纳米Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的制备及光催化活性评价

在超声波作用下采用水解法制备Bi2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,对有机染料进行光催化降解实验,考察Bi2O3/TiO2的光催化性能.结果表明:Bi2O3与TiO2复合拓宽了催化剂对光的吸收范围,提高了TiO2的光催化活性,掺杂量(Bi2O3)为0.25%(w)复合光催化剂催化活性最高.考察了催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH值等因素对罗丹明B降解效果的影响,降解反应遵从假一级动力学模型,测得反应速率常数为0.0574min-1.     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

流化床中光催化降解4BS染料废水的影响因素分析

用浸涂法以硅酸钠为粘结剂在沙子上制备了负载纳米TiO2光催化剂,在二相流化床光催化反应器中,通过处理4BS染料溶液考察了光催化剂的光催化活性和影响因素.得出最佳转化条件为, 催化剂(沙子,硅酸钠,二氧化钛)的最佳质量配比为10:1:2 ,光催化剂最适用量为20 mg,溶液中Fe3+最佳添加量为25 mg/L,在此条件下孔径0.45(40目)～0.90 mm(20目)的负载光催化剂处理20 mg/L的4BS染料溶液2 h,光催化降解率达到81.9%.结果还表明,溶液pH值为2～6时,光催化剂对4BS染料溶液的光催化降解率更高.     

TiO_2/氧化石墨烯复合材料的合成及光催化性能研究

以自制氧化石墨、钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,采用TEM、XRD对其进行表征。以活性艳红X-3B溶液为模拟废水,研究了该复合材料的光催化降解性能,考察了氧化石墨烯含量、染料初始浓度、催化剂用量等因素对其光催化降解率的影响。结果表明:氧化石墨烯片层上均匀负载着锐钛矿型的TiO2球形颗粒,粒径在10 nm左右;当TiO2/GO复合材料中加入的GO含量为100 mg时光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2和TiO2与氧化石墨物理混合物的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,100 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为0.8 g/L,反应60 min后其降解率可达96%。     

光催化降解甲基蓝溶液

用TiO2粉末作催化剂,用甲基蓝溶液模拟有机废水,用高压汞灯模拟日光光照条件,研究了甲基蓝溶液的光催化降解过程.研究结果表明,对质量浓度为8 mg/L和pH=5的甲基蓝溶液,加入粒度为20～30 nm的锐钛型TiO2粉末使其质量浓度为0.4 g/L,并加入30%的H2O2使其体积分数达到4%,经250 W高压汞灯光照120min,会产生TiO2/H2O2协同催化效应,甲基蓝的降解率达到91%.     

UV/TiO_2体系中SF Blue染料溶液的降解动力学研究

以市售商品TiO2为光催化剂,以SFBlue制衣染料溶液模拟实际印染废水,研究光照时间、TiO2投加量、染料溶液浓度、pH值、温度对UV/TiO2体系降解染料废液效果的影响和宏观动力学。结果表明,UV/TiO2对SFBlue染料废液具有良好的处理效果,而且在发生光催化降解的同时还伴随着光分解反应,光催化降解反应为表观二级反应,活化能50.1kJ·mol-1,指前因子4.47×105L.mg-1.min-1;光分解反应为表观一级反应,活化能14.8kJ·mol-1,指前因子1.67min-1。UV/TiO2体系降解染料废液受到光照时间、TiO2投加量、染料溶液浓度、pH值、温度等因素的影响,TiO2最佳投加量为1.2g.L-1,染料溶液初始pH值≤3时,TiO2对SFBlue染料具有强烈吸附作用。     

负载型光催化剂对含铬废水的吸附与还原作用研究

研究了竹炭/TiO2光催化剂在紫外光照射下去除Cr(VI)的特性,探索了催化荆用量、Cr(VI)的初始质量浓度、先催化时间、催化剂焙烧温度及溶液酸度对Cr(VI)去除率的影响,确定了竹炭/TiO2光催化剂处理含铬废水的最佳条件.结果表明:反应条件在pH值为0.5,光催化反应时间大于30 min,催化剂的加入量为3 g/800ml时效果最好,建议使用在450℃下进行焙烧2 h的光催化剂,可以采用适当延长反应时间的方法来提高Cr(VI)离子的降解率.     

石墨烯/TiO_2复合材料光催化降解模拟染料废水的研究

采用石墨烯/TiO_2复合材料对染料废水进行光催化降解.研究染料废水初始pH值、初始浓度、催化剂的加入量、不同系列染料(罗丹明B(rhodamine B,Rh B)、亚甲基蓝(methylene blue,MB)、甲基橙(methyl orange,MO))对石墨烯/TiO_2光催化性能的影响,结果表明石墨烯/TiO_2光催化降解染料废水的最佳条件:溶液初始p H值为6,染料废水初始浓度为25 mg/L,石墨烯/Ti O2为3 g/L,且60 min内罗丹明B溶液完全脱色.     

硅藻土负载Ce-TiO2光催化材料的制备及性能研究

采用低温燃烧法制备硅藻土负载Ce-TiO2光催化材料,借助XRD,SEM对样品进行表征.以罗丹明B溶液为目标污染物,研究并确定了负载型光催化材料的最佳制备和光催化降解条件.结果表明,TiO2光催化材料的最佳煅烧温度为600℃,最佳Ce掺杂量为02%,制备的样品为锐钛矿和金红石组成的混合晶型,且锐钛矿占主要部分.最佳的光催化降解条件为:罗丹明B溶液初始质量浓度为10mg/L,催化剂用量为10g/L,溶液pH=9.制得的复合光催化材料失活再生后降解率可达93%,且可多次重复使用,光催化性能明显优于纯TiO2光催化材料.     

CeO_2/TiO_2介孔复合材料对甲基橙废水的光催化

利用N-十六烷基乙二胺三乙酸(HED3A)同时作为Ce离子捕获剂与合成介孔TiO2的模板剂,通过一步法制备了CeO2/TiO2介孔复合材料,并将该体系用于可见光降解甲基橙模拟染料废水的研究。结果表明:复合产物中CeO2与TiO2各自以立方萤石相和锐钛矿相存在,稀土元素Ce的引入显著降低了TiO2的带隙能级,扩大了光响应范围;n(Ce3+)/n(HED3A)=0.1时制备的复合产物对甲基橙的降解效果最佳,投入量为2g/L时在5h内对40 mL质量浓度为20 mg·L-1的甲基橙溶液脱色率高达90%;得益于CeO2优异的储放氧能力,Ce引入量的增大能够显著提升催化剂对高浓度甲基橙溶液的降解效率;所制备复合催化剂有着良好的可再生性,是一种极具应用前景的新型可见光光触媒。     

光催化降解酸性大红G及其产物的可生化性

采用紫外灯作为光源,以悬浮态TiO2为催化剂对偶氮染料酸性大红G的光催化降解及其产物的可生化性进行了研究.讨论了催化剂投加量、pH值、曝气速度以及反应时间等因素对光催化降解酸性大红G的影响.结果表明,染料初始浓度为100 mg/L的酸性大红G光催化降解最佳条件为:pH=2.5,催化剂的投入量为1.0 g/L,曝气流速为400 mL/min,光照时间为120 min.在此条件下,酸性大红G脱色率可达到99.6%,CODCr降解率达到73.8%,可生化性指数达到最大值0.37.     

光化学沉积法制备掺杂TiO2薄膜

采用光化学沉积法在玻璃上制备了锐钛矿型TiO2和金属铁、铬离子掺杂TiO2薄膜,并采用XRD,SEM,XPS表征了所合成的薄膜.结果表明,掺杂铁离子的TiO2薄膜表面呈现出颗粒状纹路,掺杂铬离子的TiO2薄膜表面呈现网格状纹路.TiO2薄膜的亲水性能随着金属离子的加入而增加.铁离子的加入对TiO2薄膜催化降解甲基橙的能力有所促进,而铬离子的加入对TiO2薄膜催化降解甲基橙的能力没有显著提高.     

Preparation of Rectorite-TiO2 and Its Application in the Solar Photocatalytic Degradation of Dye Wastewater

A photocatalyst consisting of TiO2 powder and rectorite was prepared and activated utilizing solar light and used for degradation of simulated dye wastewater （methyl solution）. The effects of roasting temperature, the way of adding rectorite, and the amount of the rectorite on the photocatalytic activity have been investigated. The results indicated that rectorite-TiO2 photocatalyst prepared with the right proportional amount of rectorite and titanium dioxide, could effectively degrade the methyl orange solution in sunlight. After reacting in sunlight for 8 hours, the methyl orange decolorization reached 96%. The photocatalytic activity of rectorite-TiO2 was much better than that of TiO2 in sunlight.     

铝片TiO2薄膜在降解4BS染料中的应用

采用溶胶-凝胶(sol-gel)工艺在铝片表面制得了均匀透明的TiO2薄膜,考查了其光催化降解4BS染料的活性,研究了热处理温度、涂覆层数、以及溶液改性等因素对TiO2薄膜的光催化性能的影响.结果表明:该薄膜能有效降解4BS染料,热处理温度、涂覆层数影响薄膜的性能,层数为5,热处理温度为600 ℃的薄膜具有较高的光催化活性.TiO2薄膜对加入Fe3+的4BS溶液的降解率明显提高.     

TiO2/Polyester Non-woven Fabrics as a Kind of Photocatalyst for the Degradation of Formaldehyde Gas

The feasibility of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas by titanium dioxide （TiO2）/polyester non-woven fabrics was studied. Tbe effects of parameters such as tbe concentration of TiO2 solution, pH value, and drying temperature on the photocatalytic degradation of the formaldehyde gas were also studied. The results showed that the photodegradation efficiency of the formaldehyde gas increased rapidly with the increasing of the concentration of TiO2 solution up to 15g/L, but when the concentration was in excess of 15g/L, the photodegradation efficiency decreased gradually and fluctuated due to light obstruction and disperse state of TiO2. Adjusting the pH value in the solution, the efficiency of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas could be improved. The mechanisms of the reaction and the role of the additives were also investigated. After 42hours, TiO2/ polyester non-woven fabric showed no significant loss of the photocatalytic activity.     

微波反应制备纳米TiO2-Fe2O3复合材料及其光催化性能

以TiCl4,FeCl3为原料,尿素为沉淀剂,采用微波加热,均相沉淀法合成了一系列纳米TiO2-Fe2O3复合材料.XRD分析证明反应前驱体为非晶态,500 ℃以上转变为锐钛矿结构.TEM形貌观察,粒子基本为球形,平均粒径为20 nm.EDS分析证明产品中Ti∶Fe的分析测定值与实际的投料值基本一致,并且掺杂均匀性好.光吸收及光催化实验发现Fe的摩尔分数为5%时,光催化效果最好,在日光照射180 min后,此TiO2-Fe2O3复合材料对藏蓝染料溶液降解率接近100%.     

负载TiO2的碳纳米管光催化降解腈纶废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了负载二氧化钛的多壁碳纳米管,对其结构进行了X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜表征, 并且还探讨了负载二氧化钛的碳纳米管用于腈纶废水的处理.实验结果表明,该种催化剂具有很好的光催化活性.以300 W中压汞灯为光源,在250 mL的腈纶废水中加入100 mg负载有TiO2的碳管光催化处理1h,废水的CODcr去除率达22%;经Fenton试剂进行预处理后,加入150 mg载有TiO2 的碳纳米管进行光催化实验,经光催化氧化3 h后,CODcr去除率达到90%,处理效果非常明显.可见Fenton试剂预处理与TiO2光催化联合使用,对含腈废水中的难降解有机物去除效果好,具有一定的实用性.     

石墨烯纳米复合物的制备及其可见光催化性能

采用水热法制备出TiO_2及其TiO_2/石墨烯纳米复合物,通过XRD、SEM、TEM等对材料晶型、TiO_2纳米颗粒在体系中的微观结构及分散状态进行了表征,利用紫外-可见漫反射谱对材料在可见光区的响应进行了研究,并通过在可见光照射下降解甲基橙溶液评价了TiO_2/石墨烯纳米复合物具有比纯TiO_2更高的光催化活性.结果表明,水热反应温度为200℃,反应时间为24h制备出的TiO_2/石墨烯纳米复合物具有最高的可见光催化活性,当TiO_2/石墨烯纳米复合物在12mg/L甲基橙溶液中的投入量为1g/L时,在3min内的降解率达99.9%.     

DDNP工业污水的光催化处理研究

用高压汞灯为光源,以稀土掺杂TiO2为光催化剂处理DDNP污水。研究了稀土金属掺杂量、TiO2用量、pH值、金属离子量及搅拌速率等对降解的影响。结果表明：在TiO2用量为1．0g／150mL、pH=7．0、室温条件下,光照1h后,DDNP污水的COD降解率78%。     

用活性炭吸附和TiO2光催化降解法处理酸性红G染色废水

用活性炭吸附、二氧化钛光催化降解处理酸性红G染色废水．用正交试验法研究了活性炭用量、吸附时间、二氧化钛用量、紫外灯照射时间对酸性红G去除率的影响．结果表明：若使用活性炭吸附,在20mL浓度为5．26×10^-5mol／L的废水中加0．8g活性炭,搅拌30min,废水中酸性红G去除率达97．1％．若用二氧化钛光催化降解,则在20mL相同浓度的废水中加二氧化钛0．05g,在300W紫外灯下照20min,废水中酸性红G去除率为99．2％．