Sol-Gel法制备活性炭载TiO_2复合光催化剂及其光催化降解亚甲基蓝

以椰壳活性炭和煤质活性炭颗粒为载体,通过溶胶-凝胶法制备了活性炭负载二氧化钛的复合光催化剂,并对其光催化降解亚甲基蓝的活性进行评价.结果表明:复合光催化剂的光催化降解效果比纯二氧化钛好.载体的结构显著影响着复合光催化剂的活性.椰壳活性炭因其具有更丰富的孔体积和更大的比表面积,对亚甲基蓝溶液的光催化降解率明显要高于煤质活性炭负载二氧化钛复合型光催化剂.随着煅烧温度的升高,复合光催化剂的效果越来越好.     

可见光响应复合高效光催化剂的制备及应用

采用溶胶-凝胶法将过渡金属离子Fe和稀土离子Sm共掺杂改性纳米TiO2,首次将其负载在具有大比面积、微孔结构丰富的活性炭纤维载体上,制备出新型复合高效光催化剂。以甲基橙模拟染料废水为降解目标,考察催化剂的光催化活性。通过XRD、SEM、BET等手段表征其性质。结果表明:共掺杂改性复合光催化剂的光催化活性要明显优于空白炭纤维、纯二氧化钛负载活性炭纤维和单掺杂改性复合光催化剂的光催化活性,当煅烧温度500℃、n(Fe)∶n(Sm)∶n(Ti)为0.05∶0.1∶1、TiO2在活性炭纤维上的负载量为45%时,光催化效果最好;将光催化剂重复利用7次后,再次降解高质量浓度甲基橙溶液,降解率仍然超过95%;新型复合光催化剂对工业RO浓缩水中COD去除率可达37.12%。     

Ce/S共掺杂TiO2制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了沸石负载型Ce/S共掺杂TiO2光催化剂,探讨了可见光下负载型共掺杂TiO2光催化剂的光催化降解亚甲基蓝的可行性和工艺条件.研究结果表明,催化剂焙烧温度300℃,反应体系pH值为7.02时的亚甲基蓝降解效果最好.共掺杂复合光催化剂活性要好于单掺杂和不掺杂的光催化剂活性,负载型复合光催化剂具有很好的重复使用性能.     

掺铁TiO2-活性炭复合材料的制备及其光催化活性

通过浸渍法将掺铁TiO2溶胶负载到活性炭上制备掺铁TiO2-活性炭复合光催化剂材料,并对其结构特征、吸附特性、可见光光催化活性和再生性能进行研究.结果表明,掺铁TiO2-活性炭复合材料具有很大的比表面积,对有机污染物具有优越的吸附性能,而其比表面积则随着掺铁TiO2-活性炭的质量比的增大而逐渐减小.在可见光下,复合光催化剂材料由于Fe3 的引入TiO2中,对亚甲基蓝溶液具有高的光催化活性,其中经过500℃热处理的载钛量为5%(质量分数)的复合光催化剂材料的光催化活性最佳.复合光催化剂具有优越的再生性能,经再生处理可多次重复使用.     

二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯复合材料光催化降解废水中有机物的研究

采用溶剂热法制备出二氧化钛-硫化镉/还原氧化石墨烯(TiO_2-CdS/rGO)三元复合光催化材料,研究其对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果.结果表明,TiO_2-CdS/rGO对亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解效果优于TiO_2-CdS的,催化效率得到明显提高,降解时间大大缩短.在可见光照射下,以TiO_2-CdS/rGO为光催化剂,当光反应时间为40min时,亚甲基蓝、罗丹明B的降解率可达100%.     

活性炭负载N掺杂TiO_2光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以尿素为N源、以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶凝胶法制备N掺杂TiO2,并用浸渍法将TiO2负载于粒状活性炭上,通过烧结制成N-TiO2/AC光催化剂.并利用TG-DTA、XRD、BET对催化剂的结构、尺寸等特征进行分析和表征,同时考察了亚甲基蓝溶液初始浓度、催化剂用量、亚甲基蓝溶液pH值、催化剂负载次数对N-TiO2/AC光催化剂在可见光下降解亚甲基蓝的影响.其结果表明负载于活性炭上的N-TiO2平均粒径约为9.3 nm,晶型为锐钛矿型,其比表面积为746.9 m2/g.最佳条件下在亚甲基蓝溶液初始浓度为100 mg/L、制备催化剂用量为0.4 g,亚甲基蓝溶液pH值为1.0时,经100 W钨灯5 h照射后,亚甲基蓝的去除率为91.43%,相同条件下比N-TiO2和纯TiO2催化剂活性分别提高了2.580倍和65.31倍.     

CaSnO_3/膨润土复合光催化剂的制备及对亚甲基蓝的光催化降解性能

采用水热合成法制备出CaSnO3/膨润土复合光催化剂,采用XRD、SEM和IR等分析手段对该样品的形貌和结构进行表征,并研究了其对亚甲基蓝水溶液的光催化降解性能.结果表明:负载比例为3%的CaSnO3/膨润土复合光催化剂对亚甲基蓝水溶液的降解效果最好,当催化剂用量为60 mg,反应时间为14 min时,降解率可达98%.     

多孔二氧化钛光催化降解亚甲基蓝的实验研究

二氧化钛由于其特殊的结构和性质而具有良好的光催化性能.以亚甲基蓝光催化氧化反应为评价体系,通过自制的多孔二氧化钛研究了吸收波长、亚甲基蓝浓度、pH、催化剂用量对光催化降解率的影响,并初步评价了不同煅烧温度下多孔二氧化钛的光催化活性.结果表明:吸收波长在666nm,亚甲基蓝溶液pH=5.0,催化剂浓度为1.0g/L时为最佳的光催化剂价条件.400℃煅烧2h所得的多孔二氧化钛表现出最高的光催化活性.     

F掺杂膨润土负载PbSnO_3复合光催化剂的制备及对亚甲基蓝的光催化降解性能

以NH_4F为氟源、膨润土为载体,采用水热合成法制备出了F掺杂膨润土负载PbSnO_3复合光催化剂.采用XRD、IR、SEM等分析手段对样品的形貌和结构进行了表征.并在可见光条件下,以亚甲基蓝溶液作为目标降解物,研究了其光催化性能.结果表明:当光照时间为12 min、F掺杂质量分数为0.04%、光催化剂用量为40mg/L时,其对亚甲基蓝溶液降解效率最高,降解率超过97%.     

坡缕石负载ZnO／SnO2光催化剂的制备及光催化性能研究

采用共沉淀法制备了负载型复合光催化剂ZnO/SnO2/PG,运用FT-IR,XRD,TG,UV-Vis等多种表征手段对该光催化剂的结构、热稳定性及光谱性质进行了分析,同时利用太阳光对水溶液中亚甲基兰的降解实验对催化剂的光催化性能进行了评价. 结果表明,坡缕石负载的复合光催化剂有很好的热稳定性和较高的光催化活性,120 min内对亚甲基兰去除率达到95%以上,降解反应符合一级反应动力学特性.     

二氧化钛／活性炭复合材料的制备及光催化降解性能

研究对比三种锐钛矿二氧化钛溶胶的常温制备方法,选用溶胶凝胶法以四氯化钛和氨水为原料制得二氧化钛溶胶。浸渍处理表面经过氧化处理的活性炭。利用X射线衍射表征合成二氧化钛的晶相,扫描电镜观测了活性炭负载二氧化钛前后表面形貌变化,利用红外光谱（FT—IR）进行了结构表征,进行了对甲基橙的光催化降解实验。研究结果表明,氧化处理后活性炭表面形貌和光学活性发生了显著变化,氧化处理后活性炭表面负载二氧化钛膜变得较完整。复合材料与无负载、简单氧化处理的活性炭相比,显示了更高的对甲基橙的光降解能力。     

以陶瓷-活性炭为载体的光催化剂降解苯酚研究

采用浸渍法将TiO2溶胶涂覆于陶瓷-活性炭载体,得到陶瓷-活性炭负载TiO2光催化剂.以苯酚废水为模拟目标降解物,采用紫外杀菌灯为实验光源,对光催化剂进行了光降解性能的研究.考察了TiO2负载次数、溶液pH值、苯酚初始浓度以及陶瓷-活性炭载体特性等因素对陶瓷-活性炭为载体的TiO2光催化剂降解苯酚的影响.结果表明,负载两次得到的复合光催化剂表现出良好的活性与稳定性.对初始浓度为50mg/L,初始pH值为6.5的苯酚废水的降解效率最好,处理6h后降解率达到97.31％.     

膨润土负载PbSnO_3光催化剂对亚甲基蓝溶液的脱色性能

以钠基膨润土为载体,采用水热合成法制备膨润土负载Pb Sn O3光催化剂.以亚甲基蓝溶液为目标降解物,在自然光照条件下,研究膨润土负载Pb Sn O3光催化剂对亚甲基蓝溶液的脱色性能.结果表明:膨润土负载Pb Sn O3光催化剂对亚甲基蓝溶液有良好的脱色效果,且具有良好的再生性能.当催化剂浓度为50 mg/L,负载比为5%,光照时间为12 min时,脱色率达到95%以上.     

介孔TiO_2/珍珠岩催化剂的制备及可见光催化活性研究

为提高可见光在降解染料废水过程中的利用率,以珍珠岩为载体,制备了负载型介孔TiO2催化剂.分析了焙烧时间和负载次数对催化剂降解亚甲基蓝性能的影响及其动力学规律,并用SEM扫描电镜进行了形貌表征.研究结果表明:焙烧时间超过1.5 h时,催化剂活性随焙烧时间的增加而降低,在最佳焙烧时间1.5 h的条件下,可见光对亚甲基蓝的降解率达71.59%;多次负载有利于催化剂活性的提高,其中负载3次的降解效果最佳珍珠岩呈现出疏松多孔结构,珍珠岩负载1次的二氧化钛较少;负载3次的较多,分布比较均匀;负载5次的二氧化钛较集中,但不及负载3次的多.所制备的催化剂降解亚甲基蓝反应都符合一级或准一级动力学规律,其中焙烧时间为1.5 h及负载次数为3次时的一级反应速率常数分别达到最高.     

固定床微反应器中p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化降解亚甲基蓝性能

用水热法制备系列p-NiFe_2O_4/n-CdS光催化剂,通过固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝对p-NiFe_2O_4/n-CdS的光催化活性进行评价,并对光催化活性提高的机制和反应条件对降解性能的影响进行分析。结果表明:p型和n型两种窄带隙半导体复合可提高光吸收率和光生电荷的分离效率,从而提高光催化活性。固定床微反应器中亚甲基蓝光催化降解过程符合一级动力学反应模型;与光催化剂表面吸附性能相比,光生电荷的分离效率是影响固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝性能的主要因素。在NiFe_2O_4的复合质量分数为0.14%、流速为0.4 mL/h、亚甲基蓝的初始质量浓度为10 mg/L、pH=6时,固定床微反应器中可见光催化降解亚甲基蓝的降解率最高。     

TiO2/5A分子筛复合光催化剂的初步研究

本文以5A分子筛为载体、以钛酸正丁酯为原料,采用溶胶—凝胶法制备了负载型TiO_2/5A分子筛复合光催化剂,并通过XRD对样品进行了表征。实验中以300W高压汞灯为光源,研究了TiO_2/5A分子筛复合光催化剂对亚甲基蓝溶液光催化氧化的效果。结果表明：采用TiO_2/5A分子筛作为光催化剂对10mg/L的亚甲基兰溶液光催化30分钟后,光催化脱色率可达86．97%,脱色效果较为明显。     

N、Ce共掺杂TiO2的制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备沸石负载N、Ce共掺杂的二氧化钛光催化剂,以亚甲基蓝溶液为目标降解物研究该催化剂的光催化性能,并讨论催化剂浓度、pH值以及焙烧温度等对样品光催化性能的影响.结果表明:催化剂的焙烧温度为300℃时催化剂的催化活性最高,在反应体系中,催化剂浓度为60 g/L,pH=7时样品的光催化效率最佳,共掺杂的样品可见光活性高于单掺杂的样品.可见光辐射共掺杂的样品3 h,亚甲基蓝的去除率可以达65%.     

二氧化钛-硫化镉/氧化石墨烯复合材料光催化降解废水中有机物的研究

本论文采用溶剂热法制备出TiO₂-CdS/rGO三元复合光催化材料,并对其降解亚甲基蓝、罗丹明B的光催化活性进行研究,发现TiO₂-CdS/rGO对于亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解活性优于TiO₂-CdS,催化效率明显提高,降解时间大大缩短;在可见光照射下,以TiO₂-CdS/rGO为光催化剂,光反应时间40 min,亚甲基蓝、罗丹明B的降解率可达100%。本文还研究了催化材料的稳定性、催化剂用量对光催化降解效果的影响。     

掺杂Zn2+纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝

印染废水治理是水系环境治理的重点,而亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物。本研究选用掺杂Zn2+的纳米TiO2作为光催化剂对亚甲基蓝进行降解研究。XRD谱图分析表明,Zn2+的掺入可改变纳米TiO2锐钛矿型和金红石型的组成。制备工艺参数对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响,纯TiO2样品在450℃焙烧时的活性较其他温度的高;而掺杂Zn2+的样品则在500℃焙烧时的光催化活性相对最佳。催化剂的加入量过高或过低都不利于光催化活性的提高,催化剂的加入量为1g/L时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好;Zn2+掺入量为0.5%时,掺杂粉体的光催化活性相对较高。随着掺杂量的进一步增加,光催化活性降低。被降解有机物浓度过高时,紫外光较难到达催化剂表面,光的利用率降低,导致催化剂活性降低。亚甲基蓝的初始浓度为5mg/L时的降解速率较快。     

掺铁纳米TiO2粉体的制备及其光催化活性的研究

采用特殊液相沉淀法制备了掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用XRD和TEM对其进行表征.用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝进行了光催化实验,研究了掺杂量对光催化性能的影响,结果表明掺铁纳米二氧化钛比纯二氧化钛光催化效果好.其中掺铁1.25%的纳米二氧化钛在焙烧温度600 ℃,焙烧时间30 min时效果最佳,最多比纯二氧化钛的降解率提高47%.