纳米TiO2光催化降解有机污染物的研究与应用

以光催化剂TiO2为例,讨论了光催化降解有机污染物的机理,总结了TiO2光催化剂在降解有机污染物(氯代物与芳香族化合物、含氮化合物、表面活性剂、染料、农药等)方面的应用,并对TiO2光催化氧化法的发展与应用前景进行了展望。     

纳米TiO2光催化性能及在水处理中的应用

介绍了半导体TiO2光催化的机理，并且对TiO2降解水中卤代烃有机污染物、有机磷农药、除草剂阿特拉津和一些无机污染物作了概括，展望了TiO2作为一种光催化剂的发展前景。     

纳米二氧化钛光催化氧化在环境治理中的研究

介绍了6种纳米二氧化钛的制备方法,对其在大气环境治理以及污水处理中的研究进行了综述,目前的研究集中在紫外光激发催化氧化、以及影响催化氧化效率的因素分析上,而且发现薄膜化和负载型TiO2催化剂优于粉末状TiO2,并指出了进一步改性纳米二氧化钛的必要性,尤其是通过改性,提高可见光的利用率．以期在实践中推广应用。     

纳米二氧化钛光催化降解水中有机污染物的研究

Ti0     

二氧化钛基光催化剂光催化降解有机污染物

不同行业产生的有机化合物会产生一系列有问题的废水污染物。由于其优异的特性,包括无毒、高光催化降解能力以及优异的热和化学稳定性,TiO₂基光催化剂是具有优异吸收性能的新型材料。然而,TiO₂在有机废水处理中的应用仍然存在挑战,例如颗粒聚集、质量转移受限、亲和力差、能带宽和回收困难。因此,需要对 TiO₂基光催化剂进行更多的设计和优化,从而以更低的成本达到更高的去除效率。本文主要对影响 TiO₂基光催化剂活性的各种参数如 TiO₂的结构、pH 值、颗粒大小、掺杂剂和添加剂的引入进行了深入的研究使其得到进一步的研究和发展。     

纳米二氧化钛光催化降解苯酚水溶液

以P 25纳米TiO2 作为光催化剂,在环状光催化反应器中进行了苯酚水溶液的光催化降解性能研究。系统考察了溶液的pH、P 25用量、银掺杂量、苯酚的初始质量浓度等因子对苯酚溶液光催化降解过程的影响。结果表明,在pH=7时,苯酚水溶液降解率达97 4%,强酸和强碱条件均不利于苯酚的降解;质量浓度50mg/L的苯酚水溶液,P 25用量为50mg,UV辐照30min时降解率为95 6%;质量浓度100mg/L的苯酚水溶液,P 25用量为150mg,UV辐照60min时降解率为95 4%;银掺杂P 25增加了其光催化活性,用质量分数为10%的硝酸银水溶液掺杂制备的复合光催化剂,苯酚的降解率比未掺杂时增加16 5%。     

纳米二氧化钛复合材料降解水中污染物的研究

对金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料降低水中污染物的研究进展进行了论述;金属离子掺杂纳米二氧化钛复合光催化材料相较于纳米二氧化钛,其禁带宽度变窄,提高了在可见光区的吸收性能,提高了光催化活性,提高了污染物降解率。     

二氧化钛基光催化剂光催化降解有机污染物

不同行业产生的有机化合物会产生一系列有问题的废水污染物。由于其优异的特性,包括无毒、高光催化降解能力以及优异的热和化学稳定性,TiO₂基光催化剂是具有优异吸收性能的新型材料。然而,TiO₂在有机废水处理中的应用仍然存在挑战,例如颗粒聚集、质量转移受限、亲和力差、能带宽和回收困难。因此,需要对TiO₂基光催化剂进行更多的设计和优化,从而以更低的成本达到更高的去除效率。本文主要对影响TiO₂基光催化剂活性的各种参数如TiO₂的结构、pH值、颗粒大小、掺杂剂和添加剂的引入进行了深入的研究使其得到进一步的研究和发展。     

光催化降解水中有机污染物

叙述了利用半导体光催化氧化水中污染物的机理、催化剂结构及研制情况,介绍了较为理想的催化剂处理反应器。     

外场耦合光催化降解有机污染物研究进展

介绍了外场耦合光催化降解有机污染物的研究现状。围绕提高光催化过程的量子效率和能量利用率,加速光生载流子的界面迁移率,降低复合率等问题,通过比较超声场、磁场、电场、微波场和热场耦合光催化降解有机污染物的特点,指出了光催化降解有机污染物存在的问题和今后的研究重点。     

纳米二氧化钛/丝素复合膜的制备及其光催化甲基橙的研究

制备了纳米二氧化钛/丝素复合膜,并用原子力显微镜、X射线能谱和红外光谱对复合膜进行了表征,以甲基橙为例,考察了复合膜的光催化行为。结果表明复合膜制备方法合理,当纳米二氧化钛与丝素质量比为0.1%时,其以粒径50nm左右均匀分散于复合膜中,复合膜与普通丝素膜仅存在细微的构象差异,复合膜表现出较优异的光催化性能,甲基橙降解率可达91%,符合Langmuir Himshelwood模型。     

纳米二氧化钛的现状与发展

介绍了目前纳米（超细）二氧化钛的几种基本制造方法，指出了二氧化钛的光催化性质、条件及原理，并且介绍了纳米二氧化钛的应用途径，主要是作为紫外光吸收剂、特殊颜料和化学催化剂使用。预测了未来10a纳米二氧化钛的生产消费情况。指出，到目前为止所有纳米（超细）粉体材料中，二氧化钛具有较好的光催化性质。     

纳米二氧化钛薄膜制备方法研究进展

二氧化钛纳米晶薄膜优异的性能使其成为研究焦点,制备二氧化钛薄膜有着重要的现实意义。介绍了近年来国内外二氧化钛薄膜制备技术的研究进展,主要涉及高活性二氧化钛光催化薄膜的制备(制备方法包括溶胶-凝胶法、丝网印刷法、激光化学气相沉积法、水热结晶法、电泳法等),负载二氧化钛薄膜常用的载体,以及在环境保护等方面的应用研究现状,并指出以后的研究方向。     

Photocatalytic decomposition of acetaldehyde in air over titanium dioxide

The photocatalytic decomposition of acetaldehyde in air at initial concentrations ranging from 3 to 200 mg m⁻³ has been studied in a semitransparent closed box with an inlet volume of 0.056 m³. The photocatalytic reactors consisted of a glass tube, 250 mm long with inside diameters of 28, 35, or 45 mm, whose inner surface was coated with a thin film of titanium dioxide, and a 6‐W blacklight fluorescent lamp located at the axis of the glass tube. The decomposition of acetaldehyde was almost complete within 1–3 h and its main product was carbon dioxide. A kinetic study showed that the photocatalytic reaction obeys a Langmuir adsorption isotherm. Although the light intensity was certainly decreased with the distance from the light source, the degree of this decrease was much smaller than the degree of the decrease in the kinetic constants, which suggests that the light intensity is not simply proportional to the degree of the photo‐excitation of TiO₂ and the rate of the resulting photocatalytic decomposition of acetaldehyde. © 1999 Society of Chemical Industry     

提高二氧化钛光催化性能的研究进展

对过渡金属离子掺杂、贵金属表面沉积、表面光敏化、表面超强酸化等几种提高TiO2 光催化剂活性的方法进行了综述 ;介绍了近年来为了提高TiO2 光催化过程的效率 ,而发展形成的微波场作用下光催化反应、热催化与光催化的耦合反应、室温等离子体光催化反应、生物光催化反应、电场助光催化反应等几种新型高效光催化反应技术的研究现状与进展 ;并对TiO2 光催化的应用进行了展望。     

PET/纳米TiO2抗紫外纤维的制备及性能研究

将金红石型TiO2添加至聚合反应体系中进行原位聚合,得到PET／纳米TiO2复合材料,通过透射 电镜(TEM)、扫描探针显微镜(SPM)研究了纳米TiO2在PET基体中的分散情况。将复合材料纺制成纤维, 并进行了力学性能、抗紫外性能等测试。结果表明,金红石型TiO2在基体中分散较均匀,TiO2质量分数为 1％时,基本呈纳米尺寸分散;PET／纳米TiO2纤维中含1％TiO2时,断裂强度较纯PET纤维下降6％左右,断 裂伸长率、结晶度也有所下降。织物对UVA,UVB波段的紫外线具有优异的屏蔽效果,抗紫外因子(UPF 值)可达50以上。     

活性炭负载纳米二氧化钛对水体中砷的去除

采用批处理吸附实验,研究了颗粒活性炭和粉末活性炭负载纳米二氧化钛对水体中砷的去除效果及其初步机理。X射线衍射表征两种活性炭负载纳米二氧化钛后饱和吸附As(Ⅴ)和As(Ⅲ)前后的晶体结构图谱表明,其对砷的吸附属于表面吸附。结果说明,活性炭负载纳米二氧化钛便于纳米材料的回收,是发挥纳米二氧化钛除砷效果的重要措施。     

纳米二氧化钛薄膜的制备及特性研究

纳米二氧化钛薄膜由于具有优良的光催化活性而受到人们的重视。采用阳极电沉积的方法在ITO基体上制备二氧化钛钠米薄膜。研究了阳极电流密度和沉积时间对纳米二氧化钛薄膜结构和附着力的影响，利用扫描电子显微技术和X射线衍射技术分析了二氧化钛薄膜的表面形貌和组织结构，探讨了其光催化活性和亲水性。结果表明，纳米二氧化钛薄膜是由纳米级的颗粒组成，颗粒间存在纳米级小孔，该薄膜对于波长为400－700nm的可见光是透明的，具有优良的光催化活性和亲水性。     

Photocatalytic reduction of nitrobenzene over titanium dioxide: by-product identification and possible pathways

The photocatalytic reduction of nitrobenzene (ethanol + TiO₂ + UV-light) in non-aqueous suspension yielded aniline and acetaldehyde as main products. However, various by-products as intermediates of nitrobenzene photoreduction (i.e. nitrosobenzene and hydroxyaniline) and others (i.e. indoles and quinolines) were also detected. These last results were explained in terms of reactions between aniline and oxidation products of ethanol.     

铜离子掺杂二氧化钛光催化板式微反应器

将微反应器技术应用于光催化反应是一项新兴且极具潜力的技术创新.采用金属蚀刻技术制造了板式微反应器,并通过溶胶-凝胶法在微反应器中负载了铜离子掺杂改性的TiO₂光催化剂涂层.使用X射线衍射分析、扫描电子显微镜以及紫外-可见漫反射吸收光谱对催化剂进行表征,并以甲基橙的降解反应来评价微反应器的光催化效果.结果表明,铜离子掺杂能够有效提高微反应器的光催化性能,掺杂浓度为0.04%(摩尔比于Ti)时效果最优,能够在90 s的停留时间内使初始浓度为10 mg·L^-1的甲基橙溶液降解45%;光催化微反应器中甲基橙的降解过程为不完全氧化的动力学一级反应,其反应速率常数(k)远高于常规反应器体系,并随着甲基橙溶液初始浓度(C₀)的减小而增大,且lnk-lnC₀具有良好的线性关系.