双氧水改性二氧化钛的光催化性能研究

研究了用微乳法制备纳米二氧化钛粉末的工艺，以及在紫外光照射下，TiO2和H2O2分别以及两者结合对于甲基橙溶液的降解作用。结果表明用微乳法可以制备粒度为23．2nm的纳米TiO2粉末；在紫外光照射下，H2O2可以有效地降解甲基橙溶液；当H2O2浓度从1mmol／L增加到10mmol／L，甲基橙的吸光度直线下降；当H2O2浓度达到10mmol／L时，降解率可以达到99％；TiO2也可以有效地降解甲崔橙溶液，当TiO2的浓度为0．50～0．75g／L时，降解率最大；用H2O2对TiO2进行改性后，可以有效地降解甲基橙溶液，固定TiO2的量为0．5g／L时，当H202浓度为4mmol／L时，甲基橙溶液的吸光度达到最低；当H2O2浓度处于10mmol／L以上时，甲基橙溶液的吸光度却出现无规则的变化。     

离子液体中纤维素/TiO_2复合材料的制备及其性能

以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐BMIMCl为反应介质,钛酸丁酯作为钛前驱物,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2,并将其负载在纤维素上,制备纤维素/TiO_2复合材料。采用单因素实验对反应条件进行优化,用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫外光漫反射(DRS)及热分析仪(TG)对复合材料结构及性能进行表征。以紫外光为光源,研究纤维素/TiO_2复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解性能。结果表明:采用离子液体BMIMCl作为反应介质,可在常温常压下制备出高活性的光催化复合材料;TiO_2负载于纤维素后的复合材料对甲基橙的降解率在80min达到97.09%,与未负载的纳米TiO_2光催化剂相比,复合材料对甲基橙的降解率提高了37%。纤维素/TiO_2复合材料重复利用4次后对甲基橙的降解率仍能达到62.66%。     

溶胶-凝胶法制备xLa-3%In-TiO_2光催化材料

采用溶胶-凝胶法制备xLa-3%(摩尔分数,下同)In-TiO_2光催化材料,对其进行XRD,SEM,比表面,孔径分布表征和光催化活性评价。结果表明:所制备的样品为四方晶系锐钛矿结构,掺杂La和In样品的TiO_2晶粒尺寸有所减小。In3+,La3+以置换Ti 4+的方式进入TiO_2晶格中。掺杂La后材料的比表面积增大,平均孔径减小。xLa-3%In-TiO_2的孔径主要分布在1.5~10nm范围内。La的掺杂明显提高了材料的光催化活性,甲基橙在0.3%La-3%In-TiO_2和3%InTiO_2上的光催化反应速率常数分别为0.061,0.029min~(-1)。甲基橙分子中的显色基团在光催化过程中可以完全降解。     

酞菁钴/MCM-41的制备及其可见光催化性能

以MCM-41分子筛为载体,采用浸渍法将酞菁钴负载到分子筛上以氙灯为光源降解甲基橙溶液。对负载型酞菁钴催化剂进行FT-IR、XRD、SEM表征,结果表明所制催化剂负载效果良好,且分子筛结构未发生改变。以甲基橙溶液为模拟处理对象,研究催化剂的催化性能,考察了光照、酞菁钴负载、催化剂用量等因素对催化效果的影响。结果表明,氧气充足时,在光照条件下、0.04g负载型酞菁钴催化剂处理200mL的0.05g/L甲基橙溶液能够有很好的处理效果,2h降解率能够达到98.3%,且重复利用4次后降解率仍能达到90%。     

H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解甲基橙的催化性能

通过溶胶凝胶制得H3PW12O40-Ti（OH）4凝胶,并柱撑于膨润土层间制备了复合光催化剂H3PW12O40-TiO2/膨润土。由XRD、SEM、EDS对制备的复合光催化剂进行表征测试表明,固载的H3PW12O40-TiO2使膨润土层状结构发生明显变化,柱撑体H3PW12O40-TiO2呈弥散状态,且TiO2为锐钛结构,催化剂为颗粒粒径大小不一、分布松散的复合材料。对甲基橙的H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解应用表明,掺杂的杂多酸使所制备的复合催化剂光催化活性得到了极大提高,在光催化体系下有较广的pH适应范围,且制备的催化剂具有良好的催化稳定性。在表征分析及应用实验的基础上,提出了H3PW12O40-TiO2/膨润土的强化催化作用原理。     

离子液体中不同形貌ZnO的制备及光催化性能

采用水热反应的方法,以1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([BMIM]Br)离子液体为反应介质,在140℃的温度下合成了不同形貌的ZnO粉体光催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶转换红外光谱(FT-IR)等分析方法对产物的结构进行了表征。结果表明,所合成的不同形貌的ZnO粉体均属于六方晶相,同时具有纤锌矿结构,且离子液体对产物产生了一定的修饰作用。在以紫外灯为光源的条件下,将有机染料甲基橙为目标降解物,使用自制光催化反应器进行了光降解实验,考察了所制备出的不同形貌ZnO粉体的光催化活性。     

TiO2中空纤维光催化研究及设备设计

利用生物模板法-脱脂棉为模板,于不同温度烧结得二氧化钛（TiO2）中空纤维,利用X射线衍射、扫描电镜等进行表征,研究得出550℃高温下烧结的TiO2中空纤维光催化性能最佳,以浓度为10mg/L甲基橙为目标降解物,在pH值为2,TiO2中空纤维浓度为2.5g/L,紫外灯照射180min后降解率可达90%以上,二次降解率可达77%以上。在此最优实验条件的基础上,设计了一套新型光催化降解有机废水二级处理装置,第一级装置采用TiO2中空纤维作为催化剂,第二级装置采用活性炭和TiO2混合物作为催化剂,实验测试结果较好,极具实际应用与推广价值。     

改性沸石对水溶液中甲基橙的吸附动力学研究

以氢氧化镁改性沸石为吸附剂,研究了其对水溶液中甲基橙的吸附性能.用准一级和准二级动力学、Elovich、粒子扩散及Fick动力学等方程对不同浓度、吸附时间的吸附曲线进行分析,研究了其吸附动力学机理.结果表明:改性沸石吸附甲基橙是复杂的非均相扩散的化学吸附过程,吸附过程由膜扩散和粒子内扩散联合控制,并通过Fick方程计算了吸附过程的有效扩散系数.     

Ti O2／Si O2复合光催化剂制备工艺参数优化及其表征

先以无机钛盐、硅酸盐为原料制取聚合硅酸硫酸钛,再通过液相水解法制得TiO2/SiO2复合光催化剂,并用SE M、X R D、BE T和甲基橙脱色率对复合光催化剂进行表征. 结果表明,TiO2/SiO2复合光催化剂制备优化工艺参数为：Ti（S O4）2作钛源、Ti/Si摩尔比为12 ： 1、水解反应p H值为6、煅烧温度为650oС,以此条件制备的复合光催化剂对甲基橙脱色率可达98 .6 %以上;TiO2/SiO2复合光催化剂为一种分散均匀的纳米级球形颗粒,其成分为以锐钛矿为主的TiO2,SiO2的复合有效抑制了TiO2晶粒的生长,同时提高了TiO2的热稳定性.