活性炭负载N掺杂TiO_2光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以尿素为N源、以钛酸四丁酯和乙醇为原料,采用溶胶凝胶法制备N掺杂TiO2,并用浸渍法将TiO2负载于粒状活性炭上,通过烧结制成N-TiO2/AC光催化剂.并利用TG-DTA、XRD、BET对催化剂的结构、尺寸等特征进行分析和表征,同时考察了亚甲基蓝溶液初始浓度、催化剂用量、亚甲基蓝溶液pH值、催化剂负载次数对N-TiO2/AC光催化剂在可见光下降解亚甲基蓝的影响.其结果表明负载于活性炭上的N-TiO2平均粒径约为9.3 nm,晶型为锐钛矿型,其比表面积为746.9 m2/g.最佳条件下在亚甲基蓝溶液初始浓度为100 mg/L、制备催化剂用量为0.4 g,亚甲基蓝溶液pH值为1.0时,经100 W钨灯5 h照射后,亚甲基蓝的去除率为91.43%,相同条件下比N-TiO2和纯TiO2催化剂活性分别提高了2.580倍和65.31倍.     

MoS2/TiO2纳米复合材料的制备与可见光光催化性能研究

采用TiO2溶胶-凝胶法制备了复合半导体MoS2/TiO2纳米材料,用XRD、UV-VIS-DRS、BET等手段对样品进行了表征,并以亚甲基蓝染料为探针分子详细讨论了MoS2掺杂量、染料初始浓度等对其光催化性能的影响.结果表明:MoS2/TiO2复合半导体纳米材料具有较好的可见光催化活性;当染料浓度为0.284mmol·L-1,催化剂用量为0.5 g·L-1,亚甲基蓝染料的光催化降解率为96.5%.     

纳米TiO2制备条件优化及性能研究

以亚甲基蓝为降解物,考察了TiCl4浓度、超声时间、水浴温度、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对TiO2光催化活性的影响.结果表明:TiC14浓度为0.50 mol/L,反应前超声30 min,反应后超声50 min,水浴温度75℃,焙烧温度500℃,焙烧2h的条件下,亚甲基蓝降解率为99.35％,并与P -25做了比较,自制TiO2粉体的性能优良.用XRD和FT - IR进行了表征,结果表明:混合晶形的TiO2粉体的降解效果较好.     

Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝的动力学研究

采用Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝,通过对亚甲基蓝染料处理过程中的紫外、红外光谱分析可知,Fenton对亚甲基蓝的结构造成了严重破坏,探讨了Fenton试剂氧化降解亚甲基蓝的反应动力学．结果表明,Fenton氧化过程中,H2O2初始浓度、FeSO4初始浓度及温度对反应都有影响,且确定反应为一级反应,其动力学方程式为：-dC／dt=0．1842exp（-3．53／RT）·[H2O2]始^0.88561·[Fe^2＋]始^0.88519.     

α-Fe2O3/SA复合薄膜光催化降解亚甲基蓝的条件及机理研究

在光催化反应器中,紫外灯为光源,以α-Fe2O3/SA薄膜(海藻酸钠简记为SA)为例进行亚甲基蓝溶液的降解研究,考察了催化剂用量、溶液的pH值、亚甲基蓝的初始质量浓度及添加少量的H2O2对亚甲基蓝的降解率的影响,进一步探讨了亚甲基蓝的降解机理.结果表明,单一材料中,电子在光催化作用下由亚甲基蓝的中间态D*转移到激发态D+,从而再转移到α-Fe2O3和TiO2导带上;复合材料α-Fe2O3-TiO2/SA对亚甲基蓝的降解为光电催化氧化机制.     

纳米TiO2/玻璃薄膜光催化降解亚甲基蓝的研究

用溶胶 -凝胶法在玻璃表面制备了均匀透明的纳米TiO2 薄膜 .采用高压汞灯为光源 ,敞口固定床反应器对水中染料亚甲基蓝进行了光催化氧化实验 .实验结果表明 :随着涂膜次数的增加 ,薄膜TiO2 负载量增加 ,锐钛矿晶相粒径增大 .TiO2 薄膜对亚甲基蓝氧化降解具有较高的光催化活性 ,降解反应符合一级速率方程 .对亚甲基蓝的暗态吸附及光催化降解机理作了初步探讨     

钢渣吸附去除水中亚甲基蓝

通过静态批式实验研究钢渣对亚甲基蓝吸附行为的影响.结果表明:亚甲基蓝去除率随钢渣投加量的增加而增大,随初始浓度的升高而降低,而单位钢渣质量下亚甲基蓝的吸附量呈相反趋势.溶液初始pH值为4时最有利于钢渣吸附亚甲基蓝.钢渣吸附亚甲基蓝符合Lagergren准一级动力学方程,平衡吸附量随亚甲基蓝初始质量浓度的增加而增大,随钢渣投加量增加而减小.结合Freundlich等温吸附方程发现,钢渣对亚甲基蓝的吸附是以离子交换作用为主的优惠型吸附.亚甲基蓝阳离子在静电力作用下吸附在钢渣表面,并与CaO等反应形成聚合物,增强吸附效能.     

纳米Cu2O及其复合物的制备及光催化性能研究

采用化学沉积法制备Cu2O粉体,并且制备了TiO2-Cu2O复合粉体。以制备的纳米Cu2O为光催化剂,对亚甲基蓝溶液进行光催化氧化降解。通过紫外一可见分光光度计考察了H2O2的加入量、亚甲基蓝的初始浓度及复合样品对降解性能的影响。结果表明,当H202的用量在5mL／30mL,亚甲基蓝的初始浓度为10mg／L时降解效果最好;复合粉体的催化效率远高于Cu2O的光催化效率。     

纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

在封闭的光催化反应器中，以紫外光为光源，γ-Al2O3为载体，纳米TiO2为催化剂，进行了亚甲基蓝溶液降解脱色研究，分别从催化剂用量、反应初始浓度、光源强度及H2O2的添加量等方面考查了亚甲基蓝的降解率。结果表明，能够有效地完成亚甲基蓝等有机物降解脱色和降解，降解率可达95％以上。     

Sol-gel法制备纳米TiO2及其对亚甲基蓝染料光催化降解的研究

采用以溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出玻璃负载纳米TiO2,并用以处理亚甲基蓝染料溶液,同时对玻璃负载的纳米TiO2薄膜进行了表征.通过SEM研究表明,玻璃负载的TiO2的直径介于30～50nm之间.研究表明其光催化活性随TiO2单位负载量的增加而增长,纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝反应符合一级反应动力学方程,其表观速率常数为3.8×10-3/s.     

溶胶液浓度和镀膜层数对TiO_2薄膜光催化活性的影响

作者用sol gel法制备了不同浓度、不同层数的锐钛矿纳米TiO2 薄膜。利用薄膜对亚甲兰溶液的光催化降解作用 ,研究了溶胶液浓度、镀膜层数及两者间的相互关系对薄膜光催化性能的影响。发现并非浓度越大、镀膜层数越多、膜的光催化性能越好。不同浓度的溶胶液匀有各自催化性能最佳的膜层数 ,超过该层数后膜的催化性能降低。浓度大的膜在层数较少时催化性能好 ,浓度小的膜随层数增加 ,光催化性能增加的幅度大     

溶胶液浓度和镀膜层数对TiO2薄膜光催化活性的影响

作者用sol-gel法制备了不同浓度、不同层数的锐钛矿纳米TiO2薄膜。利用薄膜对亚甲兰溶液的光催化降解作用，研究了溶胶液浓度、镀膜层数及两者间的相互关系对薄膜光催化性能的影响。发现并非浓度越大、镀膜层数越多、膜的光催化性能越好。不同浓度的溶胶液匀有各自催化性能最佳的膜层数，超过该层数后膜的催化性能降低。浓度大的膜在层数较少的催化性能好，浓度小的膜随层数增加，光催化性能增加的幅度大。     

磁控溅射制备Ag/TiO2复合薄膜的光催化降解性能

为了提高TiO2薄膜的光催化效率,利用中频交流磁控溅射技术,采用Ti和Ag金属靶制备了Ag/TiO2复合薄膜.利用X射线光电子能谱、 X射线衍射和扫描电子显微镜分析了复合薄膜的成分、结构和表面形貌,并研究了其光催化降解性能.结果发现: Ag在厚度较薄时以聚集颗粒形式存在; 在Ag膜厚度为15 nm时, Ag/TiO2复合薄膜与TiO2薄膜相比其光催化效率可提高2倍; Ag/TiO2复合薄膜对亚甲基蓝的光催化降解效率与复合薄膜的透射率均随Ag膜厚度增加逐渐下降,其原因是Ag膜厚度不断增加,最终完全覆盖TiO2薄膜表面,阻挡了TiO2薄膜与污染物的有效接触, Ag作为光生电子捕获剂的有利影响消失.     

超临界干燥法制备的锐钛矿TiO_2纳米晶光催化降解亚甲基蓝的研究

以自制的锐钛矿TiO2纳米晶为光催化剂,高压汞灯为光源,考察了亚甲基蓝溶液初始浓度、催化剂用量、pH值、O2和Fe^3＋等因素对其光催化降解的影响．结果表明,适宜的pH值为5．6,最佳的催化剂用量为1．5g／L,通入一定量氧或加入少量的Fe^3＋离子能有效的促进TiO2光催化亚甲基蓝降解．     

纳米TiO2晶体的制备及光催化性能

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法成功地合成了ＴｉＯ２纳米粉末，并对其光催化性能进行了研究。ＸＲＤ与ＴＥＭ研究结果表明，热处理温度，保温时间等因素对材料结构和颗粒大小影响很大，粉末的平均粒径为８．０－２９．５ｎｍ。     

光催化毛细管反应器的研制及有机合成应用研究

采用简单的粉末－溶胶法,在普通点样毛细管中制备纳米TiO2薄膜,从而研制了具有较高光催化性能的微反应器．通过考察纳米TiO2浓度和纳米TiO2涂覆层数,确定了制备毛细管纳米TiO2涂层的最佳条件为：TiO2的浓度为3％,涂层数为4层,该条件下亚甲基蓝光降解率在60s内达到61．6％．在该微反应器中试验了苯甲醛与乙醇的光催化反应,其反应产物安息香乙醚的产率随着反应时间的增加而迅速升高．当反应时间为200s时,产率可达89．29％．     

紫外LED/氧化钛装置的研发及其光催化降解次甲基蓝性能的研究

采用UV-A波段中发光波长为376 nm的固体紫外光源技术,设计出大面积UV-LED（ultraviolet light emit-ting diode）纳米光催化有机废水深度处理装置.结果表明：UV-LED/TiO2光催化装置对次甲基蓝有着优良的降解效率,能够为该装置工业化的应用提供科学依据.     

钒氮共掺杂TiO2降解亚甲基蓝影响因素的研究

用溶胶-凝胶法制备钒氮共掺杂TiO2光催化剂,以亚甲基蓝的降解率为评价指标,考察钒氮共掺杂TiO2光催化降解亚甲基蓝的影响因素.结果表明,钒氮共掺杂能显著提高TiO2的光催化活性;在本实验条件下,钒氮添加量(与Ti的摩尔比)分别为0.1%、10%的TiO2于600℃焙烧、投入量为3g/L、溶液pH值为4~7、超声振荡30min、光照催化氧化处理4h的条件对处理低浓度亚甲基蓝溶液效果最好.     

掺杂Zn2+纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝

印染废水治理是水系环境治理的重点,而亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物。本研究选用掺杂Zn2+的纳米TiO2作为光催化剂对亚甲基蓝进行降解研究。XRD谱图分析表明,Zn2+的掺入可改变纳米TiO2锐钛矿型和金红石型的组成。制备工艺参数对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响,纯TiO2样品在450℃焙烧时的活性较其他温度的高;而掺杂Zn2+的样品则在500℃焙烧时的光催化活性相对最佳。催化剂的加入量过高或过低都不利于光催化活性的提高,催化剂的加入量为1g/L时,光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好;Zn2+掺入量为0.5%时,掺杂粉体的光催化活性相对较高。随着掺杂量的进一步增加,光催化活性降低。被降解有机物浓度过高时,紫外光较难到达催化剂表面,光的利用率降低,导致催化剂活性降低。亚甲基蓝的初始浓度为5mg/L时的降解速率较快。