STUDY ON PHOTOCATALYTIC PROPERTIES OF V-N-TiO2 SYNTHESIZED WITH DIFFERENT DOPED MODES

以钛酸丁酯为钛源、二乙醇胺为氮源、偏钒酸铵为钒源,用溶胶凝胶法,以不同掺杂方式合成V-N-Ti02.通过紫外可见漫反射吸收光谱(UV-VIS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜图片(SEM),对不同掺杂方式制备的V-N-Ti02进行结构表征;以苯酚为污染物,考察其光催化活性.结果表明,采用将氮源和钒源引入钛源体系的掺杂方式制备的V-N-Ti02具有最佳的光催化活性,在紫外光下照射100min,对苯酚的降解率可达98.63％,在模拟太阳光照射300min后,对苯酚的降解率可达91.83％.     

太阳光Fenton氧化-混凝联合处理含酚废水

研究了煤气含酚废水和模拟苯酚废水的太阳光Fenton氧化-混凝联合处理技术,比较了混凝法、太阳光Fenton氧化法及其联合技术对含酚废水的处理效果。结果表明,太阳光Fenton体系可有效地氧化降解含酚废水,但废水完全矿化所需的H2O2用量较大,导致处理成本较高。含酚废水直接采用混凝处理的效果不理想,CODCr和挥发酚去除率较低(6.5%～28.7%)。采用太阳光Fenton氧化-混凝联合技术处理中等浓度的煤气含酚废水,使其CODCr和挥发酚浓度达到国家二级排放标准,只需投加700mg/L的H2O2,而单纯采用太阳光Fenton氧化所需消耗的H2O2大于2800mg/L,即联合技术可节约H2O2用量3倍以上。结果还表明晴天下太阳光Fenton氧化反应45min与人工电紫外光Fenton氧化反应30min对含酚废水的处理效果相当。太阳光Fenton氧化-混凝联合技术具有能耗低、处理效率高、处理量大等特点,在环境治理领域具有更广阔的应用前景。     

纳米TiO2薄膜光催化降解苯酚和氯代苯酚的研究

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜,研究了初始浓度、pH和外加H2O2对TiO2薄膜光催化降解苯酚、对氯苯酚和2,4-二氯苯酚影响.结果表明,纳米TiO2薄膜对于苯酚和氯代苯酚均有较高的光催化活性,相同条件下,2,4-二氯苯酚的光催化降解速率＞4-氯苯酚＞苯酚.在本实验条件下,随着反应物初始浓度的升高,相同时间内,苯酚和氯代苯酚的降解效率均逐渐降低.在中性条件下,苯酚和氯代苯酚的光催化反应速率均强于酸性条件下,其中pH对苯酚光催化降解的影响幅度最大.适量的H2O2有助于提高苯酚和氯代苯酚光催化降解速率.     

不同类型染料化合物太阳光催化降解研究

针对四大类八种水溶性染料和一种化学指示剂,在相同实验条件下,进行了Tio2悬浆体系太阳光催化氧化降解规律的研究.在UV辐照度21.28W/m2的晴天,染料初始浓度均为20mg/L,催化剂投加量1g/L,溶液平均温度20℃,经太阳光照射4h,各料染料脱色和总有机碳去除明显.根据表观速率常数算出不同染料光催化降解的难易程度,实验证实了多相光催化氧化技术用于染料废水处理工艺的可行性.     

光／电Fenton催化降解有毒有机污染物

在可见光(λ>450nm)照射并通外加电压(E=3V)条件下,以染料酸性桃红(Sulforhodamine B,SRB)及有机无色小分子化合物2,4-二氯苯酚(2,4-dichlomphenol,DCP)为目标物,探索光电Fenton降解其最佳反应条件,结果表明,对1.0×10-5mol/L SRB Fenton试剂(Fe3+/H2O2)在pH=3.0,H2O2浓度为7.49×10-4mol/L,Fe3+为2.48×10-4mol/L时,SRB降解效果最好.通过分析SRB及DCP降解过程紫外.可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)和总有机碳(TOC)测定,发现光电Fenton体系能使SRB和DCP发生有效的降解,SRB反应300min矿化率达到96.38%,DCP反应90min降解率达到100%.采用酶分析法和苯甲酸荧光分析法分别测定了在光电催化降解有机污染物过程中H2O2和羟基自由基(·OH)的变化,表明此光催化降解过程涉及·OH历程.     

竹木质素的NaOH-乙醇水溶液热降解及产物分析

本研究以NaOH-乙醇水溶液为溶剂体系对竹木质素进行热降解,主要考察了NaOH浓度、反应温度、反应时间、乙醇用量等条件对竹木质素降解转化为酚类化合物的影响。通过GC-MS及FT-IR对降解产物进行分析检测,得出最佳反应条件为：竹木质素5 g,NaOH浓度（基于乙醇水溶液）20 g/L,乙醇10 mL,反应时间2 h,反应温度240℃。在此条件下,降解产物中总的酚类化合物的相对峰面积为73.88%,残渣率为30.67%。竹木质素的降解主要产物是酚类化合物：苯酚（17.98%）、2-甲氧基苯酚（16.49%）及1,2-苯二酚（10.03%）。与现有文献相比,本文竹木质素在碱性乙醇溶剂体系中降解能够获得较高产量的酚类化合物,有望实现竹木质素的高值化利用。     

多功能复合抛物面太阳能光催化反应器研制

通过草酸铁钾化学光量计曝光试验对其光学性能进行测定,光子采集效率因子Φef为0.75,反应器具有良好的光学性能;以苯酚作为目标污染物,以表观量子产率表征光催化反应效率,P25和自制V-N-Ti O2表观量子产率分别为0.0091、0.0079,具有良好的光催化反应效率;进行全天候运行实验,能实现悬浮态、流化床和固定床3种光催化反应形态,完全降解20 mg/L苯酚,日处理量达0.96 t。     

太阳光光催化降解弱酸性大红的动力学研究

采用自制的反应装置,研究了负载型TiO2膜太阳光光催化降解弱酸性大红的动力学.结果表明:在所研究的范围内,太阳光光催化降解弱酸性大红符合一级动力学反应,可用L-H动力学方程描述,且反应速率常数(K)与C0-1.50、pH-1.147和V成正比;太阳光光催化对染料的降解无选择性且弱酸性大红染料能够被完全矿化为CO2和H2O;一年四季降解实验中,由于冬季太阳光光强太弱,应考虑人工光源作为补偿.     

硫掺杂二氧化钛光催化降解曙红Y溶液的研究

在sol-gel法制备TiO2的过程中引入过硫酸钾,制备具有可见光活性的硫掺杂二氧化钛,采用FTIR、SEM、XRD、粒度分析等手段进行表征,并以曙红Y溶液作为模型物在可见光作用下考察其光催化降解活性。结果表明:以可见光作光源,制备的硫掺杂二氧化钛能很好地降解曙红Y废水,在催化剂的投入量为0.8g/L,曙红Y溶液的初始浓度为10mg/L,光照时间为40min,pH=5条件下,曙红Y溶液的脱色率达97.16%。     

可见光响应型改性纳米二氧化钛催化降解生物质气化洗焦废水

制备了可见光响应型改性纳米二氧化钛催化剂,用于处理生物质气化洗焦废水,考察了催化剂改性方式对苯酚和洗焦废水COD去除的影响。实验结果表明：以Ag-C/TiO2为催化剂,在可见光下照射10 h,苯酚的COD去除率可达43.5%,洗焦废水的COD去除率达26.8%;在太阳光下照射36 h,洗焦废水的COD去除率达到90.9%。改性纳米Ag-C/TiO2催化剂在可见光下具有良好的催化活性,对洗焦废水有较好的处理效果。