掺钒TiO_2可见光催化氧化SO_2的动力学和机理

利用溶胶-凝胶法制备掺钒纳米TiO_2,研究其在可见光条件下对SO2气体的催化氧化效果。采用烟气分析仪和碘量法测定SO2的浓度。利用XRD、BET、TEM、SEM、XPS、UV对掺钒TiO_2进行表征;研究焙烧温度、时间以及掺杂量等制备条件,对TiO_2脱除SO2的影响效果,探讨光催化氧化SO2的机理。结果表明:有O2条件下,在焙烧温度为700℃,时间为3 h,掺钒量物质的量含量为1.0%时,制备的TiO_2光催化氧化性能最好,SO2的脱除效率大于97%,氧化产物为SO3;光照和催化剂是SO2氧化的必要条件;光氧化效率随初始浓度的增大而增大,光催化反应符合一级反应动力学,且包括吸附和表面反应两部分,其中吸附为速控步骤;钒的掺杂使TiO_2产生红移,增强可见光催化活性,提高SO2气体的氧化效率。     

掺铋纳米TiO_2制备及可见光催化降解有机污染物

采用在酸性条件下超声沉淀的方法低温制备了Bi掺杂TiO_2纳米粉体,采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对催化剂进行了初步表征,发现其禁带宽度变窄,主要为锐钛矿(82.7%)和金红石(17.3%)混晶,纳米尺寸为25.8nm。以酸性桃红(SRB)和无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)作为探针反应,在可见光照射下(λ420nm)测定了SRB降解过程中总有机碳(1OC)的变化,发现SRB的TOC去除率为61.6%。跟踪测定光催化反应体系中氧化物种,表明光催化涉及羟基自由基(·OH)过程,所制备的催化剂在可见光下具有较高的催化氧化活性。     

TiO_2/C复合毫米球的制备及可见光催化活性研究

应用溶剂热条件下离子交换方法制备了C掺杂TiO2毫米球光催化剂。并通过元素分析、X射线衍射(XRD)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射对其进行了表征。结果表明,TiO2为锐钛矿相,UV-Vis漫反射分析显示,与商业用P25相比,TiO2吸收边带红移,可见光吸收增强,同时证明C以掺杂的方式对TiO2进行了改性。以可见光催化降解甲基橙(MO)考察了材料的光催化活性,与P25相对比,C掺杂TiO2的光催化活性明显提高,并且催化剂可以通过自身重力沉降到反应容器底部,实现自分离。     

TiO2纳米管限域Fe2O3的可见光分解水制氢性能

通过真空−超声辅助的等体积浸渍法制备了TiO2纳米管限域Fe2O3催化剂,考察了其可见光分解水制氢性能。由于TiO2纳米管的限域效应,导致Fe2O3颗粒减小,分散度提高,能隙增大,光生载流子得到有效分离,提高了其光解水制氢活性。     

可见光区光催化分解水制氢的研究进展

介绍了光催化分解水的基本原理,综述了近年来各种类型的半导体光催化剂在可见光区分解水制氢的研究进展,并对未来的发展方向进行了展望。     

TiO_2-Ni电极的光电效应

用复合电镀方法,将TiO_2半导体微粒镶嵌在Ni金属镀层中,形成一种新型的半导体复合电极。这种电极材料通过对半导体微粒的改性作用,可获得400mV的光电压,并能使TiO_2的Eg减小0.6eV。通过对电极时域特性及C_(sc)~(-2)—(?)关系的测定,讨论了进一步提高其性能的途径和理论问题。     

复合TiO_2-SiO_2光催化剂的制备及性能研究

以SiO_2气凝胶为载体,采用溶胶凝胶法制备出复合TiO_2-SiO_2光催化剂。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射图谱和比表面积测定等分析手段对复合光催化剂进行表征。结果表明,TiO_2微粒均匀搭载在SiO_2气凝胶的表面,复合光催化剂具有丰富的空间孔结构和良好的比表面积。在单因素实验和响应面优化实验基础上得出制备复合光催化剂的最佳工艺条件为:正硅酸乙酯(TEOS)和水的用量比(V/V)为4∶1,悬浮液中TiO_2的浓度为2.21 g/L,溶胶凝胶时间为3.11 d;最优工艺条件下制备的复合光催化剂对10 mg/L的亚甲基蓝溶液进行24 h降解处理,去除率达到99.1%。     

掺烧高炉煤气锅炉的水动力计算

锅炉中掺烧高炉煤气是高效使用煤的一种重要方式。对一台300MW煤粉锅炉的水动力计算进行了完整示例,再用相同方法计算了不同掺烧比例下的循环流量、循环倍率等值,进行对比说明了掺烧能够提高回路的安全性。随着掺烧比例的增加,循环倍率会增加,可以保证自然循环锅炉在自补偿特性的区域内工作,提高水冷壁的安全可靠性。     

掺磷SnO_2膜的特性

自Mochel和Littleton提出SnO_2、In_2O_3透明导电膜以来,已对其制备方法及电学、光学等物理性质进行了大量的研究,制出了电阻率低、透明度高和性能稳定的薄膜,并进行了推广应用。作为透明电极,它被应用于电致发光、液晶及图象存贮等光学装置中。在太阳能热利用中,它又被用作选择性透过膜。近年的研究还表明,利用它与Si等其它半导体结合,可制成“异质结”太阳电池,它具有如下功能:     

纳米TiO_2催化煤燃烧的实验研究

研究了纳米TiO2在有、无CaO脱硫的工况下,对汶南褐煤和内蒙烟煤的催化燃烧效果.通过热重曲线,从着火温度、失重量、放热量等燃烧特性方面,对实验结果进行了分析.结果表明:在无CaO脱硫时,纳米TiO2使烟煤的着火温度下降15 ℃,褐煤的燃尽温度降低了32 ℃;在有CaO脱硫时,纳米TiO2使褐煤的着火温度下降17 ℃,烟煤的燃尽温度降低了8 ℃,同时褐煤、烟煤的燃烧反应活化能分别降低了5.9 kJ/mol和1.3 kJ/mol,褐煤的发热量升高.XRD图谱中没有新物质生成也证明了纳米TiO2的催化燃烧作用.这一结果为燃烧脱硫的同时,提高煤的燃烧效率,节约用煤量提供了理论依据.     

WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂的高温脱硝性能

以复合氧化物TiO_2-ZrO_2为载体、WO_3为活性组分,制备了适用于高温烟气(500℃以上)脱硝的WO_3/TiO_2-ZrO_2型SCR脱硝催化剂,对催化剂进行了XRD表征,并考察了复合载体的组成、WO_3质量分数和高温焙烧处理对催化剂脱硝性能的影响.结果表明:WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂具有很好的热稳定性,经800℃高温处理后晶相结构保持不变且脱硝效率仅有微弱下降;WO_3质量分数为20%、钛锆比为7∶3和0∶10的2种催化剂具有较好的脱硝性能,能够适用于高温脱硝反应.     

在可见光照射下甲醇—水体系光催化脱氢的研究

本文报道了在可见光照射下甲醇—水体系在Rh_2O_3/CdS催化剂上光催化脱氢的研究结果。该反应具有较高的产氢速率(γ_(H2)～0.72mmol/h·80mgCat.·80ml Solution)和能量转换效率(η_E=3.15％)。Rh_2O_3对光生表面空穴的加速转移作用及甲醇氧化对表面初生态氧的快速消耗,使CdS的光腐蚀受到了有效的抑制,显著地改善了催化剂的稳定性。催化剂经连续54小时的光照反应,活性未见有显著下降。本文也对反应机理进行了初步探讨。     

基于宽带吸收光谱技术的SO_2浓度测量方法

本文介绍了一种对电厂排放SO2气体浓度进行评估的简单的数据处理方法,这种方法是基于紫外宽带吸收光谱技术,利用SO2气体在300 nm处具有强吸收的特性,从而最终得到SO2的浓度。这种数据处理方法的优点是可以大大减少其它气体成分和粉尘对测量的干扰,稳定性好,响应时间短,尤其是具有很低的探测限。在文中我们讨论了仪器的设计方法,测量原理和实验过程,并且对电厂排放SO2进行了测量研究。     

载体SiO_2上纳米TiO_2膜的制备及光催化性能

以SiO2 为载体 ,在酸性条件下 ,用TiCl4 水解法制备了TiO2 纳米膜催化剂TiO2 /SiO2 。以IR、XRD、SEM和吸光光度法对其进行了表征 ,所制TiO2 膜的平均粒径在 12nm以内 ,并能在很宽的煅烧温度范围内保持锐钛矿晶体结构 ;将TiO2 /SiO2 应用于光催化降解敌敌畏 (DDVP) ,具有高的光催化活性 ,且易回收及反复使用。探讨了不同条件对光催化活性的影响。     

Fe_2O_3/SiO_2/TiO_2复合薄膜的制备与表征

采用溶胶.凝胶法制备了Fe2O3/SiO2/TiO2三元复合薄膜.通过XRD表征、紫外.可见透射光谱分析,考察了Fe2 O3/SiO2对TiO2晶型、亲水性、光催化性能的影响.结果表明:加入Fe2O3、SiO2后TiO2仍然保持完整的锐钛型,抑制了TiO2晶粒的增长,且加入Fe2O3后TiO2的吸收波长发生了"红移".Fe2O3/SiO2/TiO2光催化性能、亲水性能优于SiO2/TiO2、Fe2O3/TiO2及单-TiO2膜.     

基于积分吸收光谱技术的NO_2气体浓度检测

为了满足氮氧化物工业排放浓度检测和氮氧化物排放总量控制的要求,本文基于积分光谱技术对二氧化氮气体浓度进行了检测。建立了基于积分吸收光谱技术的NO_2气体分析方法和光学参量与气体浓度之间的关系。研究了积分吸收光谱技术的探测限、零点漂移、量程漂移和测量误差。实验结果表明在信噪比为2时NO_2气体探测限为1 mg/m~3。零点漂移小于1 mg/m~3,满量程漂移小于0.6%,最大相对误差为0.5%。证明了基于积分吸收光谱技术可以实现固定污染源排放NO_2气体浓度的高精度直接检测。     

TiO_2-SnO_2纳米粒子超声波光催化降解尤丽特蓝的动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2-SnO_2催化剂,以尤丽特蓝为研究对象,研究了超声波光催化降解尤丽特蓝的动力学。结果表明:在所研究的范围内,SnO_2的最佳掺杂量为0.05,TiO_2-SnO_2催化剂的最佳投加量为2g/L;超声波光催化降解尤丽特蓝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∝C_0~(0.85)·(DO)~(3.91);超声光催化协同降解要比单独超声波或光催化处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应。     

TiO_2/SiO_2双层减反膜在太阳电池上的应用

利用二氧化硅(SiO_2)对太阳电池表面的钝化作用,对传统的二氧化钛(TiO_2)单层减反膜进行了改良.基于理论模拟分析了光反射率随膜层(TiO_2/SiO_2)厚度变化规律,结合实验上SiO_2最佳厚度经验值,制备了晶体硅太阳电池(即TiO_2/SiO_2/Si),并和SiN_x/Si结构的晶体硅太阳电池相比较.分别测试了少子寿命、反射率、电性能参数等,结果表明这种改良后的TiO_2减反膜也可以取得很好的减反效果和钝化效果.镀有TiO_2,SiO_2双层膜与SiN_x减反膜绒面晶体硅片的积分反射率分别为4.9%和3.9%;使用以上两种不同减反膜制备的太阳电池的开路电压均可达到0.62V.可见这种TiO_2双层膜有望在将来的生产中得到具体应用.     

TiO_2光催化氧化对染料降解脱色行为的研究

在以紫外光为光源的TiO2悬浮光催化反应体系中,以RB、AG和MG三种染料作为模型污染物,对染料光催化氧化的脱色行为进行了研究。研究结果表明:①染料在TiO2表面上的吸附是进行光催化反应的前提条件之一,而染料在TiO2表面吸附能力的大小直接影响着光催化反应效率的高低;②OHg的主要来源是由TiO2表面光生空穴进行离子反应提供的;溶解O2主要是抑制TiO2表面光生电子—空穴的复合;染料主要是通过TiO2表面光生空穴直接氧化分解的或由光生空穴产生的OHg氧化分解的。