阳光下TiO2/GAC光催化处理洗涤剂废水的研究

利用太阳光作光源，采用固定在颗粒活性炭中的TiO2(TiO2／GAC)作光催化剂，利用其将活性炭极好的吸附性与TiO2优良的光催化性能结合于一体的特性，设计了对以洗衣粉配置的洗涤剂模拟废水的两种处理方案：同时光照-吸附法和吸附饱和-光照水洗再生法，并在实验基础上对两种方案的一些性能进行了讨论。     

4BS染料光催化降解动力学

在间歇式淤浆床反应器中 ,以TiO₂ 为催化剂、高压汞灯为光源进行了 4BS染料光催化降解的动力学研究 .通过改变催化剂用量、反应时间及反应物初始浓度等条件 ,确定适宜的催化剂用量和溶液的 pH值 .在此基础上得到了消除固液混合及外扩散影响后的反应动力学方程 ,为反应器设计提供了必要的理论依据 .     

二维石墨相氮化碳纳米片的制备及其光催化性能

利用水热反应法将三聚氰胺悬浊液在200℃下反应生成中间产物,中间产物经煅烧直接制成了二维石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片(WCN),并与本体g-C3N4(CN)、传统热氧剥离法得到的g-C3N4纳米片(OCN)进行了比较.采用SEM、XRD、FTIR、Raman、AFM、PL对样品进行了表征,探讨了其光电化学性能和光催化性能.结果表明,两种方法均实现了对CN的剥离,WCN和OCN与CN的晶体结构和组成相同,WCN和OCN比表面积分别是CN的3.6倍和3.1倍.光电化学分析显示,WCN具有更好的载流子迁移与分离效率,具有较好的光催化活性.可见光照射下,WCN对亚甲基蓝(MB)的光催化降解率达到82.0％,分别是OCN和CN的2.4倍和6.7倍,光催化降解过程符合一级动力学方程.WCN具有优良的稳定性和可重复利用性能.     

液相沉淀法制备纳米TiO2及其光催化性能的研究

提出了一种以TiSO₄为前驱体的制备锐钛矿型纳米TiO₂的液相沉淀法。通过控制适宜的制备条件，可将Ti^4+的初始浓度提高到15 mol·L^-1。以丙烯酰胺的光催化降解为模型反应，考察了所制备TiO₂的光催化活性。与萃取沉淀法制备的TiO₂和工业催化剂相比，该法制备的TiO₂不仅产率高，而且催化活性较好。     

气固相光催化氧化反应动力学分析

对气固相光催化氧化基元反应进行了动力学分析 ,建立了简单适用的动力学模型 .理论分析表明 ,在较低的紫外光强度下 ,光催化反应速率与光强成正比 ;在较高的光强度下 ,速率与光强的平方根成正比 ;在极高光强度下 ,速率与光强无关 .因此将光催化反应简单分解为 3个速率步骤 ,即光子传递步骤、表面作用步骤、扩散步骤 .设计了新颖的气固相光催化反应器 ,采用三氯乙烯 (TCE)为模拟污染物 ,实验结果验证了气固相光催化反应存在光子传递和表面作用控制步骤     

Fe掺杂A-TiO_2在溴甲酚绿中的可见光催化活性及动力学

以FeCl_3·6H_2O为Fe源,采用水热法制备了Fe掺杂锐钛型TiO_2(A-Ti O2)光催化剂。以溴甲酚绿为降解对象,考察溴甲酚绿的初始浓度、催化剂用量、掺Fe量等因素对自制催化剂可见光催化降解反应的动力学方程的影响。结果表明:在40 W白炽灯照射下,当溴甲酚绿初始浓度为10 mg/L(pH=7)、催化剂的用量为0.6 g/L、掺Fe量为4%(摩尔分数)、室温下反应时间为3 h时,溴甲酚绿的降解率最大为76.05%。溴甲酚绿光催化降解曲线符合一级反应动力学方程,于上述最佳条件下其表观反应速率常数k达到最大值,为0.389 7 h-1。     

Zr掺杂g-C3N4光催化降解有机污染物

以盐酸胍为前驱体，硝酸锆为锆源，通过热聚合法制备了Zr掺杂的Zr/g-C3N4光催化剂。运用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL、XPS、BET等手段对催化剂的结构、形貌、光学性能进行了表征分析。结果表明：Zr掺杂改性的Zr/g-C3N4光催化剂拓宽了可见光的吸收，增大了比表面积，且降低了光生电子-空穴的复合率，具有较好的光催化活性。可见光照射下，在60 min内，5Zr/g-C3N4对罗丹明B（RhB）的光催化降解率达99.29%，光催化降解过程符合一级动力学方程，其速率常数k= 0.08647 min-1，是纯g-C3N4的8.3倍。捕获剂实验发现降解RhB的主要活性物种为超氧自由基，并推测了可能的反应机理。     

Photocatalytic degradation rate of oxalic acid on the semiconductive layer of n-TiO2 particles in the batch mode plate reactor Part I: Mass transfer limits

Organic compounds dissolved in water can be decomposed on a layer of n-TiO2 particles irradiated by u.v. light, which generates holes and electrons in the TiO2 material. Dissolved oxygen was used as electron scavenger and holes reacted with water to give OH radicals. The rate of degradation of the dissolved organic compounds by OH radicals is limited by the transfer of either oxygen or of theorganic compounds to the surface of n-TiO2 particles. The consequence of these limits is that, in the batch mode reactor with recirculation of the liquid, the dependence of the concentration of an organic compound on time has either a linear or an exponential form. Experiments with decomposition of oxalic acid in aqueous solutions using a plate reactor (60 cm × 120 cm) confirmed the analysis. Equations for evaluation of the mass transfer coefficient of the dissolved species to the surface of the plate reactor with a moving liquid fil m were developed for the case of the thickness of the Nernst diffusion layer being thinner than the thickness of the liquid. The experimentally obtained decomposition rate of oxalic acid was about 60 to 80% of the theoretical decomposition rate limited by oxygen flux through the film of a moving liquid. The present theory neglects the diffusion of oxygen into the porous layer of n-TiO2.     

光催化氧化法去除循环冷却水中COD的可行性

对光催化氧化法去除循环冷却水中COD的可行性进行了初步探讨,分析了光催化氧化法的原理、特点和发展趋势,结合实验研究发现,光催化氧化法具有极大的优越性,将其用于处理循环冷却水,去除水中COD是有效、可行的,具有良好的应用前景。     

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。