TiO2光催化降解甲基橙废水性能研究

文章研究了TiO2作为光催化剂降解甲基橙废水的影响因素,考察了溶液质量浓度、TiO2的用量、光源、光照时间等因素对去除率的影响,并将纳米TiO2与普通TiO2的降解效果进行了比较.实验表明:普通TiO2和纳米TiO2作为光催化剂,在高压汞灯和太阳光照射下均可以有效地对甲基橙进行降解脱色,纳米TiO2尤佳;TiO2的最佳...     

纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究

文章采用直接沉淀法,以ZnSO4 和Na2CO3为原料在不同的焙烧温度下制备了纳米ZnO粉体;采用X-射线粉末衍射、透射电镜等手段对样品进行了表征;以纳米ZnO作为光催化剂,分别利用300 W高压汞灯和太阳光为光源对甲基橙溶液进行光催化实验.实验结果表明,以310 ℃焙烧温度制备的纳米ZnO具有较好的光催化性能,在太阳光下的最佳投加量为1.5 g/L.     

改性TiO2的制备及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量的改性纳米Ti02光催化剂,用XRD表征了其结构特征,并以甲基橙为目标降解物,评价了改性后纳米TiO2的光催化性能。结果：掺铁质量分数为0.03％的TiO2光催化活性最高;当甲基橙的初始浓度为16mg／L、掺铁0.03％TiO2的投加量为1.2g／L、pH值为3时,40w紫外灯照射210min,甲基橙的去除率高达95％以上。     

TiO2/竹炭复合材料对甲基橙的吸附和光催化降解动力学

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/竹炭复合材料,并研究其对甲基橙的暗态吸附规律和光降解性能。结果表明:复合材料对甲基橙的吸附是物理吸附,吸附规律较好地符合Freundlich吸附等温模型;复合材料对甲基橙溶液的降解率随pH值升高而降低。在pH≈3时,紫外光辐照90 min条件下,复合材料投加量为16g/L时,对3.0×10-5mol/L的甲基橙溶液的降解率可达到90.68%;复合材料对甲基橙光催化反应可用一级反应动力学方程进行描述。     

β-CD对不同光源/TiO_2光催化效率的影响

以染料橙黄Ⅱ和甲基橙为对象,采用对比实验的方法,研究了不同光源照射下 -环糊精( -CD)对光催化降解染料的脱色速率.结果表明:在紫外灯照射下,-CD的加入使TiO2对橙黄Ⅱ和甲基橙的光催化脱色速率分别降低51.35%和43.52%;在高压汞灯照射下,-CD的加入使TiO2对橙黄Ⅱ和甲基橙的光催化脱色速率分别提高22.3和70.4倍.     

自制纳米TiO2光催化剂对水中甲基橙的降解

以硫酸氧钛(TiOSO4)为原料,制备了掺银的纳米TiO2光催化剂.将该催化剂用于甲基橙溶液的降解试验,考查了掺银量、催化剂加入量、溶液pH值、溶液浓度对降解率的影响.结果表明:在浓度为10 mg/L的甲基橙溶液(pH=3)中,投加6.0 g/L掺银量为5%的光催化剂时降解率为78.1%.表明用掺杂的纳米TiO2光催化剂处理水中的有机物是一条有效的途径.     

活性炭负载壳聚糖／纳米CdS复合粒子对甲基橙的脱色作用

用模拟生物矿化法制备了活性炭负载壳聚糖/纳米CdS复合粒子,并用于可见光光催化降解甲基橙染料模拟废水,研究了初始pH值、催化剂投加量、光照情况和催化剂重复使用等因素对甲基橙光解脱色率的影响.结果表明,当pH=2.0,催化剂投加量为1.0 g/L的条件下,对初始浓度为10 mg/L的甲基橙模拟废水进行可见光辐射处理60 min后,脱色率达到97.2%.溶液的pH值对脱色率有显著影响,酸性媒介比碱性媒介更有利于甲基橙染料光解脱色.处理前后的UV-Vis谱图分析表明,活性炭负载壳聚糖/纳米CdS复合粒子可见光辐射处理甲基橙过程中溶液出现脱色,是因为染料发生氧化光降作用.催化剂重复利用5次后,处理60 min对甲基橙的脱色率仍可达84.7%.     

掺钇纳米TiO2的制备及其光催化降解性能

以价廉易得的TiCl4为原料,采用低温水解法制备出掺钇纳米TiO2光催化剂,进行了XRD分析,研究了掺钇纳米TiO2对甲基橙的光催化降解性能,结果显示:掺钇阻碍了晶粒生长,抑制了TiO2由锐钛矿向金红石晶型的转变,使粒径减小,光催化降解能力增强.实验条件下,掺钇纳米TiO2光催化剂降解甲基橙的最佳投加量为2.0g/L.     

水热合成TiO2纳米棒及其光催化降解甲基橙研究

以锐钛矿TiO2粉末为原料,采用水热法合成了Ti02纳米棒,并利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜TEM等手段对产品进行了表征.以甲基橙为模拟染料废水,TiO2纳米棒为催化剂,在紫外光照条件下考察TiO2纳米棒的投加量、甲基橙的初始浓度、光照时间、溶液pH值及重复使用次数对甲基橙光降解效率的影响。实验结果表明:TiO2纳米棒的投加质量浓度为0.2g/L,甲基橙初始浓度为10mg/L,pH为5～6;光催化反应3h后,甲基橙的降解率可达96.5%;TiO2纳米棒重复使用5次后,甲基橙的降解率仍然可达85.6%.     

Fe3+,Ce3+共掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

 以溶胶-凝胶法制备Fe³⁺,Ce³⁺共掺杂的纳米TiO₂光催化剂.研究了不同的三价铁、三价铈掺杂量及烧结温度对日光灯照射下TiO₂光催化降解甲基橙性能的影响.结果表明,Fe³⁺,Ce³⁺共掺杂能抑制TiO₂晶粒的生长,并使TiO₂的吸收带边明显红移约100nm;在普通日光灯下,共掺杂样品光催化效果优于单掺样品,Fe³⁺和Ce³⁺共掺杂对提高TiO₂在可见光下的催化活性具有协同效应,最佳掺杂量物质的量比为n(Fe³⁺):n(Ce³⁺):n(TiO₂)=0.005:0.015:1,最佳烧结温度为650℃.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

UV-Fenton试剂作用下甲基橙的降解规律

采用UV-Fenton法降解甲基橙溶液. 结果表明, UV对甲基橙光降解反应的速率起决定性作用; 对H₂O₂浓度、 铁离子浓度以及pH值对甲基橙脱色 率与去除率的影响进行了探 讨; 发现H₂O₂浓度决定甲基橙的去除率, 铁离子浓度是影响降 解速率的主导因素, 而随pH值降低反应速率明显增大. 比较了甲基橙光降解过程中, 色度去除率和总有机碳去除率之间的关系. 实验结果表明, 总有机碳去除率滞后于色度去除率.     

Ag-TiO_2复合膜的制备及光催化性能

以载玻片为载体,用溶胶-凝胶法制备了含银量为1.0%的Ag-TiO2复合膜,并且考察了复合膜光催化脱色甲基橙溶液的催化性能。结果表明:复合膜焙烧温度为450℃时催化活性最好,TiO2呈锐钛型,Ag-TiO2复合膜光催化性能是TiO2膜的2.25倍;低pH值时复合膜催化活性较好,当甲基橙浓度≤10 mg/L时,光催化脱色反应为准一级反应,而且可以用Langmuir-Hinshelwood方程描述。复合膜使用15小时催化活性没有降低。     

银掺杂多孔氧化钛光催化甲基橙降解反应条件的探究

利用溶胶-凝胶法结合光还原法制备Ag掺杂多孔TiO_2光催化剂,以甲基橙的降解效果为评价标准,考查了光照降解时间、光催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、溶液pH值对光催化剂催化降解甲基橙的影响。结果表明,本方法制备的光催化剂无论是在紫外光还是可见光下均具有优良的光催化性能:在浓度为10 mg/L的甲基橙溶液中,4 g/L光催化剂,紫外光照射80 min,甲基橙可实现100%完全降解;相同催化条件下,可见光照100 min,甲基橙完全降解;当反应溶液pH=2时,紫外光和可见光都可在20 min内实现甲基橙的完全降解。     

填充床电化学反应器处理甲基橙废水影响因素研究

采用活性炭(AC)填充型电化学反应器模拟甲基橙废水进行实验研究,分析不同阳极类型对甲基橙废水色度和化学需氧量(COD)去除效率的影响.实验结果显示,PbO2/Ti阳极较RuO2/Ti、IrO2-Ta2O5/Ti阳极对甲基橙废水具有更好的脱色及COD降解效率,经150min电催化氧化,色度及COD去除率分别可达98.14%和54.22%.在此基础上,采用单因素实验方法,研究甲基橙初始浓度、电解质质量浓度及电流密度对甲基橙废水电催化氧化效率的影响,并计算不同电流密度下体系的电流效率(ACE)及能耗(Esp).结果表明,在甲基橙初始浓度200mg/L,电解质质量浓度3%,电流密度30A/m2时,色度及COD去除率最高达98.89%和55.28%,ACE最高为65.86%,能耗最低为COD:11.19kWh/kg.     

无机盐对过氧化氢光催化脱色甲基橙的影响

以H2O2为催化剂,考察了无机盐的加入对H2O2催化脱色甲基橙溶液的影响。结果表明:KBr对脱色反应有促进作用,而且KBr的加入量存在最佳值;Na2CO3的加入在实验范围内对脱色反应有一定抑制作用,随着加入量的增加抑制作用逐渐减弱;Na2SO4的存在对甲基橙的脱色反应没有影响。K2S2O8和H2O2之间存在加和作用。KBrO3和KIO3的存在对反应有抑制作用。KIO4与H2O2共存在暗态对甲基橙就有很好的脱色效果,而且H2O2的量有最佳值。     

UV-辐照TiO_2纳米管阵列脱色甲基橙废水研究

在近中性的电解液中,采用恒电压阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列膜催化剂,研究了阳极氧化电压、氧化时间、电解液中氟离子浓度等对二氧化钛纳米管阵列表观形貌的影响,并分析了其晶型.以甲基橙模拟废水为目标物,测试了催化剂的光催化脱色效率.结果表明:催化剂的制备条件影响其表观形貌和晶型,进而影响其光催化效率;本实验制备的TiO2纳米管阵列的孔内径约为30~50 nm,壁厚约20~25 nm;热处理前催化剂为无定形型,550℃下热处理后的催化剂晶型以锐钛矿为主;同直接光解相比,光催化脱色甲基橙废水的效率提高了40%.     

TiOF2光催化降解甲基橙的影响因素研究

通过溶胶-凝胶法制备氟氧钛（TiOF₂）花状纳米球，采用X射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱分析仪（FT-IR）和固体紫外漫反射仪（UV-Vis DRS）等手段对TiOF₂花状纳米球进行表征分析，并通过实验探究了不同条件下TiOF₂对甲基橙染料废水的光催化降解性能。在300 W氙灯模拟太阳光照射2.5 h条件下，质量浓度0.5 g/L TiOF₂光催化剂对初始质量浓度20 mg/L、pH呈中性、体积为100 mL的甲基橙染料废水在20 ℃反应条件下降解效果最佳，催化降解率可达97.3%。此结果说明所制备的TiOF₂光催化剂对甲基橙染料废水具有良好的光催化活性。     

TiO_2借自然光催化罗丹明B溶液降解脱色的研究

研究了以TiO2为光催化剂,在可见光照条件下模拟染料废水罗丹明B溶液的光催化脱色性能。实验结果表明:催化剂的投入量,罗丹明B的初始质量浓度,光照时间是影响罗丹明B溶液脱色率的重要因素;当TiO2催化剂用量为4.0 g/L,罗丹明B的初始质量浓度为10 mg/L,光照时间为2.5 h时,罗丹明B溶液的脱色率可达99.2%。     

UV/Fenton试剂降解染料甲基绿的研究

采用UV/Fenton法降解甲基绿溶液,探讨了H2O2浓度、Fe2 浓度以及pH值对甲基绿脱色率与去除率的影响.UV对甲基绿光降解反应的速率起促进作用,H2O2浓度决定甲基绿的去除率,Fe2 浓度是影响降解速率的主导因素,而随pH值降低甲基绿反应速率明显增大.比较了甲基绿在光降解过程中的色度去除率和总有机碳(TOC)去除率之间的关系,表明总有机碳去除率滞后于色度去除率.