同轴静电纺丝技术制备PVA@TiO_2纳米纤维及光催化性能研究

采用同轴静电纺丝技术,以二氧化钛(TiO2)水溶液为壳层、聚乙烯醇(PVA)水溶液为芯层进行同轴静电纺丝,成功制备出了PVA@TiO2纳米纤维光催化材料。通过热重-差热分析(TG-DTA)、X射线衍射、扫描电镜对样品进行了表征。结果显示:TiO2纳米粒子的负载量高达91%,是同类方法的2倍之多,同时具有良好的负载牢固的性能;研究了其在紫外光照射下光催化降解罗丹明B的能力,实验表明,20mL的1×10-5 mol/L罗丹明B溶液在10min内完全降解。     

TiO_2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶-凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP,Mn=900 000）和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti（OPr）4/Ni（CH3COO）2复合一维纳米纤维材料。经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维。采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验。结果显示,0.5%TiO/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性。     

静电纺制备TiO2/PVA复合纳米纤维及其光催化性能研究

通过静电纺丝的方法制备一种以二氧化钛(TiO2)为催化剂,聚乙烯醇(PVA)为载体的TiO2/PVA复合纳米纤维光催化材料。使用FE-SEM,XRD,Tg,FTIR对制备的TiO2/PVA复合纳米纤维膜进行了表征,并考察了其紫外光照射下光催化降解罗丹明B(Rh B)的能力。结果表明:制备的TiO2/PVA复合纳米纤维具有较高的光催化活性。     

金属配位化合物光催化降解罗丹明B

当今世界的水污染日益严重、水资源逐渐匮乏,因此开发出利用太阳光能降解水中有机污染物的催 化剂是当前研究的热点之一。以金属配位化合物为光催化剂,在可见光的照射下,研究了其对有机染料罗丹明B的 光催化降解作用。结果表明,当罗丹明B水溶液的浓度为1×10-5 mol/L、罗丹明B水溶液的体积为80mL、催化剂 质量为0.02g、反应温度为25℃、可见光功率为300W、照射时间为120min时,Co(en) 3Cl3 对罗丹明B的降解率为 87%,Ni(en) 3Cl2 对罗丹明B的降解率为2%,Ni(dien) 2Cl2 对罗丹明B的降解率为8%。因此,Co(en) 3Cl3 是性能 良好的光催化剂。     

ZnFe2O4/ZnO纳米复合纤维的制备及性质研究

利用静电纺丝和原子层沉积（ALD）方法制备了ZnFe2O4/ZnO纳米复合纤维并对其进行退火处理。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、光致发光、紫外-可见分光光度计对其进行了性质的研究。结果表明,制备样品为一维核壳结构的纳米复合纤维,ZnO壳层由于高温退火的原因结晶度提高,ZnFe2O4纳米纤维与ZnO薄膜间的表面化学键连结起来并成功复合,降低了ZnO自由载流子的重结合几率,实现了光生载流子的大程度分离。并且直观的比较了不同催化剂的降解性能。     

纳米铁类Fenton氧化降解罗丹明B废水

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),制备得到的纳米铁颗粒粒径在20~50nm,并使用纳米零价铁与过氧化氢形成异相Fenton试剂氧化体系对染料罗丹明B进行降解,考察了pH、温度、H_2O_2投加量、纳米铁投加剂量对罗丹明B降解率的影响。结果表明,30℃、pH 2.0、纳米零价铁0.8g/L、过氧化氢1mmol/L、反应10min,罗丹明B降解率达到99%。反应过程符合准一级动力学反应,表观反应速率常数为0.337min-1(30℃)。     

TiO2-xNx／硅藻土复合光催化剂的制备及其可见光催化活性

以尿素为氮源,硅藻土为载体,用溶胶-凝胶法合成了硅藻土负载氮掺杂纳米TiO2复合光催化剂。采用XRD,UV-vis对样品进行了表征;以罗丹明B为降解对象,考察了罗丹明B初始浓度、催化剂投加量、溶液初始pH值对降解率的影响,同时考察了样品在太阳光下的光催化活性。结果表明,掺氮Ti02450oc焙烧2h后为锐钛矿型,N掺杂使催化剂的吸收边红移至550nm左右,诱发TiO2可见光催化活性;当催化剂用量为2g／L,溶液初始pH值为6．5时,初始浓度为10mg／L的罗丹明B在氙灯光照45min后降解率为100％,太阳光照160min后降解率为97．4％。     

水热法制备碳纳米纤维与二氧化钛复合材料及其光催化性质的研究

通过静电纺丝技术和水热方法的结合,制备碳纳米纤维(CNFs)与二氧化钛(TiO2)复合材料.通过扫描电镜检测,TiO2纳米粒子成功生长在碳纳米纤维的表面.制备的CNFs/TiO2复合材料在紫外光照射下降解罗丹明B,其降解效率高于用同样水热方法制备的单纯的TiO2纳米粒子的光催化效果.复合材料光催化活性被增强主要归因于碳纳米纤维好的导电性,将光生电子及时转移,延长了TiO2电子——空穴对的分离时间.复合材料可以通过沉降被简单的回收再利用,且其光催化活性没有明显降低.     

静电纺制备ZnO@PAN纳米复合膜及其光催化性能

为了提高有机染料废水降解率,以聚丙烯腈(PAN)和醋酸锌Zn(Ac)_2为原料,采用静电纺丝方法、水热法制备ZnO@PAN复合纳米纤维膜,用来净化水资源;通过SEM电镜扫描分析溶液中聚丙烯腈和醋酸锌的配比、分解温度对ZnO纳米线生长状态的影响,研究ZnO纳米复合膜对罗丹明B染料在紫外光照射下的光催化脱色反应,及其重复光降解能力。研究结果表明:聚丙烯腈和醋酸锌比例为10∶1.5、分解温度为150℃、水热反应中添加氨水的情况下制备的氧化锌纳米线的生长状态最佳;该纳米纤维膜在紫外光照射下具有光催化活性和化学稳定性,照射2 h后脱色率达到66.7%,重复使用5次后染料的脱色率仍在60%以上,可重复性良好。     

TiO2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶一凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡略烷酮(PVP,Mn=900 000)和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti(OPr)./Ni(CH3COO)2复合一维纳米纤维材料.经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维.采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验.结果显示,0.5%TiO2/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性.     

石墨烯／二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

以钛酸正丁酯为钛源,采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯／二氧化钛复合光催化剂．通过XRD、SEM、TEM、Raman、PL和UV-vis光谱仪等分析手段对产物进行了表征,并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明B的光催化降解性能．实验结果表明：制备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛,石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为10-20nm左右,均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层．样品降解罗丹明B测试结果表明,石墨烯与二氧化钛的复合,一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强,另外,石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离,并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率,从而使石墨烯／二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明B表现出良好的光催化活性．     

火焰CVD法合成纳米TiO2及光催化降解罗丹明B的动力学研究

以TiCl4、工业丙烷、空气等为原料,采用火焰CVD的方法合成纳米TiO2并进行了材料表征;将TiO2应用于光催化降解染料罗丹明B并与商品化产品P25进行了比较。由XRD结果表明火焰CVD法合成的TiO2是由金红石和锐钛矿混合晶型组成,锐钛矿晶型占40%;在本实验条件下火焰CVD合成的TiO2光催化罗丹明B的速率比商品化P25快,降解过程符合假一级动力学,其起始速率随罗丹明B浓度的增加而增加,而表观速率常数则降低。在本实验分析条件下,罗丹明B有一主要产物,为N-乙基脱除产物罗丹明,浓度随着光照时间先增大而后减小。     

Au-TiO2纳米管阵列的制备及其在降解制糖废水中的应用

采用阳极氧化法在纯钛表面制备出了TiO2纳米管阵列薄膜.以罗丹明B为目标降解物,20W紫外灯（λ =253.7 nm）作为光源,探讨了制备Au-TiO2纳米管阵列（Au-TNTs）的最佳工艺,并采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射物相分析（XRD）、能谱分析（EDS）等对样品进行了表征.结果表明,以1g/L HAuC14＋ 30 g/L H3BO3为沉积液,当沉积电压为2.5V、超声条件下电沉积时间为60 s时,可制得理想稳定的Au-TNTs;Au掺入量占薄膜质量的16.71％,Au的掺入并没有改变TiO2纳米管阵列的表面形貌及晶型,但却显著提高了TiO2纳米管阵列的光催化活性.将Au-TNTs用于制糖废水的光催化降解,结果发现：当光照时间为30 h、pH值为1时,Au-TNTs对制糖废水的光催化降解率可达89.59％,比TNTs高出80％.Au-TNTs对制糖废水的光催化降解过程符合一级动力学过程.     

非离子表面活性剂模板合成介孔TiO2的研究

文章以非离子表面活性剂聚乙二醇和OP乳化剂为模板,醋酸为抑制剂,通过溶胶凝胶法制备了介孔TiO2,通过正交试验得到了制备介孔TiO2光催化剂的较优实验条件为：固定钛酸丁酯10mL,V乙醇：V钛酸丁酯=6：1,醋酸4mL,水8mL,PEG-1000与OP-10的质量比1：3。用SEM和XRD对所制备的催化剂进行了表征,以罗丹明B为模拟有机污染物对催化剂的光催化脱色性能进行了考察。结果表明,在优化条件下得到的介孔TiO2具有良好的光催化性能。     

电纺聚乙烯醇纳米纤维膜无酶过氧化氢传感器的制备

用静电纺丝的方法将聚乙烯醇（PVA）静电纺丝到裸铂电极表面,分别采用扫描电镜法、循环伏安法、电流时间曲线法、交流阻抗等方法对该电极进行表征.研究了过氧化氢在该聚乙烯醇修饰电极的电化学行为.实验结果表明：聚乙烯醇纳米纤维膜呈现出理想的疏松多孔的网状结构,极大地增大了电极的有效表面积;在pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液中相比裸铂电极,聚乙烯醇纳米纤维膜修饰电极对过氧化氢的响应电流有明显的提高,过氧化氢的浓度在7.8～2 900μmol/L范围内,与其还原电流呈良好的线性关系,检测限达1.1μmol/L.该聚乙烯醇修饰电极可以作为电化学无酶传感器用于低浓度过氧化氢的检测.     

TiO_2纳米管降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备Ti O2纳米管前驱体,用NaOH溶液对前驱体进行碱水热处理制备Ti O2纳米管,并用XRD、TEM等方法对产品进行了表征.以Ti O2纳米管作为催化剂,进行了不同条件下紫外光降解罗丹明B的研究.结果表明:合成的Ti O2纳米管具有明显的纳米管状结构特征,其外径为15~20 nm,壁厚约为1 nm,管长100~200 nm,生长良好.Ti O2纳米管对罗丹明B(RhB)有较好的降解作用.在20 g/L的罗丹明B溶液中加入2 g/L Ti O2纳米管,0.1 g/L H2O2,溶液pH为2.5时,光降解4 h,降解效率能到达89.65%.     

SiO2/TiO2共混电纺纤维的制备及光催化性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)为原料,采用静电纺丝技术制备了SiO2/TiO2共混纤维膜,经过煅烧后得到了SiO2/TiO2无机纳米纤维.采用TG-DTA对SiO2/TiO2共混无机纤维的热行为进行了表征,并对不同电压、不同纺丝液配比以及不同煅烧温度条件下得到的样品进行了SEM表征,研究不同条件对纤维形貌和光催化性能的影响.结果表明:当纺丝电压+17 kV、接收距离13.5 cm时,纺丝液最佳配比是4.0 g PVP、11 mL EtOH、1.0 mL HAc、1.3 mL TEOS和1.0 mL Ti(OC4H9)4.为了得到形貌和组成兼备的SiO2/TiO2共混无机纤维,确定最佳热处理条件是450℃保温3 h,样品在紫外光照射下对亚甲基蓝的最高去除率达到51%.     

硅藻土负载TiO2的制备及对染料的吸附降解性能

以硅藻土作为载体,采用溶胶凝胶法制备TiO2／硅藻土复合光催化剂．并通过SEM、XRD、KTIR和TG等手段对样品进行了表征。以250W高压汞灯作为光源,罗丹明B、活性翠蓝KN-G和酸性黄G三种染料作为目标污染物,考察复合光催化剂对染料的吸附降解性能。结果表明：TiO2的较佳制备条件为V钛酸丁酯：V乙醇：V水=10：40：0．5：2;TiO2的较佳负载量为33％。在紫外光条件下复合光催化剂对染料具有良好的吸附降解性能。     

Photocatalytic oxidation of Rhodamine B in a three-phase internal circulating fluidized bed with TiO2/SiO2 as photocatalyst

A novel photoreactor of three-phase internal circulating fluidized bed was applied to the degradation of Rhodamine B with TiO2/SiO2 catalyst and TiO2 powder,respectively.The experimental results showed that the photocatalytic activity of TiO2/SiO2 catalyst was much higher than that of TiO2 powder under the same condition,and the half life of Rhodamine B using TiO2/SiO2 was 9.5 min,much lower than 63 min when using TiO2 powder.Moreover,TiO2/SiO2 had a good adsorption capacity of Rhodamine B,which played an important role on degradation.In addition,it was found that the degradation kinetics of Rodamine B with TiO2/SiO2 catalyst did not follow the first order reaction.The degradation kinetics model in terms of the adsorption process of catalyst and the analytic solution of reactant degradation rate in liquid phase could be deduced,which consisted of two parts.The first part was due to the adsorption,while the second part was due to the photocatalysis.In the beginning of the reaction,the adsorption process was dominant.However,when the adsorption achieved a balance,the degradation of Rhodamine B in liquid phase and solid phase was mainly caused by photocatalysis and the degradation kinetics model conformed to the first order reaction.