复合半导体光催化降解糖蜜废水研究

以溶胶－凝胶法制备了TiO₂和TiO₂复合半导体粉末,并将之用于糖蜜废水的光催化处理。通过实验考察了催化剂用量、糖蜜废水的浓度、光催化反应时间以及复合半导体对于糖蜜废水脱色率的影响。结果表明,用复合半导体降解糖蜜废水具有理想的处理效果。催化剂最佳用量为（2.7～4.0） g·L^－1,随着反应时间的进行,糖蜜废水脱色率开始时显著增加,后渐趋于平衡。 各种复合半导体中,5%SnO₂/TiO₂光催化处理糖蜜废水的效果最佳,原水样稀释20倍后,反应120 min的脱色率可达61.75％。     

光催化技术在降解有机染料污染物方面的应用

光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术,本文从半导体光催化技术研究现状、反应机理、反应动力学、光催化技术发展及其存在的问题等方面对半导体光催化技术在降解常见有机染料方面的应用加以综述.     

有毒难降解有机污染物光催化降解有突破

有毒难降解有机污染物如卤代物、二嗯英、农药、染料等引起的环境问题，已成为21世纪影响人类生存与健康的重大问题。由于现有技术很难处理这些污染物，因此研究新的有效控制有毒难降解有机污染物的方法已成为国际上广受关注的重大课题。利用光催化方法降解这些有机污染物，也成为国际上最有应用潜力、最活跃的研究领域之一。中科院化学所历经十多年探索，掌握了有毒难降解有机污染物光催化降解的机理，并在染料污染物可见光光催化降解，复合半导体及过渡金属离子配合物新型可见光光催化剂及其光催化反应机理等方面，取得了一系列重要研究成果，为解决环境污染问题提供了安全有效的方法。     

半导体光催化材料的改性与应用

纳米光催化作为一种环境友好的催化新技术,在太阳能储存与利用、光催化氧化有机污染物等环境处理方面有突出优点,倍受人们的青睐。如今,该技术在有机物合成、贵金属回收、废水处理、CO_2的还原、空气净化等方面都有了广泛研究。自从1972年发现受辐射后的 TiO_2电极上能发生水的持续氧化     

ZnO/碳纳米管复合光催化材料对抗生素的光催化降解

采用溶胶法合成了ZnO/碳纳米管复合光催化材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等手段对复合催化剂进行了表征。以氙灯(250～800 nm)为光源,盐酸四环素为降解对象,评价样品的光催化活性。比较ZnO/CNTs复合材料和纯ZnO对抗生素的降解能力,并考察光催化剂的重复利用能力。结果表明,通过溶胶法得到了在碳纳米管表面均匀、致密包覆ZnO颗粒的复合材料。由于ZnO/CNTs材料良好的吸附性能,其光催化活性高于纯ZnO,在300 W氙灯光源下反应2 h,对盐酸四环素的降解率达82.38%,同时复合材料显示了抑制ZnO光蚀的能力。     

金属-有机骨架材料材料在光催化降解有机污染物中的应用

近几年来,金属-有机骨架材料(MOFs)材料作为一类高效催化剂在光催化领域中得到了广泛的研究和应用。综述了几类新型的MOFs材料(混合配体型、混合金属离子型、掺杂型和复合型MOFs)在光催化降解水环境中有机污染物的应用现状及机理,并提出了其发展的前景。     

MOFs有机金属框架材料在光催化降解水中抗生素中的应用

近年来,由于抗生素的普遍使用而引起的环境污染和生态风险问题备受关注.MOFs材料具有较丰富的孔隙结构和良好的光催化性能,可以有效的吸附和光降解水中抗生素.然而,MOFs材料带隙能较宽,只能利用紫外光,对不同种类的抗生素废水的光催化降解具有一定的选择性,限制了其实际应用.本文总结了近年来MOFs材料光催化技术在抗生素废水...     

木棉纤维改性氮化碳光催化降解有机污染物

采用一步热解法制备了木棉纤维(KF)改性的石墨相氮化碳(g-C₃N₄)催化剂,并考察了催化剂光催化降解有机污染物的性能。采用XRD、UV-Vis DRS、FT-IR、TEM、XPS、N₂吸附-脱附、PL表征对催化剂进行了结构、形貌、光学性能测试。结果表明,KF改性可以提高催化剂的比表面积,更大的比表面积可以提供更多的活性位点来参与光催化降解过程。UV-Vis DRS结果表明KF改性可以缩小催化剂的禁带宽度,提高催化剂对光能的吸收。在可见光下,KF改性的g-C₃N₄基催化剂对苯酚降解速率常数为0.259 h^-1,是纯g-C₃N₄的4.2倍,且具有优异的催化稳定性和结构稳定性。     

发光碳量子点的合成及应用

碳元素是地球上所有已知生命的基础.由于其具有多样的电子轨道特性(sp、sp2、sp3),因此形成许多结构和性质奇特的物质.碳量子点是2004年发现的一种新型碳材料,相对于传统的半导体量子点和有机染料,这位碳家族中的新成员不仅保持了碳材料毒性     

含铜半导体氧化物的光催化应用进展

应用半导体材料光催化降解污染物和光催化分解水制氢是近几十年来的材料研究热点之一。从拓展光催化材料种类的角度出发,本文对含铜半导体氧化物的基本性质、制备方法及其在光催化方面的应用情况进行了综述。所涉及的氧化物包括含一价铜的氧化亚铜和铜铁矿类复合氧化物,以及含二价铜的氧化铜和尖晶石类复合氧化物。指出将含铜p型半导体氧化物与n型半导体材料复合,制备p-n异质型复合氧化物是有前途的研发方向。     

微波辐射法研制复合半导体光催化材料TiO2/ZnO

采用微波辐射法制备了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO,利用X射线衍射(XRD)测试技术对TiO2/ZnO复合型半导体光催化材料进行了表征。用甲基红模拟有机废水,在高压汞灯模拟日光光照的条件下,研究了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO光催化降解有机废水的过程,并在相同的条件下,与机械研磨法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO的光催化性能进行了对比实验。研究结果表明,微波辐射法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO具有很好的光催化性能,TiO2/ZnO投加量为0.5g.L-1时,其具有良好的光催化脱色性能,经1h光照,对甲基红的光降解效率可以达到100%。随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率增大。     

外场辅助光催化机理及降解有机污染物研究进展

光催化技术能够利用太阳能生成自由基对有机污染物进行矿化降解，具有绿色、节能、无污染的优势，被认为是最有前景的高级氧化技术，目前研究集中于提升光催化技术的降解效率。而采用电场、超声场等外场辅助的方法能够通过提高溶液传质效率、抑制载流子复合、提高自由基产率等途径，进一步提高光催化效率。综述了电场、热场、微波场、超声场、磁场5种外场各自辅助光催化降解有机污染物的研究进展和应用现状，重点介绍了外场提升光催化降解效率的主要机理，归纳了每种外场辅助技术的优缺点，对其在应用中面临的问题进行总结，并对未来研究和发展方向进行了展望。     

半导体光催化氧化在有机废水处理中的应用与研究进展

简要介绍了半导体光催化氧化降解有机物的作用机理,重点阐述半导体光催化氧化在处理有机废水中的应用,并就该技术之不足对其应用前景和发展方向作了展望。     

光催化技术在降解微污染物抗生素中的应用研究

对近年来利用光催化技术对氨基糖苷类、β-内酰胺类、糖肽类、大环内酯类、奎诺酮类、磺胺类、四环素类抗生素废水处理的研究进行了分类汇总,种类繁多的光催化剂对各类抗生素表现出了优异的降解性能。尽管关于该技术在抗生素类废水处理中的研究已逐渐成为研究热点,但关于新型光催化材料的开发、如何将该技术应用到实践方面进行深入广泛的研究具有更为长远的意义。     

纳米氧化亚铜的形貌控制合成及光催化降解有机染料的研究进展

回顾了近年来不同形貌Cu₂O纳米晶体、Cu₂O纳米笼和纳米骨架的合成及最新研究进展,着重介绍了一维Cu₂O纳米材料的合成过程,比较了不同形貌Cu₂O的制备方法并指出了合成的关键步骤。比较了不同形貌Cu₂O晶体的光催化性能,总结指出具有更多高活性{110}晶面或高指数晶面的Cu₂O晶体有显著的光催化性能。最后总结了不同形貌Cu₂O的控制合成方法,指出Cu₂O的可控合成机理研究、非传统多晶面的Cu₂O及具有完整晶面Cu₂O纳米笼的合成是未来的研究重点;提出Cu₂O在光催化领域的主要问题是稳定性较差且光催化效率不高。     

纳米TiO2光催化降解有机污染物的研究与应用

以光催化剂TiO2为例,讨论了光催化降解有机污染物的机理,总结了TiO2光催化剂在降解有机污染物(氯代物与芳香族化合物、含氮化合物、表面活性剂、染料、农药等)方面的应用,并对TiO2光催化氧化法的发展与应用前景进行了展望。     

光催化降解水环境中有机污染物的研究进展

近年来,由于抗生素、苯酚类和染料等有机污染物的滥用和随意排放,水环境的污染问题日益严重。光催化作为一种高级的氧化技术,目前被认为是最有前途的绿色环保技术,在有机污染物的降解研究中发挥着重要的作用。本文首先概述了光催化降解有机污染物的基本原理;其次,从光催化降解有机污染物水环境影响因素分析p H值、浓度、光催化剂量以及光催化剂吸附能力对光催化性能的影响;此外,系统地阐述了光催化降解有机污染物的研究进展,包括：光催化材料、光催化材料表征手段和光催化材料修饰策略;最后,对光催化降解有机污染物的研究进行了总结和展望。     

一个由多羧酸构筑的含锰基配位聚合物的合成、表征及光催化降解有机染料

利用3-(4-羧基-苯氧基)-1,5-苯二甲酸(H₃L)为配体通过溶剂热法合成了一个锰基配位聚合物：[Mn₂(L)(DMF)]n(DMF=(N,N’-二甲基甲酰胺),并利用X-射线单晶衍射测试分析对其结构进行了表征。(X(-射线单晶衍射分析结果表明,该锰基配位聚合物属于单斜晶系,(P2_1/c;光催化降解实验结果表明,该配位聚合物对亚甲基蓝(MB)、罗丹明B(RhB)及甲基紫(MV)三种有机染料均具呈现出较好的光催化降解能力,其光催化降解过程较好地符合准一级动力学方程。     

铁掺杂氧化锌制备及对有机染料的光催化降解

采用沉淀法制备铁掺杂的纳米氧化锌。通过粉末X射线衍射（PXRD）和红外光谱（IR）对样品及其前驱体进行表征;采用分光光度计测定样品光催化降解有机染料的效果;用扫描电子显微镜（SEM）观测样品的表面形貌。实验结果表明,铁掺杂的氧化锌比纯氧化锌具有更高的催化活性和催化效率。这归因于铁均匀分布在氧化锌中,避免了氧化锌纳米粒子间的团聚,改善了氧化锌表面的性质,在降解有机染料过程中与有机染料大面积接触,对甲基橙和亚甲基蓝具有良好的降解效果,是一种有潜力的光催化降解材料。     

g-C3N4/CQDs光催化材料的制备及性能

采用高温热解法制备了石墨相氮化碳(g-C_3N_4),将其与碳量子点(CQDs)进行水热复合,得到g-C_3N_4/CQDs复合光催化剂。采用SEM、TEM、FTIR、XRD、UV-Vis/DRS、XPS、N2吸附-脱附等温线手段对制备的复合光催化剂进行了表征,以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,考察了g-C_3N_4/CQDs的可见光催化活性及稳定性。结果表明:与g-C_3N_4相比,g-C_3N_4/CQDs对可见光吸收强度增加,同时其吸收波长向可见光区发生红移;当CQDs含量为1.5%(以g-C_3N_4质量为基准)时,所得g-C_3N_4/CQDs光催化材料的催化活性最佳,其对Rh B的光催化降解率是54.5%,是g-C_3N_4光催化降解率的1.38倍,化学反应动力学拟合相关系数R2=0.9982。且g-C_3N_4/CQDs循环使用3次后,其催化降解率仍保持在50%以上。光催化机理研究表明,空穴(h+)、超氧阴离子自由基(·O2–)、过氧化氢分子(H2O2)和羟基自由基(·OH)都是光催化过程中的主要活性物种,四者氧化作用大小依次为:h+·O2– H2O2·OH。