的降解。当Fe/AC质量比为2∶1,Ce质量分数为10%,制备溶液pH为9时,得到的复合材料性能最优。投加2.0 g/L的Ce-Fe-AC复合材料对初始质量浓度为20 mg/L、初始pH为3的阳离子蓝X-GRL进行降解时,降解效果最好。且在染液初始pH为7、9的条件下,Ce-Fe-AC复合材料仍然具有较好的降解能力。     

染料的Zr-有机骨架吸附和光催化降解

采用氯化锆与2,2'-联喹啉-4,4'-二甲酸在溶剂热反应条件下,合成了多孔的Zr-有机骨架(Zr-MOF)材料,并用其对阳离子翠蓝X-GB和活性黄棕K-GR分别进行物理吸附和光催化降解。结果表明,Zr-MOF在500 min内对单一染料溶液中阳离子翠蓝X-GB的吸附效率高达99.76%,在与活性黄棕K-GR的混合染料溶液中对阳离子翠蓝X-GB的选择性吸附达到了98.62%。在紫外光照射下,Zr-MOF在120 min内几乎可将阳离子翠蓝X-GB完全催化降解,110 min后对活性黄棕K-GR的光催化降解效率为75.25%。经过4次循环后,ZrMOF对阳离子翠蓝X-GB的吸附效率仍可达97.13%;对阳离子翠蓝X-GB和活性黄棕K-GR的光催化降解效率分别为96.59%和71.28%。     

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%。     

钒酸铋负载功能织物的制备及其光催化性能

采用低温原位生长法制备了负载钒酸铋(BiVO4)的可见光光催化功能织物,并用扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子谱和紫外-可见光漫反射光谱表征光催化功能织物的界面形态、光催化剂的晶型、颗粒大小及光学特性。通过测试光催化功能织物对C.I.活性蓝19的氧化降解效率,研究其光催化活性及循环使用的稳定性。结果表明,BiVO4负载光催化功能织物在可见光照射条件下,对25 mg/L的活性蓝19溶液进行降解,180 min内降解率达到70%左右;重复使用3次后,降解率基本保持在53%以上。     

TiO2/ACF光催化材料的制备与特性

 本文采用溶胶-凝胶法制得TiO_2溶胶,并将TiO_2溶胶和粘胶基非织造布通过浸渍-干燥、磷酸活化和煅烧工艺一步法制备得到TiO_2/ACF光催化材料。采用EDAX、XRD、SEM对样品进行表征,同时测试了样品对亚甲基蓝溶液的催化降解性能。结果表明：样品负载上了锐钛矿型和金红石型的混晶的TiO_2;而且在样品的纤维上出现了孔洞,形成活性碳纤维;同时在20w紫外灯照射下,TiO_2/ACF光催化材料表现出了优异的光催化降解性能,500℃碳化条件得到的TiO_2/ACF光催化材料光催化降解亚甲基蓝溶液的脱色率达到98.83%。     

石墨烯负载TiO_2复合材料的制备及光催化降解印染废水的研究

利用溶胶-凝胶法和水热法制备了石墨烯改性TiO_2催化剂。通过X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UVVis)、扫描电镜(SEM)、光致发光荧光光谱仪(PL)对催化剂进行表征,并考察了该催化剂对亚甲基蓝的光催化降解性能。结果表明,石墨烯成功负载到TiO_2表面,不同石墨烯负载量的TiO_2均为锐钛矿结构,石墨烯的加入减小了TiO2的禁带宽度,增大了光吸收范围,延长了光生载流子寿命。催化剂活性随石墨烯负载量的增加先增大后减小,3%石墨烯负载量的TiO_2具有最高的光催化活性,达到85.5%。光催化活性的提升原因:(1)光吸收的增加;(2)石墨烯的加入促进了电子的转移,延长了光生载流子的寿命。     

溶液pH和TiO2浓度对直接蓝15染料光催化降解的影响

为了实现对偶氮型合成染料废水的有效处理,以直接蓝15染料溶液模拟染色废水,使用光催化氧化技术对其进行氧化降解,并讨论溶液pH和TiO_2浓度对光催化降解作用的影响。结论认为:直接蓝15染料溶液在光催化氧化条件下可以实现很好的氧化降解;降低溶液的pH虽可以增加直接蓝15染料在二氧化钛上的吸附,但不利于光催化降解反应的进行;在中性条件下,光催化降解反应速率最快,当增加二氧化钛质量浓度至0.5 g/L时,直接蓝15染料溶液的COD去除率可达71.4%;反应后溶液基本呈无色透明状态,取得了良好的处理效果。     

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。     

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。     

CuS/ZnO纳米复合材料的制备及其应用研究

以Zn(NO3)2·6H2O和尿素为原料,通过液相沉淀法成功制备了纳米ZnO;以Cu(Ac)2、Na2S为原料,通过液相法制备出纳米CuS;将2者机械研磨制备出CuS/ZnO纳米复合材料.运用XRD、TEM和XPS对产物结构、形貌与价态等进行了表征.结果表明,样品为棒状的CuS与圆球状的ZnO结合而成,粒径在33 nm左右.通过光催化试验发现,CuS能显著地提高纳米ZnO的光催化性能.当CuS的掺杂量为0.5%时,催化效果最好.另外,CuS/ZnO纳米复合材料具有良好的光催化循环利用率.抗菌试验表明,复合物中的CuS并没有改变ZnO优异的抗菌性能.     

形貌控制及离子掺杂对氧化锌光催化性能影响

利用水热法制备出不同形貌的ZnO,探究形貌对ZnO光催化降解性能的影响。利用金(Au)、氧化石墨烯(GO)对ZnO进行改性,通过紫外-可见漫反射光谱和甲基橙降解率考察样品降解活性和稳定性能。结果表明:棒状ZnO在紫外区域具有较高的光催化降解活性;Au/ZnO、GO/ZnO和GO-Au/ZnO在可见光下催化降解活性均优于ZnO,其中GO-Au/ZnO光催化降解活性最好,在可见光下甲基橙降解率可达到95.94%;经过改性的ZnO不仅具有优良的催化降解活性,还具有良好的稳定性能。