泡沫镍负载纳米ZnO薄膜电极光电催化降解甲基橙研究

采用阴极电沉积法制备泡沫镍负载ZnO薄膜电极,以紫外灯为光源,以负载ZnO薄膜的泡沫镍为阳极,铂电极为阴极,饱和甘汞电极为参比,建立三电极的光电催化体系,以甲基橙为降解对象,考察了外加电压、甲基橙起始浓度、支持电解质浓度和薄膜掺杂对甲基橙降解率的影响．研究表明泡沫镍是光催化剂良好的载体,适当地增加电压、降低甲基橙起始浓度、增大支持电解质浓度和掺杂可以提高甲基橙的降解率．     

稀土改性钛基二氧化锡催化电极制备及降解苯酚研究

改性钛基电极以析氧过电位低、副反应少、使用寿命长等优点得到广泛应用。采用钛酸丁脂作为钛源,SnCl4·5H2O为锡源,掺杂不同Ce量,采用浸渍法制备稀土改性钛基二氧化锡催化电极,用XRD对电极进行表征,同时采用制备的电极进行苯酚降解实验,考察了电流强度、降解时间、pH和电解质浓度对降解率的影响。稀土改性电极表面呈纳米结构,苯酚降解率随电流强度、降解时间、电解质浓度增加而升高,随pH值增大先增加后降低,实验条件下苯酚降解率可达到90%;通过实验数据得到了降解率的关联式,计算值与实验值吻合较好,误差在±10%范围内。     

（光）助电-Fenton降解有机染料罗丹明B

以高纯石墨电极为阴极,铁片为阳极,Na2SO4溶液为支持电解质,通过阳极氧化提供Fe^2＋/Fe^3＋和阴极还原溶解氧转化为H2O2而形成Fenton体系,以降解有机染料罗丹明B（RhodamineB,RhB）为探针反应,研究了外加电压、铁电极面积（电荷密度）、极间距、电解质溶液浓度及外加紫外光照射（300 nm〈λ〈380n m）等因素对RhB降解反应的影响.结果表明：外加电压为7 V,铁片面积为3 cm^2（电荷密度为0.045 A/cm^2）,电极之间距离为4 cm,Na2SO4质量浓度为10 g/L时,反应100 min后RhB褪色完全.采用过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法分别跟踪测定RhB降解反应过程中H2O2和羟基自由基（·OH）,表明RhB降解过程涉及·OH历程.通过分析测定RhB降解过程TOC变化和红外光谱分析,表明染料降解反应不仅仅为简单褪色而且深度氧化,180 min矿化率为73.0%.     

基于PbO_2电极电化学降解对硝基苯酚的研究

本工作采用电化学方法,制备钛基PbO2电极,用于对硝基苯酚溶液进行电化学降解.考察了溶液pH值、电流强度、支持电解质浓度等因素对对硝基苯酚去除率的影响,确定了对硝基苯酚电化学降解的最佳反应条件,并就对硝基苯酚的电化学降解历程进行了简要分析,提出了对硝基苯酚的可能降解途径.     

三维电极/电Fenton法处理苯酚废水机理研究

目的确定三维电极/电Fenton法处理苯酚废水的最佳反应条件并探讨反应机理.方法设计正交试验确定最佳反应条件,对处理结果进行紫外光谱分析;采用叔丁醇验证·OH的存在.结果在最佳反应条件pH值3,电解电压为12 V,极板间距为10.5 cm,电解质投加质量浓度为1.2 g/L,Fe2+投加浓度为0.9 mmol/L条件下,苯酚最大去除率为97.38%.苯酚去除率影响因素大小为pH值电解电压Fe2+投加浓度极板间距电解质投加质量浓度.反应过程中,苯酚首先被降解为醌类化合物并进一步降解为其他中间产物,最终被氧化为小分子化合物.结论苯酚的去除主要是电极的直接氧化,·OH以及其他活性氧化物共同作用的结果,其中·OH对苯酚的降解起到主要作用.     

纳米WO3光催化降解苯酚废水的研究

通过气液反应制备纳米WO3粉体,并以WO3为光催化剂降解废水中的苯酚．采用正交试验,得出了各因素对降解效果影响的顺序：光照时间〉pH值〉WO3的用量;确定了反应最佳工艺条件：pH值为7．00,WO3用量为1．5g／L,光照6h,此时苯酚的降解率可达到89．64％．WO3对不同浓度的苯酚溶液均有较好的降解效果,但降解效果随苯酚浓度增大而下降．自制纳米WO3的光催化性能明显优于商品WO3．     

Ag棒上ZnO纳米棒阵列的光电催化活性

采用简单的化学溶液生长法,在Ag棒表面包覆生长一层ZnO纳米棒阵列.利用该结构光电催化降解罗丹明B,其效率远高于电降解和自降解,约为光催化降解的2倍,表明外加电压能有效提高催化剂的光催化效率.研究了不同工作电极间距对催化效率的影响,结果表明,最佳电极间距约为1.0 cm.     

涂覆法制备TiO2薄膜光电极及催化性能研究

用涂覆法制备了TiO2薄膜光电极，并对其进行了XRD和SEM的表征。以该电极为工作电极，铜片为电极，饱和甘汞电极为参比电极，建立了三电极光电催化体系，研究了此TiO2薄膜的光电催化性能以及外加偏压对反应速率的影响。结果表明：利用涂敷法制备TiO2薄膜电极是一种较好的方法；外加偏压可抑制光生电子－空穴的复合，提高苯酚的光催化效率；外加阳极偏压的光学催化速率优于外加阴极偏压的速率；在一定范围内，外加阴极偏压越大，苯酚的降解速率越快。     

光电催化降解双酚A的研究

采用sol—gel法制备TiO2薄膜光电极,以该电极为工作电极,铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对双酚A的光电催化降解进行了研究,结果表明：该电极具有“型半导体的特征行为．外加偏压为＋0．8V、pH=4,0．88mmol／L的H2O2中,对初始浓度为0．22mmol／L的双酚A溶液光照180min,降解率达70．24％,讨论了氧的存在、外加偏压、双酚A浓度和pH值等因素对光电催化反应的影响。     

水热反应工艺条件对纳米ZnO薄膜微观形貌的影响

为获得具有良好形貌、分布均匀的纳米ZnO薄膜及粉体,以柠檬酸为导向剂,采用水热合成法在高纯钛片表面制备了纳米ZnO薄膜,并同时获得了Zn O粉体,采用XRD、FT-IR和SEM对其进行了表征分析,探究了水热反应工艺条件对纳米Zn O薄膜及同时制备粉体的微观形貌的影响.研究结果表明,提高填充率使水热体系内压力增大,组成ZnO薄膜的颗粒及同时制备的粉体增大,产物分散程度改善;升高反应温度使水热体系压力增大,Zn~(2+)的过饱和度增加,晶体析出速度增大;延长水热反应时间使ZnO颗粒的取向性增强,Zn O颗粒由不规则堆积转变为纳米片有序组装的棒状,随着反应继续进行,纳米片组装的Zn O棒状向球形转化.     

棒状纳米氧化锌的控制制备及其对苯酚的降解

通过水热方法控制制备了棒状纳米氧化锌光催化剂，采用X射线衍射（XRD）、电子透射电镜(TEM)、BET比表面积测试、激光粒度分布等测试手段对产物结构和形貌进行了表征。以苯酚废水为目标降解物，研究并比较棒状纳米氧化锌光催化剂对苯酚的光降解性能。结果表明，通过调控制备条件，可以得到一系列不同尺寸、不同长径比的棒状纳米氧化锌光催化剂，该工艺简单，易于放大，其光催化活性随比表面积变大而提高。光催化反应120 min 时，棒状纳米氧化锌光催化剂对苯酚的降解率均可达到80%以上，优于目前应用最广泛的光催化剂Degussa P25。     

纳米ZnO的制备及其抗菌特性的研究

利用水热沉淀法,成功地制备了ZnO纳米晶超微粉末,通过XRD、TEM、IR、DTA、BET等手段对制得的粉末进行了表征,结果表明粉体粒径为40nm左右,纤锌矿结构,以球状为主,粒度分布均匀,分散性好;用抑菌圈实验法和细菌总数测定法定性、定量地考察了样品的抗菌效果和抗菌性能,结果表明样品对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌有较好的抗菌效果,当纳米ZnO在悬浮液中质量分数为2％时,抑菌率可达到99％;同时还对水热沉淀法形成纳米ZnO的机理和纳米ZnO抗菌机理进行了探讨。     

新型纳米ZnO@SiO2光催化剂降解苯酚溶液的研究

通过化学沉淀、水热反应、煅烧过程制备了新型ZnO@SiO2光催化剂，采用X射线衍射（XRD）、电子透射电镜(TEM)、能谱分析（EDS）、比表面测定实验等手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明，产物为核壳结构的ZnO@SiO2复合颗粒，粒径约为20nm，表面包覆有3nm左右的SiO2壳层。以苯酚为目标降解物，研究新型ZnO@SiO2复合材料在不同pH值溶液中的光催化性能。光催化降解实验结果表明，在酸性（pH 5.8，2.8）或碱性（pH 8.3，12.4）溶液中，ZnO对苯酚的光催化降解率小于10%，而新型核壳结构ZnO@SiO2对苯酚的降解率显著高于ZnO，核壳结构明显改善了光催化剂的稳定性。     

半导体金属氧化物的室温固相合成研究

以无机盐为原料,用室温固相化学反应直接合成了SnO2、In2O3、ZnO、Fe2O3等导体金属氧化物的纳米粉体,用X－射线衍射技术和透射电子显微镜对产物的物相和形貌进行了表征观察,结果表明,固相化学反应完全,所得产物为理论产物,且均为纳米粒子。     

低品位氧化锌矿湿法浸取制备纳米氧化锌

以低品位氧化锌矿为原料,通过酸浸、净化除杂得到纯净的硫酸锌溶液.以碳酸氢铵为沉淀剂,采用直接沉淀法制备纳米氧化锌粉体.考察了碳酸氢铵和硫酸锌的物质的量之比、反应温度、反应时间、前驱体碱式碳酸锌的热分解温度及时间对纳米氧化锌粒径大小及锌沉淀率或产品纯度的影响.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对产品的粒径及晶型结构进行检测.结果表明,所得产品为六方晶系氧化锌,形貌为球状,平均粒径为40 nm,ZnO质量分数达到97.5%.所设计工艺可得到技术指标达到GB/T 19589-2004 国家标准中纳米氧化锌粉体要求,且操作简便易行,易于工业化生产.     

EDTA对纳米二氧化钛结构及光催化性能的影响

以TiCl4为原料、EDTA为添加剂,利用低温陈化法制备了纳米二氧化钛.分别利用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见光谱对产物进行了表征.以甲基橙为模拟污染物测定了产物的光催化性能.实验结果表明:掺杂EDTA有利于锐钛型TiO2的生成,混合晶型TiO2的光催化性能优于纯锐钛矿相.     

氧扩散电极与Ti/SnO2-Sb2O4电极协同降解水中苯酚

采用热压法制备多孔氧扩散电极，采用热解法制备Ti／SnO2-Sb2O4电极，并将两电极应用于光电催化降解水中苯酚的研究中。通过BET测试、X射线衍射（XRD）分析及扫描电镜分析（SEM）对电极进行了表征。考察了相同操作条件下吸附、光催化、电催化、光电催化等过程对苯酚降解效果的影响。结果表明：氧扩散电极的比表面积较大，主要晶相为石墨、Mn3O4，电极表面和内部的物料混合及气孔分布比较均匀；Ti／SnO2—Sb2O4电极的主要晶相是SnO2和Sb2O4，钛基表面的二氧化锡是四方相的金红石结构；在降解水中苯酚的过程中，氧扩散电-N-与Ti／SnO2-Sb2O4光阳极能产生良好的光电协同效应。     

溶胶凝胶法合成TiO_2纳米粉体及光催化活性研究

利用简便的溶胶凝胶法合成了锐钛型纳米TiO2粉体,对合成的TiO2粉体进行了XRD,SEM,TEM分析,利用对锐钛型纳米TiO2粉体形成过程进行了分析,并对合成的纳米TiO2粉体的光催化性能进行了研究,表明其对罗丹明B的光催化降解在1h内可达98%以上.     

纳米ZnO光催化降解有毒有机污染物

分别以硝酸锌,醋酸锌,氯化锌和硫酸锌为锌源采用水热法制备了纳米ZnO,通过X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）对ZnO进行了表征,结果表明：四类锌源制备的ZnO均为六方晶系的纤锌矿结构,尺寸在23.9～62.6 nm.在紫外光照射下以罗丹明B（Rhodamine B,RhB）和2,4-二氯苯酚（2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP）的光催化降解为探针反应,研究了介质pH条件和催化剂用量等对光催化反应的影响,表明pH=6.2和催化剂用量为0.4 g.L-1条件下以硝酸锌为锌源制备的ZnO活性最好,60 min内RhB褪色完全,120 min内2,4-DCP降解率达到97%.通过总有机碳（TOC）的测定,发现6 h内RhB矿化率达到95.2%.采用辣根过氧化物酶（POD）法和苯甲酸荧光光度法分别测定了体系中H2O2和羟基自由基（.OH）的变化,表明其光催化反应机理涉及.OH历程.