电化学氧化降解对氯苯酚动力学及其影响因素的研究

采用自制电化学反应器对模拟对氯苯酚(4-CP)废水进行了电化学氧化降解的研究,考察了支持电解质的浓度、外加电压、pH值、对氯苯酚初始浓度及NaCl电解质等对4-CP降解的影响,得出了对氯苯酚的电化学氧化降解是符合准一级反应动力学模型,且反应速率常数主要受外加电压的影响,与外加电压的2.6次方成线性关系,当NaCl为电解质时,以间接反应为主,反应速率常数可提高一个数量级.     

负载型二氧化钛光阳极对碱性紫5BN的光电催化降解

采用溶胶-凝胶拉提法在多孔泡沫镍基片上制备了纳米TiO2薄膜光阳极。利用自制反应器，对碱性紫5BN在固定态TiO2薄膜光阳极上的催化降解进行了研究。考察了外加电压、初始pH值、外加氧化剂对目标物质降解效率的影响。实验结果表明：制备的光催化剂具有良好的催化活性，通过XRD表征发现所制备的TiO2均为锐钛矿型；外加1．0V阳极电压时光电催化降解效果最好；初始pH为碱性时可以更好地进行降解：在酸性初始条件下降解效率反而有所降低；外加氧化剂对降解反应起到了增效作用；外加电压和氧化剂大大增加了降解反应的动力学速率常数。     

电极生物法强化A/O工艺反硝化及影响因素分析

在模拟A/O工艺A池工况的条件下,分析了不同外加电压、C/N、进水NO2-N含量和TN浓度对反硝化过程的影响,并采用SPSS软件对试验结果进行了分析.结果表明,适当的外加电压可以大幅度提高反硝化速率,最佳外加电压为3.0V,此时TN和NO3-N降解速率分另1提高了74%和20%.影响TN降解速率的因素由大到小依次为TN负荷、C/N和外加电压,其相关系数分别为0.638、0.529和0.432;NO3-N降解速率主要和TN负荷、初始NO2-N含量有关,其相关系数分别为0.704和-0.485;对2h NO2-N占TN的比例影响较大的因素为TN负荷和外加电压,相关系数分别为0.660和-0.379.     

石墨负载TiO2薄膜电极光电催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备石墨负载TiO2薄膜电极，以125W高压汞灯为光源，以负载TiO2薄膜的石墨片为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立三电极的光电催化体系，以甲基橙为降解对象．考察了初始浓度、涂敷层数、外加电压、通入空气对甲基橙降解速率的影响。研究表明，石墨是光催化剂良好的载体．外加电压可以促进光催化降解的效率，外加电压2V、涂敷3层、通入空气时对目标物质的降解效果最好。     

纳米TiO2/Ti管阵列薄膜催化剂的制备和性能

采用阳极氧化法制备纳米TiO2/Ti管阵列薄膜催化剂,考察了外加电压、反应时间和电解液pH值对催化剂形貌的影响.结果表明,在外加电压20 V,pH值为4.5～5.0,反应6 h的条件下,制得的TiO2管阵列薄膜催化剂管孔形貌清晰、整体分布均匀,管长约为1.8,um,管径约为90 nm.在400℃煅烧2 h后,由无定型转化为单一的锐钛矿型,阵列结构没有崩塌和损毁.在400℃煅烧后的纳米TiO2/Ti管阵列薄膜催化剂具有良好的光催化活性,可与光电协同催化用于降解亚甲基蓝,光催化和光电协同催化降解的降解率分别为21.30%和77.96%.     

生物电化学系统对4-氯硝基苯的降解

实验以驯化的4-氯硝基苯（4-CNB）降解菌为接种物,以碳刷为阴、阳极材料,构建了生物电化学系统,探讨了4-CNB不同进水浓度、不同外加电压对难降解、具有持久性毒性的有机污染物4-CNB降解效果的影响。结果表明：4-CNB不同进水浓度下,生物电化学系统对4-CNB的去除率均可达到99%,且实验采用的具有电化学活性的微生物对4-CNB表现出较好的耐受性;在不同外加电压下,4-CNB去除率最终也可达到99%,在外加电压为0.5V时,其去除效率最佳。此外,对比了相同浓度、相同外加电压下,生物电化学系统、非生物厌氧反应系统和开路状态生物系统对4-CNB降解效果的影响,结果表明,生物电化学系统降解效果最佳,可有效促进有机污染物4-CNB降解并提高其降解效率,2.5h后4-CNB去除率可达99.5%,非生物厌氧系统去除率为95.7%,而开路状态生物系统中,24h后4-CNB含量无显著变化。     

Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚的氧化降解

采用Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚(TCP)溶液进行电化学氧化降解研究。结果表明:TCP降解效率与溶液初始p H、溶液初始浓度、电解时间,外加电压、及溶液中电解质的量相关,在外加电压为7 V、p H=3、Na_2SO_410 g/L的条件下,Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对初始浓度为0.025 g/L的TCP溶液处理150 min后,TCP降解效率达到99%以上。通过探讨TCP在酸性条件和碱性条件下降解的中间产物及降解规律,表明在酸性条件下TCP的降解主要是通过·OH自由基氧化和在阳极表面直接氧化的共同作用实现的,而碱性条件下起主要反应的是·OH自由基的氧化作用。     

二氧化钛介孔膜制备、表征及其光催化性能研究

采用提拉-浸渍法在铟化锡导电玻璃( ITO)表面制备TiO2介孔薄膜,通过X射线衍射分析、透射电镜及N2吸附-脱附等测试对材料进行了表征.结果表明,薄膜材料为高催化活性的锐钛矿型,具有高比表面积(166m2·g-1)和较窄孔径分布(2～10nm).以TiO2/ITO为工作电极,建立三电极光催化体系.结果表明,降解初始质量浓度20mg·L-1的甲基橙光电催化反应中,当pH=2、外加阳极偏电压为0.6V、电解液Na2SO4的浓度为10 mmol·L-1时降解效果好,降解率可达97％.     

负载型TiO2光电催化降解酸性红B

用泡沫镍负载TiO2制作的电极作为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立三电极的光电催化体系,以酸性红B(ARB)为研究对象,考察了该光电催化体系对有机物的降解性能.实验结果表明,在室温(29℃)条件下,外加电压0.05 V、溶液pH=4.0时,紫外光照120 min降解率可达85.5%;动力学研究表明,该反应为一级反应,其活化能为32.75 kJ/mol;降解前后溶液的紫外-可见吸收光谱表明,ARB得到了破坏,基本分解成小分子物质.     

负载型二氧化钛光阳极对茜素红的光电催化降解

以溶胶-凝胶拉提法在多孔泡沫镍基片上制备了纳米TiO2薄膜光阳极,并通过均匀设计实验对其制备工艺进行了优化.对茜素红在固态TiO2薄膜光阳极上的催化降解进行了研究,考察了外加阳极偏压、支持电解质、外加氧化剂对目标物质降解效率的影响,通过紫外可见光谱扫描测定了降解过程中的染料溶液.实验结果表明:催化剂最佳制备工艺条件为焙烧温度450℃、TiO2镀膜涂覆5层、焙烧时间4 h.外加2.0 V阳极偏压时,催化降解效果最好;外加支持电解质NaCl、Na2SO4与外加氧化剂H2O2都可以显著地促进催化降解的效率.     

低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米薄膜及其性能表征

采用低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米溶胶,用浸渍提拉法在玻片表面制备TiO2纳米薄膜.XRD表征结果显示60℃热处理后TiO2纳米粒子为锐钛矿晶型,SEM、TEM图谱显示其平均粒径10～20 nm,且具有良好的成膜性.制备的TiO2纳米薄膜具有光催化氧化脱色活性高、亲水性好、附着力强、耐蚀性好等特点.     

TiO2/海泡石负载型催化剂的制备及其光催化活性

采用混合焙烧方法,制得TiO2/海泡石负载型催化剂,研究了在该催化剂催化作用下,水溶液中邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的光催化降解行为.结果表明：催化剂的用量和TiO2的负载量对光催化降解速率都有影响.对于负载型催化剂,TiO2的负载量对其催化活性及DEP的降解速率有较大影响.当使用A101/海泡石催化剂,用量为2 g/L和4 g/L时,TiO2负载量的较佳值均为5%.并对负载型催化剂的形貌及晶型进行了X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析.     

Zn~(2+)改性TiO_2对苯酚废水的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法对二氧化钛进行Zn2+改性,并以苯酚废水为降解模型反应物,研究了Zn2+改性TiO2的光催化活性。结果表明,Zn2+改性能够提高二氧化钛的光催化活性,当Zn2+掺杂量为2.0%(质量百分比),煅烧温度为600℃,催化活性最好,当催化剂的投加量为3.0 g/L,通气量为600 mL/m in,pH值为3.3时,对苯酚废水溶液紫外灯光催化30 m in的降解率可达到98.2%。     

TiO2薄膜光电极能带结构和催化活性的初探

以阳极氧化法制得的TiO2薄膜光电极为工作电极，铂环为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，组成光电催化降解苯酚体系．运用电化学阻抗图谱(EIS)，测得光电催化过程中TiO2薄膜光电极的空间电荷层电容，计算出半导体能带结构参数——空间电荷层宽度W．结果证明：当空间电荷层宽度W随阳极偏压增加而增大时，TiO2薄膜电极光催化活性提高；当其等于薄膜厚度时，光催化活性最好，此时出现最佳偏压值；继续增加偏压，活性反而有所下降。     

太阳光照射下CdS/TiO_2复合纳米粉体的光催化性能

分别采用溶胶-凝胶法和化学沉积法两种方法将CdS修饰在Degussa P25TiO2上,制备得到CdS/TiO2复合纳米粉体,借助XRD、UV-vis漫反射、EDS等手段对其进行表征分析,选择亚甲基蓝(MB)为模型反应物,考察了太阳光照射条件下CdS/TiO2的光催化性能。结果表明,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为20mg/L,光催化剂投加量为2g/L时,持续光照60min后,CdS/TiO2对MB的降解率较P25TiO2提高11%～15%;光照120min后,MB降解率最高,达90%以上。阳光照射下CdS/TiO2对MB的光降解反应遵从Langmuir-Hinshelwood模型,动力学结果符合假一级动力学方程,对应的表观反应速率常数是P25TiO2的1.1～1.4倍。用化学沉积法制备的CdS/TiO复合体的光催化活性优于溶胶-凝胶法,与XRD、UV-vis漫反射、EDS等表征结果一致。     

超声——化学氧化法降解水中甲基橙的研究

用超声波辐射甲基橙溶液,研究了溶液浓度、溶液酸碱度(pH值)、外加H2O2、外加纳米TiO2光催化剂和联合紫外光照射对甲基橙的降解效果。结果表明,甲基橙溶液浓度在10~40 mg/L范围内,其降解率与溶液浓度呈良好的线性关系(相关系数r=0.9917~0.9987);pH=3的酸性条件下甲基橙的降解率是pH=11的2倍;加入3g/L H2O2能使降解率提高40%;加入纳米TiO2和联合紫外光照射使甲基橙的脱色率达100%,超声波、纳米TiO2和紫外光三种作用存在协同效应。     

光催化降解甲醛废气的研究

通过使用自制的光催化剂(二氧化钛、三氧化钨)分别负载在玻纤上,对甲醛气体进行光催化降解。以动态法考察了温度、湿度对光催化降解甲醛的影响。实验结果表明:随着温度、湿度的升高,光催化降解甲醛气体的降解率先升高后降低。最佳反应条件为:反应温度38℃,反应湿度40%,以WO3/TiO2/玻纤为光催化剂,甲醛降解率达到76%。并对WO3/TiO2/玻纤光催化降解甲醛的反应动力学进行了初步研究,结果表明:以WO3/TiO2/玻纤为光催化剂,光催化降解甲醛反应符合一级反应动力学规律。     

聚噻吩敏化TiO_2复合材料的制备和光催化性能

以无水FeCl3为氧化剂,在CHCl3中采用原位氧化聚合法制备了一系列不同噻吩与TiO2摩尔比〔n(Th)/n(TiO2)〕的聚噻吩敏化TiO2(PTh/TiO2)复合材料。用TEM、FTIR、XRD、DRS和PL对复合材料进行了表征。用苯酚的光催化降解反应研究了复合材料在紫外光和太阳光下的光催化活性。结果表明,PTh的修饰减轻了复合纳米粒子之间的团聚,但对TiO2的晶体结构无影响,复合材料粒径25～30nm。PTh的敏化作用可使复合材料吸收200～800nm的光。两种光源下,复合材料的光催化活性均优于纯TiO2,当n(Th)/n(TiO2)=0.04时达最佳。紫外光下,200min时苯酚降解率达76.39%,太阳光下,120min时苯酚降解率达88.27%,较纯TiO2光催化活性分别提高了19.7%和31.53%。     

TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料的制备和光催化性能研究

采用分子组装的方法,以硅藻土为基底制备TiO_2/硅藻土、TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料,通过UV-Vis、TEM方法对材料进行表征,以甲基橙溶液为目标降解物探究纳米复合材料的光催化性能,结果表明,基底制备TiO_2/硅藻土、TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料对甲基橙均有不错的降解率,其中TiO_2/FeOOH/硅藻土纳米复合材料降解率达到67.16%。     

掺铁纳米TiO_2的表征及光催化降解制药废水的研究

采用溶胶-凝胶法,制备掺铁纳米TiO2,用XRD、TEM等方法进行了表征;研究了掺铁纳米TiO2催化降解含阿奇霉素废水的效率。结果表明,焙烧温度会影响纳米TiO2晶型的转变;混合晶型的纳米TiO2催化效率高于锐钛矿型;Fe掺杂以后,可以明显提高TiO2的催化活性,且在废水pH为6.4,紫外光源为20 W照射30 m in时的降解效果最佳。