硫掺杂TiO2光催化处理模拟废水Cr( VI)和2-萘酚

采用自制的S/Ti O2作为光催化剂,在可见光下进行光催化降解2-萘酚和还原Cr(VI)的实验。考察了S/Ti O2投加量、2-萘酚初始浓度和p H值对2-萘酚降解光催化性能的影响及Cr(VI)~2-萘酚混合体系光催化反应的研究。结果表明:S/Ti O2投加量为2.0 g/L,2-萘酚溶液初始浓度18.75 mg/L,p H值为6~7时2-萘酚光催化降解效果最好;混合体系中的2-萘酚的降解率及Cr(VI)还原率均较相应的单一体系高,Cr(VI)的还原与2-萘酚的氧化之间产生了协同效应。Cr(VI)和2-萘酚的光催化反应均为拟一级反应动力学。     

纳米二氧化钛光催化降解硝基甲苯类废水的试验研究

采用纳米TiO2悬浮体系在循环式光催化反应器中处理硝基甲苯类废水,考察了TiO2投加量,H2O2投加量和pH值对光催化降解效率的影响.结果表明:2,6-二硝基甲苯和4-硝基甲苯的初始浓度分别为100mg/L和60mg/L,TiO2投加量为0.1g/L,H2O2投加量为0.1ml/L,pH值为3时,光催化反应2h,2,6-二硝基甲苯和4-硝基甲苯的去除率最高,分别为58.8%和68.6%.硝基甲苯浓度不高时,光催化降解反应符合准一级动力学方程.     

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。     

布洛芬固定膜TiO2光催化降解特性研究

采用小型光催化反应装置,以溶胶-凝胶法负载于玻璃纤维网上的固定膜TiO2为催化剂对布洛芬(IBP)进行光催化降解,分析了吸附、光解、IBP初始浓度、溶液初始pH和投加H2O2剂量对TiO2催化剂降解布洛芬的影响,并考察了IBP的矿化过程,对IBP降解中间产物进行定性分析.结果表明:吸附作用和在UV365下光解作用对降解布洛芬的影响不明显;IBP在较低浓度范围内,其降解呈伪一级反应,反应速率常数随初始浓度增大而减小;随着溶液初始pH的增大,IBP的光催化降解速率逐渐降低;H2O2投加剂量对IBP光催化降解影响显著,这是IBP在水中存在状态和TiO2界面电荷性质受到pH影响所致,为提高光催化降解布洛芬速率,较适宜的H2O2投加剂量为2.5 mg/L左右.光催化对IBP有较好的矿化作用.LC-MS分析表明,·OH攻击作用是IBP光催化降解的基本途径.     

TiO2悬浆体系光催化降解苯酚的研究

以高压汞灯为光源,研究了TiO2悬浆体系光催化降解苯酚的动力学规律,并考察了苯酚初始质量浓度、催化剂投加量、溶液pH值、光强等对苯酚光解速率的影响.研究结果表明该反应过程可以用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程描述;在一定条件下,催化剂的投加量、溶液pH值均存在一最佳值;各因素对光催化降解苯酚反应影响的重要性排列顺序是,光照时间＞pH值＞光照强度＞TiO2投加量.     

钛柱撑膨润土对废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原

以钠基改性膨润土和酞酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备钛柱撑膨润土(Ti-PILC)复合材料。研究了光源、Ti-PILC加入量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度和初始pH值对Ti-PILC复合材料光催化降解Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:在紫外光照下,Ti-PILC对Cr(Ⅵ)具有较强的光催化降解能力,其中焙烧样品的催化活性最高;综合最优的实验条件是ρTi-PILC=15g/L,ρCr(Ⅵ)=10mg/L,溶液体系pH为3.4。研究了Cr(Ⅵ)光降解还原过程的反应机理。     

TiO_2悬浆体系光催化降解苯酚的研究

以高压汞灯为光源,研究了TiO2悬浆体系光催化降解苯酚的动力学规律,并考察了苯酚初 始质量浓度、催化剂投加量、溶液pH值、光强等对苯酚光解速率的影响.研究结果表明:该反应过 程可以用Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学方程描述;在一定条件下,催化剂的投加量、溶液 pH值均存在一最佳值;各因素对光催化降解苯酚反应影响的重要性排列顺序是,光照时间>pH 值>光照强度>TiO2投加量.     

纳米TiO2光催化氧化苯甲酸

采用DegussaP-25 TiO2悬浮体系,以紫外灯(λmax=254 nm)为光源,考察苯甲酸光催化氧化中溶液初始pH值、催化剂质量浓度、初始苯甲酸质量浓度、H2O2投加量对光催化氧化速率的影响,并对苯甲酸的光催化氧化过程进行了动力学分析.结果表明:苯甲酸的光催化氧化过程可采用准一级动力学模型;在pH=3.5时光催化氧化效果最佳,当催化剂质量浓度为0.05 g/L时,总有机碳去除率为87.2%;催化剂质量浓度大于0.1 g/L时,在反应初始阶段吸附作用为主要控制因素,但是随着反应的进行,传质和光源的利用率成为主要控制因素;随着苯甲酸质量浓度的增加,反应由一级向零级过渡;外加H2O2能够提高反应速率,其最佳投加量为1.5 mg/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%.     

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.     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

Cu2+的光催化还原及其协同去除活性蓝染料的效果研究

主要探讨了光催化还原Cu2 的影响因素,得出Cu2 的光催化还原反应适宜条件为:TiO2的投加量为10 mg/L,Cu2 的初始浓度为5 mg/L,pH值为6。实验表明Cu2 对光催化去除活性蓝有明显的促进作用,且Cu2 浓度越高,协同作用越显著;加入的Cu2 浓度为63.5 mg/L时,活性蓝的光催化去除速率常数提高了10倍。     

小球藻引发水中Cr（Ⅵ）的光化学还原研究

重点研究了在金属卤化物灯(λ≥365nm,250W)光照下由小球藻类引发水体中Cr(Ⅵ)的光化学还原反应,考察了小球藻浓度、光照时间Cr(Ⅵ)初始浓度及pH值在通N2的条件下对Cr(Ⅵ)还原的影响.结果表明:随着小球藻浓度的增大,Cr(Ⅵ)的还原速率及还原率均增大;随着小球藻浓度的增大,光照时间的增加,Cr(Ⅵ)的初始浓度降低以及溶液pH值的降低,Cr(Ⅵ)的光化学还原率逐步增大.当pH≥6时,Cr(Ⅵ)的光化学还原反应基本消失;当pH=4时,六价铬的浓度在0.4~1.0mg/L范围内,小球藻浓度对应的吸光度Aalga在0.025~0.180范围内,Cr(Ⅵ)的初始还原速率拟合方程为V0=kC00.1718A0al.5ga235.     

UV-TiO_2/硅藻土光催化降解DMF的影响因素分析

为探讨废水中DMF光催化氧化的降解规律,采用溶胶-凝胶法水解钛酸四丁酯制备硅藻土负载TiO2复合光催化剂.以DMF溶液的光催化降解为模型反应,研究了初始质量浓度、催化剂质量浓度、pH值、光强、外加双氧水等因素对DMF去除效果的影响.结果表明:随初始质量浓度增加,光强增大,H2O2用量增加,去除率提高;去除DMF的最佳催化剂质量浓度为2~4g/L,pH为5.36;在初始质量浓度为200mg/L、紫外灯功率为300W时,最大去除率达89.3%.设计正交实验确定了各因素对光催化降解DMF反应影响的重要性为:光照时间>初始质量浓度>光照强度>H2O2浓度>催化剂质量浓度.     

热活化过硫酸钠降解水中1-萘酚的研究

通过热活化过硫酸钠降解水中的1-萘酚,考察了温度、过硫酸钠(PS)投加量、初始p H值和1-萘酚初始浓度对降解过程的影响;并对自由基进行了鉴定.实验结果表明:1-萘酚初始浓度为20 mg/L,PS投加量为1.65 g/L,溶液初始p H为5.8,温度为60℃时,20 min 1-萘酚的降解率可达86.30%.1-萘酚的降解率随着温度的升高及PS投加量的增加而增大.自由基鉴定实验表明,热活化过硫酸钠降解1-萘酚的过程中,SO4-·和·OH均有生成并参与反应,而SO4-·起主导作用.     

有机物/TiO2电荷转移复合物的形成及其在可见光下的催化活性

以TiO2（Degussa P25）为光催化剂,可见光为激发光源,分别对甲醇/TiO2、甲醛/TiO2、甲酸/TiO2体系中光催化还原Cr6+的情况进行了研究. 结果表明,有机醇和羧酸能与TiO2形成电荷转移复合物. 这种复合物能够吸收400 nm以上的可见光,并通过LMCT（ligand-to-metal charge transfer）机制引发光催化还原反应. 不同的有机物/TiO2体系中,Cr6+的光催化还原反应表现出极大的差异,这种差别与有机物的结构密切相关. 当体系中不存在有机物时,可见光下TiO2几乎不能将Cr6+还原;当加入甲酸,经光照80 min后,Cr6+的还原率即可达100%;而在甲醛/TiO2和甲醇/TiO2体系中,光照6 h后,Cr6+的还原率分别可达93.63%和22.69%. 体系的pH对Cr6+的光催化还原反应有显著影响. 有机物/TiO2体系中,光催化还原Cr6+的反应符合一级动力学规律.     

BiOI-TiO2复合材料光催化降解双酚A的研究

采用 Triton X-100/正己醇/环己烷/水的微乳体系合成了一系列BiOITiO2的纳米材料，分析了其晶体结构、表面结构和光谱特征，探讨了可见光光催化降解双酚A废水的可行性.结果表明: BiOI-TiO2的分散性能好、比表面积大.光催化结果表明，复合材料中BiOI与TiO2的摩尔比对光催化性能影响很大且比值达到75%时效果最好，光催化降解机理符合一级动力学方程，反应速率常数（kobs）与催化剂投加量及初始pH值有关.催化剂重复多次使用的降解效果稳定.     

γ-MnO_2的制备及其降解苯酚的动力学研究

用水热法制备出γ-MnO2,研究其对苯酚的降解过程.用X射线衍射仪(XRD)和比表面积及孔径分布仪(BET)对γ-MnO2结构和比表面积进行测定.实验结果表明γ-MnO2能够有效地降解苯酚,同时γ-MnO2被还原为Mn2+.pH值、苯酚的初始浓度和γ-MnO2的投加量是影响降解苯酚的主要因素,对降解动力学速率有显著影响,研究反应最初20 min的反应速率,pH值、苯酚初始浓度和γ-MnO2投加量对应的反应级数分别为-3.187 3、-0.423 5和0.173 4.降解热力学研究表明,反应活化能为5.301 kJ/mol,指前因子为4.98mM4.44·min-1.为更好地理解MnO2降解水中有机污染物基本原理提供了大量的有用信息.     

MWNTs/TiO2对1,2,3-三氯苯的吸附与光降解协同作用研究

以典型氯苯类有机化合物1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB)为目标去除物,研究复合光催化剂MWNTs/TiO2(多壁碳纳米管负载二氧化钛)对其吸附与光催化降解协同作用.结果表明,在不同温度、pH值、复合光催化剂投加量、紫外光光强等影响因素作用条件下,MWNTs对1,2,3-TCB的吸附去除率与纳米TiO2对1,2,3-TCB的光催化降解去除率的叠加理论计算值曲线均在MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB吸附与光催化降解共同作用曲线的下方,充分体现了MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附与光降解初始阶段的协同作用.溶液中温度或pH值降低,有利于复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除;复合光催化剂投加量增多或紫外光光强增大将提高复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除率.     

改性锯末对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能研究

以氢氧化钾溶液浸泡制备改性锯末作为含Cr(Ⅵ)废水的吸附剂,用傅里叶红外光谱仪对改性前后锯末的化学性能进行分析.探讨了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液初始pH值、吸附温度、吸附时间等因素对吸附效果的影响.实验证明:吸附剂对低浓度的含Cr(Ⅵ)废水的吸附效果较佳,在实验中溶液pH值对吸附效果的影响较大;吸附处理Cr(Ⅵ)的最佳条件为:吸附剂的投加量24g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度25mg/L、溶液初始pH值为2,吸附温度50℃、吸附时间为2h,吸附率可达到98.73%;改性锯末对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型(R~2=0.9981);吸附过程可用Freundlich吸附等温线来描述;通过再生实验表明,改性锯末可进行解析再生.