纳米TiO_2光催化研究进展

介绍了TiO2光催化的原理,光催化技术的发展进程,详细叙述了过渡金属离子掺杂改性光催化剂以提高其光催化性能的机理,并对光催化剂在污水处理、空气净化、自清洁材料方面的应用进行了综述,最后对TiO2在今后的发展进行了展望。     

N、La共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

以钛酸丁酯、尿素、硝酸镧为原料,采用超声辅助溶胶-凝胶法制备了N、La共掺杂纳米TiO_2光催化材料。用XRD、DSC-TG、UV-Vis DRS、FT-IR、SEM、EDS对材料结构和性能进行了表征。以苯酚为目标污染物,考察材料的光催化性能。结果表明:N、La共掺杂协同作用使晶粒细化,材料的光催化活性显著提高;当N掺杂摩尔分数为5%、La掺杂摩尔分数为1%、催化剂用量为1.5 g/L、焙烧温度为500℃时,光催化降解5 mg/L苯酚的效果最佳。     

纳米TiO_2光催化氧化降解双酚A研究

本文利用纳米TiO2光催化氧化技术降解双酚A,探讨了pH,紫外光强,催化剂投加量等因素对双酚A降解程度以及TOC的影响。结果表明,纳米TiO2光催化氧化降解双酚A在碱性条件下降解程度比在中性和酸性条件下要高;随着紫外光强,催化剂用量增加提高。降解最终TOC浓度也随着紫外光强和催化剂投加量增加而下降。     

过氧改性纳米TiO_2溶胶光催化降解苯酚的研究

以硫酸氧钛(TiOSO4)为钛源,过氧化氢(H2O2)为络合剂,采用低温水热法合成了过氧改性纳米TiO2溶胶。利用X射线衍射、红外光谱和透射电镜对合成产物进行了表征,并以苯酚废水为处理对象,对合成产物光催化降解苯酚的影响因素进行了考察。结果表明,合成的产物为直径约10 nm、长约50 nm、结晶良好、分散均匀的锐钛矿型纳米TiO2溶胶;当TiO2质量浓度为200 mg/L,体系pH为4~8,苯酚初始质量浓度20 mg/L时,在紫外光条件下反应180 min,苯酚降解率可达98%。     

球载纳米TiO_2光催化氧化低质量浓度甲醛

采用玻璃珠作为纳米TiO2光催化剂载体,应用填充式光催化反应器,对低质量浓度甲醛进行光催化降解。研究不同甲醛质量浓度、反应温度、湿度下,甲醛转化率及反应速率变化情况。研究结果表明,0.095 g光催化剂即可使20 mg/m3甲醛转化率达到61.3%。随甲醛质量浓度升高,甲醛转化率呈先降低后升高趋势,反应速率随质量浓度的升高而升高,基本符合Langmuir-Hinsherwood模型。随温度升高,甲醛反应速率降低,反应温度对低质量浓度甲醛影响较小。甲醛反应速率随湿度升高先下降,相对湿度高于30%时,基本不再变化。反应产物主要为CO2,温度高于115℃时,参与反应的甲醛可全部转化为CO2。     

TiO_2光催化氧化有机物的研究现状及展望

论述了半导体光催化反应机理 ,从晶相组成、晶粒尺寸、热处理温度及气氛、表面羟基、表面结构等方面介绍了对催化剂活性的影响 ,探讨了反应物、氧气、p H值、温度、氧化剂、阴离子、光及光强等在光催化氧化降解过程中的作用 ,并对今后的研究及应用做出展望     

TiO_2光催化氧化处理废水的研究概况

TiO2光催化氧化法降解废水是目前废水处理方面的热点,为彻底解决废水处理问题提供了新的手段。综述了TiO2光催化氧化降解废水的反应机理、影响因素及提高光催化效率的途径。同时,指出了光催化降解废水技术需要进一步解决的问题。     

纳米TiO2光催化氧化机理及研究进展

本文探讨了TiO2光催化氧化机理及影响催化反应的因素，综述了在降解有机染料、净化空气和杀菌方面的研究进展。     

TiO_2光催化氧化技术在水处理中的研究进展

Ti O2光催化技术既可应用于难降解废水的预处理,提高废水的可生化性;同时,该技术还可应用于难降解废水经生化处理后的深度处理、以及微污染饮用水的处理。本文介绍了Ti O2光催化氧化的基本原理及在水处理中的应用研究进展。其中主要介绍Ti O2光催化氧化技术在染料废水、垃圾渗滤液、表面活性剂废水、制药废水等的应用,并简述了近年来该技术在国内外的应用实例。     

氟掺杂纳米TiO_2粉体的合成及光催化活性研究

以钛酸四丁酯为前驱体,以三氟乙酸为掺杂剂,采用溶胶凝胶法于450℃煅烧2 h合成了F-掺杂的纳米TiO2粉体,利用XRD,XPS,EDS,BET等手段进行测试和表征,以次甲基蓝的降解评价其光催化活性。XPS测试表明,F-以掺入晶体中的F-和表面化学吸附F-2种形式存在。XRD及BET测试发现,设计摩尔比n(F)/n(Ti)=0.05时纳米粉体粒径由10.6 nm增大到12.9 nm,比表面积由110.3 m2/g降低到102 m2/g,但光催化活性提高,可将次甲基蓝1 h降解率由73.2%提高到83.1%,这是由于掺入F-后部分Ti4+形成Ti3+,Ti3+在TiO2的禁带间形成施主能级,更易吸收光生电子。     

多孔材料负载二氧化钛的研究进展

光催化技术作为最具有发展前景的高级氧化技术,具有不需要高温反应条件和可以太阳能驱动的优点。综述了光催化技术的发展,二氧化钛的优势和缺陷,二氧化钛/多孔吸附材料的合成方法和几种广泛用于负载二氧化钛的吸附材料。     

氯仿在悬浮TiO_2体系中的降解

分别用光还原沉积法制备的掺铂TiO2纤维和商用TiO2作为催化剂,对氯仿进行光催化降解。通过测定Cl-浓度发现不同通O2方式对氯仿的光降解有很大影响,O2的存在,促进了氯仿的降解;并进一步对溶液中的溶氧量(DO)测定,发现DO值呈线性下降且氯仿降解过程中有氧降解和无氧降解2种机理是共存的;同时发现上述2种催化剂的反应现象大相径庭,并结合了有机质液相吸附理论对其反应现象进行分析,发现纤维状微观结构是其高光催化性能的直接原因。     

纳米TiO2粉体的制备及其光催化性能研究

以四氯化钛为原料,采用水解法制备了纳米TiO2粉体。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对制备的粉体进行了表征,并研究了其对甲基橙的光催化降解性能。结果表明:产物为纯锐钛矿相纳米TiO2,一次粒度在100 nm以内;对甲基橙具有一定的催化降解作用,热处理温度为500℃时,产物的光催化活性较高。     

掺铁纳米TiO2光催化降解乐果的实验研究

以钛酸四丁酯[CH3(CH2)3O]4Ti]为钛源,硝酸铁[Fe(NO3)3×9H2O]为改性剂,采用溶胶-凝胶法合成了掺铁纳米TiO2催化剂. 纳米TiO2的最佳掺铁量为0.05%,最佳煅烧温度为500℃. 采用X射线衍射、热重-差热、紫外-可见光谱对其结构进行了表征. 结果表明,500℃时煅烧的掺铁0.05%的TiO2为锐钛矿型,晶粒粒径为17.5 nm,其光谱吸收边带发生了红移,吸收强度增大. 对50 mg/L氧化乐果溶液的光催化降解实验表明,当光催化剂的最佳用量为0.2 g/L、溶液pH为8.6时,250 W高压汞灯照射2.5 h,乐果的降解率达到了85.23%,降解反应符合一级动力学方程.     

纳米TiO2在水处理中的应用

介绍了纳米ＴｉＯ２（锐钛型）在水处理中光催化的原理,在综合纳米ＴｉＯ２光催化降解水中有机污染物、氧化有毒无机物、光催化抗菌的基础上,提出光催化反应中光生电子－空穴对分离的重要性及研究方向。     

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%。     

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光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜,TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性,实验结果表明：阳极氧化法固定TiO2薄膜切实地,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微料与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短（几秒到几分）、工艺简单,十分有利于工业化制备。     

石英管负载纳米TiO2对污水光催化的研究

主要研究了石英管负载纳米二氧化钛对污水中细菌的杀灭作用。通过对污水处理前后细菌含量的对比,发现石英管负载纳米二氧化钛具有明显的杀菌作用。试验结果表明,与没有镀纳米二氧化钛膜的石英管相比,石英管负载纳米二氧化钛在紫外光的催化作用下其杀菌效率有明显的提高,杀菌率由95.86%提高到98.41%,杀菌前后的细菌绝对数量由9.1×103下降到3.5×103,比未镀纳米二氧化钛膜的石英管减少了50%甚至更多。同时也发现,分别镀一层,二层及三层的纳米二氧化钛膜的石英管的杀菌效率基本相同。