蒽醌染料废水的多相光催化降解

具有蒽醌结构的染料是不易被降解的,活性艳兰KN-R是蒽醌型染料的典型代表.本试验采用自制的纳米二氧化钛为光催化剂,以含有活性艳兰KN-R的模拟废水为降解对象,在一定的光源条件下成功的降解掉染料废水中的污染物.对影响活性艳兰KN-R废水溶液的光催化降解的各种条件(pH值、光源、溶液的初始浓度、催化剂的用量)进行了摸索,描述了催化剂降解低浓度活性艳兰KN-R的动力学规律,并对催化剂的回收再利用进行了可行性研究.     

PANI-TiO_2复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

通过原位聚合法制备了PANI-TiO2复合光催化剂,并用XRD、FT-IR、UV-VIS DRS、TEM等手段对催化剂进行了表征。研究表明,PANI修饰没有改变TiO2的晶体结构,复合后PANI红外特征吸收峰发生了明显的位移,且PANI-TiO2复合光催化剂在可见光区域较纯TiO2显示出更强的吸收。这些结果显示PANI与TiO2之间存在着较强的相互作用。此外,活性艳蓝的光催化降解测试表明,适量的PANI修饰能显著地提高了TiO2的光催化降解能力。复合光催化剂活性的提高可归于PANI与TiO2间的协同作用。     

可见光响应纳米TiO2-ZnO光催化性能的研究

以太阳光为光源,TiO2-ZnO复合材料为光催化剂,在太阳光照射下,以有机染料模拟工业废水为处理对象,研究了自制纳米复合材料TiO2-ZnO的光催化活性,结果表明:在日光照射60 min后,有机染料的降解率、CODCr去除率均＞90%,复合材料TiO2-ZnO光催化活性高于纯TiO2的光催化活性,光催化反应符合一级动力学方程.     

人造沸石负载TiO_2光催化降解印染废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了人造沸石负载TiO2的复合光催化剂,利用XRD对该催化剂进行了表征,并研究其对活性艳蓝降解率的影响。结果表明:光照时催化剂降解活性艳蓝的效果比无光照时要好。在一定的催化剂用量范围内,其降解率随催化剂用量的增大而增大,达到一定值后降解率变化不大;当活性艳蓝的浓度为100 mg/L、pH=5时,负载配比为1∶6的复合光催化剂,其粒度为60~80目、用量为1.5 g/L时,降解率可达96.3%。     

T-ZnO_w-TiO_2/PMMA复合半导体膜的制备及其光催化性能的研究

将经去离子水处理陈化后的锌粉与沸石混合后在950℃下煅烧制备了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)。以SEM、TEM、SRD、UV-Vis等对T-ZnOw的形貌、可见-紫外光特性进行了表征;将其掺杂于锐钛矿型的TiO2中,负载于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜上,测试其光催化性能。结果表明:T-ZnOw-TiO2/PMMA纳米复合材料较单一的ZnO/PMMA和TiO2/PMMA显示出更高的光催化降解亚甲基蓝的活性,紫外光照60min后降解率高达98%。     

Bi2O3-ZnO可见光光催化降解亚甲基兰

采用沉淀与焙烧制备Bi2O3-ZnO催化剂,发现Bi2O3-ZnO的吸收边位置红移到620 nm可见光区,证实了该催化剂在可见光光照下具有优异光催化降解MB性能,最终可将MB矿化为无机离子CO32-,SO42-和NO3-.     

TiO2光催化降解活性艳红X-3B的动力学研究

研究了pH、TiO2投加量、H2O2用量和紫外线光强对光催化降解活性艳红X-3B动力学的影响。结果表明,TiO2光催化降解活性艳红X-3B的速率遵循准一级反应动力学方程,表观反应速率常数随溶液pH升高而下降;TiO2和H2O2的投加量均存在一个最佳值,在本实验条件下,它们分别为2．0g／L和0．2mL／50mL,低于或超过该值,都会导致反应速率下降;提高入射光强可以明显加快光催化降解速率。     

TiO_2薄膜光催化降解甲基橙反应动力学研究

以甲基橙为模型污染物、TiO2薄膜为光催化剂,在自制的光催化反应器上进行了光催化降解反应实验,主要研究了甲基橙初始浓度(c0)和紫外光光照强度(I)对其光催化降解反应的影响。结果表明,该降解反应可用一级反应动力学方程进行描述,反应速率常数(k)与c0及光强I的关系分别为:k∝c0-1 4和k∝I0.65。     

ILs-TiO_2光催化性能及其降解苯酚废水动力学研究

以低浓度模拟苯酚废水为处理对象,研究了自制ILs-TiO2光催化剂的光催化活性,考察了苯酚废水的初始浓度、光催化剂投加量、紫外光照强度等条件对降解效率的影响,并初步探讨了其反应动力学。结果表明,ILs-TiO2光催化剂对苯酚的光催化降解反应符合一级动力学方程,光催化降解速率随苯酚的初始浓度增加而降低,催化剂的最佳投加量为300 mgTiO2/L,随着光照强度的增加,降解速率增高。     

氯苯溶液TiO2光催化降解的动力学研究

利用掺银负载型TiO2作为光催化剂,对氯苯溶液进行紫外光催化降解处理。研究表明,氯苯光催化降解属表观一级动力学过程,可以用Langmuir-Hinshelwood模型来描述,并得到动力学方程。     

氮掺杂氧化钛纳米晶的制备及其可见光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,与尿素混合制成含氮前驱体,于一定温度的空气气氛下煅烧2小时,制得掺氮TiO2光催化剂。用TEM和XRD等手段对制备的掺氮氧化钛进行了表征,并对其可见光照射下的光催化性能进行了测试。结果表明,400℃￣600℃煅烧温度下的样品为锐钛矿型,700℃煅烧温度下锐钛矿相开始向金红石相转变。掺杂氮是以化学键形式掺入TiO2晶格的,含量约为3%,并随煅烧温度的升高而略有降低,600℃煅烧温度下的样品可见光催化活性最强,在波长不低于400nm的可见光作用下,对亚甲基蓝的4小时降解率超过80%。     

La2O3-ZnO-TiO2光催化降解活性艳红及其动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3（0．5％）-ZnO（20％）-TiO2光催化剂（LZT）,在自制的光催化反应器中,以20W紫外灯为光源,考察了通气量、pH、LZT投加量、溶液初始浓度等对光催化降解活性艳红K-2BP的影响规律。结果表明,当通气量为800mL·min^-1,pH为3．12,催化剂投加量为4．0g·L^-1,溶液初始浓度为65mg·L^-1,光照60min时,活性艳红K-2BP的降解率可达100％,反应速率常数较光致反应高一个数量级。在初始浓度低于100mg·L^-1时,降解过程显著表现为一级反应,并可用Langmuir—Hinshelwood动力学方程描述。     

纳米二氧化钛纤维的制备及其光催化活性

以钛酸丁酯为钛源,用溶胶-乳化-凝胶技术合成了纳米TiO2粉末,将其置入碱溶液中进行回流处理得到了纳米TiO2纤维.用X射线衍射和透射电镜对纳米TiO2的晶型和表面形貌进行表征.结果表明:当氢氧化钠溶液的浓度为10 mol/L时,所制备的纳米TiO2纤维直径为10～15 nm,纤维长径比为20～25.TiO2纤维在750℃热处理后发生由锐钛矿相向金红石相的转变.光催化降解亚甲基蓝的实验显示:未经热处理的TiO2纤维的光催化活性比纳米TiO2粉末的差,而经500℃热处理后的TiO2纤维光催化活性最强,在紫外光照射4 h后,亚甲基蓝降解率达92%.当热处理温度进-步升高后,TiO2纤维光催化活性反而降低.     

TiO2/浮石的制备及其光催化性能的研究

以浮石为载体,采用浸渍法制备负载型光催化剂TiO2/浮石,研究微波辅助光催化体系对以活性艳红X-3B的脱色反应,并与Al2O3、分子筛、玻璃细球为载体的光催化剂进行比较.结果显示,微波对TiO2/浮石光催化有辅助作用,TiO2/浮石的催化活性最好.进一步研究了pH、H2O2滴加量,催化剂寿命对TiO2/浮石反应体系的影响,实验证明,TiO2/浮石结构性能稳定,活性持久,适宜于工业应用.     

多孔纳米二氧化钛薄膜的制备及其光催化活性

本文采用溶胶凝胶法在普通玻璃基片上成功制备了多孔纳米二氧化钛薄膜。用扫描电镜对薄膜的表面形貌进行了表征,同时利用XRD谱图对其晶型结构进行分析,结果表明,加水量、升温速度等因素对薄膜的质量都有影响。光催化实验表明：多孔纳米二氧化钛薄膜的催化效果最好,120min内甲基橙降解率可达到98%。     

锐钛矿晶型TiO2溶胶的精细结构及其光催化活性

以钛酸丁酯为前驱体,在过量水体系中制备出含有锐钛矿晶粒的TiO2溶胶.利用X射线吸收精细结构、zeta电位测量、X射线衍射对溶胶特性进行研究,并考察其对若丹明B的光催化活性.结果表明:陈化时间超过20 d的溶胶较为稳定,在X射线近边结构谱中具有与锐钛矿型TiO2相似的边前结构;随陈化时间的增加,Ti的配位数增加直至趋近于锐钛矿型TiO2配位数.陈化时间超过20d的TiO2溶胶含有锐钛矿晶粒,在紫外光照下可不经处理直接催化降解若丹明B.     

回流法制备钒酸铟及其复合二氧化钛可见光催化性能

以氯化铟(InCl3)和钒酸铵(NH4VO3)为原料,通过回流法制备出了钒酸铟(InV04)溶胶.用x射线衍射仪、透射电镜、分光光度计等手段对样品物相、微观形貌、光催化性能进行表征.结合实验结果分析了InVO4的生成机理,优化了工艺参数.实验证明:回流法中用氢氧化钾(KOH)作矿化剂、回流温度为100℃,时间为20h时,可得到性能较好的InVO4前驱体溶胶.最后,将制得的InVO4溶胶与实验室自制的回流二氧化钛(TiO2)溶胶混合获得复合溶胶,用溶胶-浸渍法在玻璃基片上制备复合薄膜,在一定温度下热处理,制得InVO4-TiO2复合光催化薄膜.通过测试,样品在可见光下12h对甲基橙的分解率最高可达73.1%.     

沸石球负载纳米TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

通过实验首先制备出改性微孔沸石球,并利用溶胶-凝胶法在沸石球上制备出掺杂钒、银离子的负载型TiO2光催化剂.实验制得的改性沸石球微孔结构明显,对实验制得的沸石球负载的掺杂型TiO2光催化剂进行表征,结果显示,该光催化剂对甲基橙溶液能起到明显的降解效果,4h光催化降解率达到70%.     

TiO2纳米粒子膜垢表面态性质及其光催化活性的研究

TiO2纳米粒子膜催化剂光催化降解水中污染物,与粉末相比具有可重复使用、易回收等优点,近年来,在光化学领域受到人们的高度重视[1～3].膜催化剂的表面性质与其光催化活性直接相关,研究这些性质能够为研制、开发高效催化剂提供理论依据.本文采用TiCl4水解法,制备了酸性、碱性条件下TiO2纳米粒子膜.利用原子力显微镜(AFM)、X-射线衍射谱(XRD)、红外光谱(IR)和场诱导表面光电压谱(EFISPS)测定其表面微结构.考察了它们对苯酚降解的光催化活性,讨论了膜催化剂的表面性质对光催化活性的影响.     

贵金属修饰型TiO2 的催化活性及Fermi能级对其光催化性能的影响

采用自制纳米TiO2粉末,以磷酸铝为粘结剂,制备了负载型TiO2光催化剂。将Ag,Pt或Pd3种金属的盐溶液滴涂在负载TiO2的表面,从而得到修饰型负载光催化剂(M／TiO2)。通过甲基橙溶液降解实验研究了贵金属的掺杂种类和含量对TiO2光催化性能的影响。实验结果表明：适量掺杂Ag,Pt或Pd3种金属粒子均可提高TiO2的光催化活性,且3种金属粒子的最佳掺杂质量分数分别为0．5％,1．0％和1．0％。在最佳掺杂量时,Ag／TiO2[w(Ag)=0．5％]的光催化活性要高于Pt／TiO2[w(Pt)=1．0％]或Pd／TiO2[w(Pd)=1．0％]。另外,通过金属-半导体接触理论阐述了M／TiO2的光催化机理,并通过Ag,Pt,Pd金属的Fermi能级的不同,解释了Ag／TiO2,Pt／TiO2和Pd／TiO23种光催化剂催化性能的差别。