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.     

UV辅助CNT-TiO2活化过硫酸氢盐降解苯酚

通过湿浸渍法制备得到非均相催化剂碳纳米管-二氧化钛(CNT-TiO_2),构建了紫外光(UV)辅助下的CNT-TiO_2催化活化过硫酸氢盐(PMS)体系.利用X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对催化剂进行表征,结果表明复合催化剂中TiO_2属于光催化活性较优的锐钛矿晶型,对紫外光(λ380 nm)有明显吸收.以苯酚作为目标污染物考察该体系的降解性能,结果表明,浓度为10 mg/L的苯酚60 min时降解率可达90%,对应一级动力学常数为0.034 min~(-1).对复合催化剂中的CNT掺杂量进行优化,结果表明,当CNT质量分数为1.0%时,对应UV/PMS/CNT-TiO_2体系降解苯酚效果最优.在反应中,光催化TiO_2产生光生电子,电子通过CNT的传递,可增强PMS的活化,进而提高该体系对苯酚的降解能力.     

N-Fe掺杂TiO_2催化剂的研制及其对气相丙酮的光催化消除

采用溶胶凝胶法制备了N-Fe掺杂TiO2催化剂.用X光电子能谱(XPS),紫外漫反射(DRS)等方法对其进行表征.以丙酮为催化底物,测试了N-Fe掺杂TiO2催化剂分别在可见光和紫外光照射下对丙酮光催化消除反应的反应性能.结果表明:在反应温度为66℃,0.15 g的催化剂上,在可见光照下可将初始浓度为0.76 g/m3,流速为10 mL/min的丙酮100%消除;在反应温度为50℃,紫外光照射下可将初始浓度为0.89 g/m3,流速为15 mL/min的丙酮100%消除.并研究了N-Fe掺杂TiO2催化剂紫外光催化消除丙酮反应的动力学,确认光催化反应为一级动力学反应,在反应温度范围内得光催化反应的Ea=18.17kJ/mol,相关系数R2=0.99309.     

rGO/TNTs复合光催化剂的制备及其降解苯酚的性能研究

为提高光催化降解苯酚废水的性能,以P25为钛源,采用浓碱水热法制备二氧化钛纳米管(TNTs),水热法合成还原氧化石墨烯二氧化钛纳米管(rGO/TNTs)复合光催化剂。通过SEM,FTIR和EDS对材料进行了表征,并研究了不同的苯酚初始质量浓度、rGO/TNTs投加量、溶液pH值及H_2O_2添加量下rGO/TNTs对苯酚降解的反应动力学规律,测试了rGO/TNTs在紫外光和可见光下对水中苯酚的降解性能。结果表明,rGO和TNTs通过Ti—O—C化学键紧密结合在一起。不同影响因素下rGO/TNTs对苯酚的降解均符合一级反应动力学方程。在最佳光催化反应条件下,10 W紫外光和500 W可见光下rGO/TNTs对10 mg/L苯酚的降解率可分别达97%和98%。rGO/TNTs在较大程度上拓宽了TNTs的光响应范围,并具有较高的稳定性和循环利用率。     

稀土元素负载改性TiO_2紫外光催化降解林丹

采用浸渍法制备不同稀土元素负载的光催化剂M/Ti O2(M=Ce,Gd,Er,Y),并研究其在紫外光(365 nm)下光催化降解林丹的活性以及实验条件对催化活性的影响。研究结果表明:4种稀土元素改性的光催化剂中,经Ce,Gd或Er负载改性的Ti O2光催化剂在适量载量(质量分数≤1.0%)时都提高催化活性,而Y的负载则抑制了Ti O2光催化活性;在Ce载量(质量分数)为0.03%、煅烧温度为500℃、煅烧氛围为空气氛围、反应溶液p H为5、催化剂质量浓度为100 mg/L、林丹质量浓度为2 mg/L时,催化效果最好,80 min林丹降解率达到95%,比P25 Ti O2提高46%。在林丹质量浓度较低(≤1 000μg/L)时,光催化反应表现为一级反应动力学,在较高质量浓度(≥2 000μg/L)时则表现为零级反应动力学。     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及其光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,以甲基橙为模型污染物,考察了影响纳米二氧化钛光催化活性的主要因素,并采用TEM,XRD等方法对样品进行了表征。结果表明:具有较高光催化活性的纳米二氧化钛的制备条件是钛酸丁酯、无水乙醇、冰乙酸、水的比例(体积比)为10∶19∶8∶4,500℃下煅烧2 h;纳米二氧化钛质量浓度为1 g/L时光催化效果最佳;纳米TiO2具有锐钛矿型晶体结构,平均粒径为10~20 nm。     

POMs/TiO2复合催化剂光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶方法表面修饰TiO2制备了几种POMs/TiO2复合光催化剂,考察了催化剂在紫外光照射下对模拟染料废水(茜素红溶液)的光催化降解行为.结果表明:POMs/TiO2复合催化剂较纯TiO2光催化降解茜素红活性明显提高,其中复合催化剂Cr3OSiW12/TiO2光催化降解模拟染料废水(茜素红溶液)效果最佳.反应最佳条件:催化剂为Cr3OSiW12/TiO2,多酸质量分数为0.5%,催化剂用量为15 mg,茜素红溶液浓度为0.1mmol/L.茜素红降解质量分数可达74.6%.     

TiO_2薄膜处理水中亚甲基蓝的动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2薄膜,并通过XRD对催化剂进行了表征,在自制反应器中对亚甲基蓝进行了光催化降解反应实验.结果表明:TiO2的晶型为锐钛矿型,粒子平均半径为32.9 nm;在亚甲基蓝的初始浓度较低的条件下,初始浓度对光催化的影响基本上符合一级反应动力学模型,起始浓度较大时(1.171×10-4mol/L),实际反应为零级反应,pH值和紫外光光照强度对反应也有明显的影响.     

复盐分解法制备纳米二氧化钛及其光催化降解偶氮染料性能研究

采用复盐热分解法制备了纳米二氧化钛,对其形貌和晶相进行了分析。600~700℃热分解产物为单一的锐钛矿相,晶粒尺寸约为25 nm。以双胺绿B等大分子量的偶氮染料分子作为光催化降解模型,评价了其在通氧条件下的光催化活性。结果表明,600℃热分解得到的光催化剂活性最好,对初始浓度100 mg/L双胺绿B溶液,通氧条件下90min的降解率为100%,与Degussa P25相当。     

TiO2/N可见光光催化降解邻苯二甲酸二甲酯

采用氮掺杂的二氧化钛为催化剂,探索了可见光催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的研究.系统地考察了光催化降解反应中DMP的初始浓度、光照时间、催化剂的量、pH值等因素对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的降解效率及速率的影响;同时对其光降解动力学及光降解过程中的矿化程度进行了一定的分析.结果表明,只有在催化剂和光源同时存在的情况下,DMP才有比较好的降解效果.当DMP的初始浓度为10 mg/L时,在优化条件下,即光催化剂为量1 g/L,pH值为6.20时,在以500W氙灯下进行光照8h,其降解率可达到90%以上.此光催化降解反应过程符合一级反应动力学.     

Photocatalytic degradation investigation of dicofol

Photocatalytic degradation of dicofol was investigated on TiO2 nano particles （TiO2-NPs） under UV light irradiation. It was shown that dicofol could be completely degraded into inorganic chloride ion under the condition of 0.25 mg/mL TiO2-NPs, 2 h irradiation of 400 W high pressure mercury lamp with a wavelength of 365 nm and air at a rate of 100 mlJmin. The effects of the experimental conditions, including the amount of TiO2-NPs, irradiation time and the intensity of light, were studied. The apparent photodegredation rate constant was 0.167/min under the optimal condition. The photocatalytic degradation mechanism of dicofol was also discussed.     

羟基磷灰石负载磷酸银光催化降解染料的研究

采用溶液离子交换法成功制备了羟基磷灰石负载的Ag3PO4复合光催化剂 (Ag3PO4/HA). 对XRD、TEM 对制备出的催化剂进行表征,研究了有光和无光条件下对亚甲基蓝的降解性能,结果表明,Ag3PO4/HA降解性能良好,对银离子的利用效率较纯Ag3PO4高, Ag3PO4/HA的投加剂量,银负载量以及亚甲基蓝溶液的质量浓度对光催化降解效果有很大的影响.     

紫外光照射下钴钼杂多酸降解有机染料SRB

制备了不同配比的钴钼杂多酸（CoMox Heteropoly acids,CoMox）,在紫外光（λ≤387 nm）照射下,以有机染料酸性桃红（Sulforhodamine B,SRB）的光催化降解为探针反应,研究了CoMox杂多酸不同配比及用量和体系介质pH值对其降解行为的影响.结果表明,最佳配比的钴钼杂多酸为CoMo12,在pH=3.0,CoMo12用量为1.0 g/L时,对SRB降解效果最好.在紫外光照射下,CoMo12活化O2,3.5 h内SRB脱色率达到96%.通过紫外-可见吸收光谱（UV-vis absorption spectrum）,红外光谱（FTIR）和总有机碳（TOC）测定分析钴钼杂多酸对SRB的降解特性,同时采用苯甲酸荧光光度法跟踪测定降解过程中产生的活性氧化物种,表明CoMo12多酸对SRB的光催化降解过程主要涉及.OH氧化历程.     

乙酰丙酮铁配合物对纳米二氧化钛表面改性

通过吸附法用乙酰丙酮铁配合物对纳米TiO2进行表面改性,以光催化降解甲基橙为探针反应,在紫外光照条件下考察了配合物含量、吸附温度、溶剂用量、吸附时间等改性条件对纳米TiO2催化活性的影响。研究表明,用乙酰丙酮铁改性纳米TiO2非常有效。当w[Fe（acac）3/TiO2]为0．25％,吸附温度为60℃,溶剂用量为乙醇／TiO2等于29mL·g^-1,吸附1．5h时,改性后的纳米TiO2催化活性比改性前有了很大的提高。即使在普通白炽灯光照条件下,改性催化剂仍然显示出很高的光催化活性,明显优于非改性的纯TiO2。改性纳米TiO2经过IR、XRD、UV—Vis、荧光分析表征。     

TiO2纳米粒子制备及其光催化性能研究

以无机盐四氯化钛为原料,采用加碱中和水解法制备出纳米级二氧化钛粒子.采用正交实验方法研究了温度、浓度、反应终了pH值、分散剂用量以及反应时间对粒子大小、分散性能和光催化性能的影响,并得到了二氧化钛光催化剂的最佳制备工艺条件,同时研究了不同条件制得的二氧化钛光催化剂对苯酚水溶液的催化降解特性.实验发现除锐钛型TiO2具有光催化活性外,无定型水合TiO2粒子也具有良好的催化活性.     

纤维素/二氧化钛复合材料的光催化性研究

通过控制尿素分解速率来改变体系pH的方法,将钛酸丁酯水解的胶体二氧化钛吸附到天然高分子纤维素上,得到纤维素/二氧化钛复合材料.分别以紫外光或太阳光为光源,研究纤维素/二氧化钛复合材料对甲基橙水溶液的催化降解性能.用傅里叶红外光谱仪表征了复合材料的结构.结果表明:二氧化钛与纤维素形成的氢键等分子间作用力使二氧化钛被吸附到纤维素上,复合材料出现787cm 1的O Ti O键的吸收峰.纤维素与钛酸丁酯的较佳比例为20g与4.3mL.在紫外光照射100min下,复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解率为100%;在太阳光照射150 min,复合材料对甲基橙水溶液的光催化降解率为81%;复合材料可反复降解甲基橙水溶液5次.本实验合成的纤维素/二氧化钛复合材料具有可完全生物降解、能利用太阳光、反复催化降解甲基橙水溶液的特性,可应用于处理甲基橙等染料废水.     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及光催化降解罗丹明B

以EO20PO70EO20(P123)为模板剂,采用溶胶-凝胶-水热法,制备介孔TiO2纳米粉体.利用红外、X射线衍射、紫外漫反射、氮气吸附脱附等手段对样品进行了测试.研究了体系的pH值对材料的晶型的影响,并以染料罗丹明B(RhB)作为模型污染物,考察粉体的光催化能力.结果表明,在酸性条件下可获得粒径为12.7 nm,平均孔径为17.8 nm,孔径分布较宽(5～35 nm),比表面积为68 m2/g的纯锐钛矿型介孔TiO2纳米粉体;而碱性条件下,可获得锐钛矿相和板钛矿相混晶介孔二氧化钛粉体;并且酸性条件下制备的粉体光催化效果较好.     

离子液体中钴离子掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,以离子液体溴化1-乙基-3-甲基咪唑以为反应介质,制备未掺杂TiO2(TiO2-IL)和钴离子掺杂的纳米TiO2(Co/TiO2-IL),并用XRD、UV-Vis、光生电流等进行表征。以邻硝基苯酚作为降解目标,在紫外光下研究Co/TiO2-IL的光催化活性。结果表明,Co/TiO2-IL的光催化活性高于没有离子液体的反应介质中制备的Co/TiO2,这表明了离子液体可以提高TiO2的光催化活性。而且,研究了溶液的pH对Co/TiO2-IL催化活性的影响,Co/TiO2-IL在酸性条件下具有更好的光催化活性。     

Ti掺杂Bi2O3的光催化性能

采用溶胶—活性炭浸渍法制备了掺杂不同比例Ti的Bi2O3粉体光催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积测试法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、紫外—可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)等技术对其进行了表征。表征结果显示,掺Ti的Bi2O3样品在紫外区有比纯Bi2O3更强的吸光性能。通过对甲基橙在紫外光(λmax=365 nm)下的降解实验评价光催化剂的光催化活性,考察不同钛掺杂量及不同焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,当光催化剂中钛掺杂摩尔百分含量为3%,焙烧温度为300℃,其光催化活性最好。当催化剂用量为2 g/L时,在120 min内,对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行光催化降解,其降解率达96.4%。