TiO_2/ATP纳米复合材料光催化降解甲基橙的动力学研究

以纳米凹凸棒土为栽体.TiCl4.为钛源,采用低温溶解-再沉淀法制备TiO2/ATP纳米复合材料,研究了在不同反应条件下复合材料光催化降解甲基橙的动力学过程.结果表明:当催化剂的用量为1.0g/L,甲基橙溶液初始浓度为0.01g/L、pH=3时,反应4h后甲基橙的降解串可达93.75%;复合材料对甲基橙的光催化降解反应可以用一级反应动力学方程进行描述.     

粉煤灰负载Fe2+/Cu2+非均相催化H2O2降解甲基橙研究

通过溶液浸渍法成功制备粉煤灰负载Fe2+/Cu2+催化剂,利用XRD、XRF和FTIR等对组成和结构进行表征,研究pH值、反应温度、H2O2质量浓度及催化剂用量等对甲基橙降解效果的影响。结果表明：粉煤灰负载型催化剂的活性组分由粉煤灰本身所含铁,以及浸渍过程中吸附和表面残留的铜、亚铁离子组成。负载型催化剂对甲基橙降解具有较宽的pH值范围,良好的降解效果,对于1 g/L的甲基橙溶液,当催化剂用量为1 g/L,pH值为4,反应温度为50℃,H2O2质量浓度为33.3 g/L,搅拌时间为20 min,甲基橙的降解率接近100%。     

硅藻精土负载纳米零价铁降解甲基橙废水研究

纳米零价铁/硅藻精土复合材料是一种具有广阔实际应用前景的新型环保材料。以硅藻精土为载体,采用离心法预先吸附溶液中的Fe2+,然后采用液相还原法,制得一种纳米零价铁/硅藻精土环境功能复合材料,结果表明,制备的纳米零价铁/硅藻精土复合材料能够有效降解水中甲基橙;当负载量为5%、催化剂用量为1 g/L、p H值为3.0、甲基橙的质量浓度为20 mg/L、体积为40 m L时,10 min后甲基橙降解率可达90%以上,降解过程符合准二级反应动力学。     

TiO2/膨润土催化剂降解工业废水研究

以改性的新疆乌兰陵格膨润土、钛酸丁酯和四氯化钛为原料，制备PEG改性TiO₂/膨润土催化剂和TiO₂/柱撑膨润土催化剂。将两种催化剂分别应用于新疆某毛纺厂印染废水、甲基橙模拟印染废水、某石化废水进行降解研究。研究结果：PEG改性TiO₂/膨润土催化剂对甲基橙模拟印染废水的最高降解率2 h达87.67%，TiO₂/柱撑膨润土催化剂对某石化废水的最高降解率2 h达78.12%。而两者对新疆某毛纺厂废水的最高降解率2 h内分别为44.15%,40.53%。还对PEG改性TiO₂/膨润土催化剂的回收利用以及毛纺厂印染废水的二级降解进行了初探。     

褐铁矿碳热还原制备硫化零价铁及其降解甲基橙废水研究

本文以褐铁矿和硫磺为原料,通过碳热还原法制备硫化零价铁(S-ZVI),并将其用于降解甲基橙废水。考察了制备条件对S-ZVI性能的影响,结果表明,在硫磺用量为3%、焙烧温度为1000 ℃、煤用量为25%、焙烧时间为60 min条件下制备的S-ZVI对甲基橙的降解性能最佳。对最佳条件制备的S-ZVI进行X射线衍射、扫描电子显微镜和能谱分析,结果显示,S-ZVI颗粒呈核壳结构负载于石英表面,粒度主要分布在200~400 nm。研究了反应条件对S-ZVI降解甲基橙的影响,结果表明,增加S-ZVI的用量和降低废水初始pH,均能提高甲基橙的降解率。在S-ZVI用量为2.5 g/L、废水温度为30°C、初始pH为7.18、甲基橙浓度为600 mg/L的条件下,反应60 min后S-ZVI对甲基橙的去除容量达486.53 mg/g。机理分析表明,S-ZVI与甲基橙溶液发生氧化还原反应,S-ZVI中的ZVI部分被氧化为磁铁矿,甲基橙分子的偶氮键被破坏,生成磺胺酸。     

不同酸催化下制备的TiO2纳晶的光催化性能

以两种不同酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。结果表明,采用HCl为酸催化剂的Sol-gel制备工艺较佳,该制备工艺下经400℃焙烧制备得到单一锐钛矿型的TiO2纳米晶样品,其晶粒尺寸为11.69nm,光催化降解甲基橙的活性最高,光催化反应进行20 min后,对甲基橙的表观降解率高达98.9%。     

铜铁双金属掺杂TiO2/膨润土光催化降解直接天蓝染料性能研究

以溶胶-凝胶法制备了Cu-Fe双金属掺杂TiO2/膨润土负载型复合光催化剂,以直接天蓝溶液为模拟染料废水,考察了光照条件、催化剂用量、溶液pH值、反应时间、催化剂再生等条件对催化剂光催化性能的影响.结果表明,该光催化剂对质量浓度为50 mg/L的直接天蓝溶液,在催化剂用量为3g/L、溶液pH值为3、光照时间为1.5h的反应条件下,在紫外光和可见光下的脱色率分别高达98.6％和97.3％,且该催化剂具有良好的再生性能,表现出较好的应用前景.     

Cu掺杂TiO2/膨润土复合光催化剂的制备及其性能

以膨润土为载体,钛酸丁酯和硝酸铜为原料,采用溶胶.凝胶法制备铜掺杂TiO2/膨润土复合光催化剂,在可见光灯照射下,通过直接天蓝溶液的降解反应,考察Cu掺杂量、焙烧温度、溶液初始pH值、催化剂投入量对光催化活性影响.实验结果表明,选用铜掺杂量为1.0%,焙烧温度在500℃下得到的Cu-TiO2/膨润土复合光催化剂,在直接天蓝溶液(50mg/L)pH值为3,催化剂投入量为5g/L时,其光催化活性达到最佳效果.     

蛋白石页岩表面处理对负载TiO_2结构与性能的影响

以蛋白石页岩为载体,钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/蛋白石页岩光催化复合材料。采用TG-DTA、XRD、FT-IR等测试手段对其进行了表征分析,以甲基橙为目标降解物对其光催化活性进了研究。结果表明:经过酸处理的蛋白石页岩有利于提高其负载的TiO_2的热稳定性,其中经过H_2SO_4处理的蛋白石页岩对其负载的TiO_2晶型转变的抑制作用更明显;负载的TiO_2与蛋白石页岩没有发生化学键合,只是以物理包裹的形式相结合;不同处理方式的蛋白石页岩在负载TiO_2后,其晶粒尺寸有明显的差别。本试验中,经过H_3PO_4处理的样品的光催化性能最好,在紫外光照射下,加入量为0.01 g时,光催化150 min后对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的去除率达90%;在可见光照射下,光催化8 h后对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的去除率可达84.6%,溶液pH值增大,光催化活性增高,无机阴离子的加入有利于光催化反应速率的提高,但是过多的阴离子反而会对光催化反应速率产生抑制作用。     

膨润土复合吸附剂协同表面活性剂对水中甲基橙的脱色处理

本文利用粒化膨润土复合吸附剂协同表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)对甲基橙模拟废水进行脱色处理,主要考察了吸附剂及表面活性剂投加量、振荡时间、pH值、温度、甲基橙溶液初始浓度等对脱色效果的影响及膨润土复合吸附剂的再利用效果。研究结果表明:膨润土复合吸附剂协同表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵对甲基橙溶液的最大脱色率为96%,脱色效率高;试验条件下甲基橙溶液初始浓度对脱色效果的影响不大,酸性条件更利于甲基橙的脱色处理,温度对脱色效果的影响较大;膨润土复合吸附剂经2次重复使用后其协同表面活性剂对甲基橙的脱色效果仍较佳;脱色处理过程以絮凝沉淀为主,并存在吸附作用,絮凝产物可通过固液分离方式从水体中脱除,因此,该处理方式工业应用前景良好。