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.     

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.     

磁场TiO2光催化耦合降解酸性大红3R的研究

将磁场引入到TiO2光催化降解酸性大红3R的反应中，研究磁场对TiO2光催化的耦合作用，并讨论了磁场强度、反应时间、催化剂用量、反应物初始浓度等因素对TiO2光催化活性的影响．结果表明：外加磁场对光催化反应有明显的影响作用．0．04T磁场的作用强化了TiO2光催化对酸性大红3R的降解作用，在光催化反应180min后，酸性大红3R的降解率从80％提高到96．4％．反应时间、催化剂用量、通气量以及紫外光照距离的增加均有利于磁场TiO2光催化降解酸性大红3R降解率的提高．酸性大红3R溶液的性质也影响着磁场TiO2光催化反应的降解率，酸性大红3R初始浓度增大，磁场光催化降解率降低；酸性大红3R初始pH值在中性的条件下降解率较低，酸性和碱性环境均有利于酸性大红3R的光催化降解．     

焙烧P-25 TiO2光催化降解高浓度苯酚废水的研究

对P-25 TiO2光催化剂在空气气氛中进行程序升温热处理，用于对高浓度苯酚废水的光催化降解．考察了焙烧温度、催化剂用量、溶液pH和H2O2对光催化降解苯酚的影响，并采用XRD和BET方法对各种温度焙烧的P-25 TiO2进行了表征．结果表明，500℃焙烧的P-25 TiO2光催化降解苯酚效率最高，适宜的晶相结构是500℃焙烧的P-25 TiO2光催化剂表现出较高催化活性的原因．苯酚在催化剂用量为2．0g／L、pH为7．0左右时降解较为适宜．HiO2对苯酚的光催化降解影响显著，在溶液中加入少量H2O3可大幅度提高光催化降解苯酚效率．     

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。     

β-环糊精聚合物／二氧化钛有机-无机杂化材料的制备及其光催化性能的研究

通过烯丙基-β-CD与丙烯酸 (AA) 的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.通过FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键;SEM证明有机无机两相高度相容;TGA证明热稳定性能有大大的提高. 通过光催化降解甲基橙实验证实杂化材料P(CD-co-AA)/TiO2的光催化效率是TiO2的2.6倍. 考查了催化剂用量、甲基橙溶液的初始浓度和初始pH值对材料光催化性能的影响. 实验证明当溶液的初始浓度为4 mg/L和初始pH=2及催化剂用量为0.8 g/L时,杂化材料表现出更为优良的光催化性能.     

纳米TiO2光催化氧化甘氨酸及其氧化机理的研究

研究了纳米TiO2对甘氨酸的光催化氧化性能及其氧化机理．结果表明，在实验浓度范围内，甘氨酸的光催化氧化符合准一级动力学反应．纳米TiO2的用量和溶液pH值都影响光催化反应．外加无机氧化物，能有效地捕获光致电子，增加溶液中羟基自由基的浓度，提高甘氨酸的光催化氧化能力．     

光催化流化颗粒的制备及光催化性能的研究

采用浸渍法以活性炭为载体制备了TiO2／C光催化剂，通过XRD，SEM技术对负载型光催化剂的晶型结构和形貌进行了表征，以苯酚溶液为降解对象，考察了溶液的初始浓度、不同pH、催化剂负载量以及气体流量对负载型二氧化钛光催化降解苯酚溶液过程的影响。结果表明：颗粒上TiO2的晶型为锐钛型和金红石型的混合晶型，纳米TiO2分布均匀。在苯酚初始质量浓度为ρ0=50mg／L，pH=3，ρ（TiO2）=0．98mg／mL和v=382．2mL／min的实验条件下，经3．0h的光催化降解反应，苯酚溶液降解率接近95．8％，矿化率达到65．4％。     

复合型二氧化钛光催化氧化降解污水中苯酚的研究

本文成功的制备出负载型改性二氧化钛作为降解苯酚的催化剂,同时对该催化剂的晶体结果进行了表征,负载后TiO2胶体有效地转变成光催化活性高的锐钛矿型TiO2晶体结构。以模拟苯酚废水为处理对象,考察了负载型改性二氧化钛作为催化剂对其光催化性能,分别对苯酚溶液pH值和苯酚初始浓度对催化效果的影响。实验表明,酸性介质有利于TiO2/AC复合型催化剂对苯酚的光催化降解;TiO2/AC复合型催化剂对实验所采用的不同初始浓度的苯酚均有较好的去除效果。TiO2/AC复合型催化剂有很好的应用前景。     

光催化氧化处理垃圾渗滤液研究

通过实验，研究分析了不同催化剂(TiO2、ZnO)、pH值、光照时间对垃圾渗滤液光催化氧化的影响，得出：TiO2光催化氧化效果明显优于ZnO的效果，TiO2光催化氧化对COD的去除率为72％;pH值对光催化影响不大，pH＝5—9均可；光照时间60min效果最好．     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量二氯乙烷

利用负载型纳米TiO2作为光催化剂对水中微量二氯乙烷进行紫外光催化降解处理。研究表明二氯乙烷光催化降解属表观一级反应动力学过程。不同的二氯乙烷初始浓度、光强和催化剂用量等因素对二氯乙烷的光催化降解具有不同的效果。初始浓度在4．821—22．838mg/L范围内，随着初始浓度的增大，二氯乙烷光催化降解的反应速率常数持续增大；光强的平方根与反应速率常数呈直线相关；随催化剂用量的增加，反应速率常数呈增大趋势。     

二氧化钛光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

用自制二氧化钛粉末光催化剂成功地处理了含Cr(Ⅵ)废水。提出了Cr(Ⅵ)光致还原的最佳条件,确立了当溶液酸度为0.5mol/LH2SO4,Cr(Ⅵ)质量浓度为80mg/L的50mL废水,催化剂用量为0.3g,光照时间4.0h时,Cr(Ⅵ)的光致还原率达95.0 %以上。同时对光催化转化Cr(Ⅵ)的机理进行了初步探讨,证明Cr(Ⅵ)的TiO2 光致还原遵循一级反应速率公式:lnC= -0.88t +4.38。     

Fenton技术在垃圾渗滤液处理工程中的应用

以去除垃圾渗滤液生化出水中的CODCr和腐殖酸相对含量（UV254)为研究内容,对Fenton技术应用及其工艺技术条件优化进行了实验室条件下的模拟试验研究。结果表明,1）快速Fenton工艺优化条件为:初始pH值为4.0,H2O2投加量为1500 mg/L,Fe2+投加量为500 mg/L,静置时间120 min,CODCr由处理前的652 mg/L降到处理后的300.06 mg/L,去除率达53.99%;2）光催化Fenton氧化优化条件为:初始pH值为4.0,H2O2投加量为1000 mg/L,紫外灯功率为72 W,反应时间为120 min,CODCr由处理前的300.06 mg/L降到处理后的86.4mg/L,去除率达71.18%。说明,该工艺对处理垃圾渗滤液生化出水是有效的,可进行大规模的中试研究。     

藻类强化光降解去除水中双酚A的动力学研究

为提高污染水体中双酚A光降解效率,采用铜绿微囊藻进行强化,研究该藻强化光降解去除水中双酚A的效能和动力学规律,并讨论了藻质量浓度、pH值及光源等因素对降解速率的影响.研究表明,藻类质量浓度相对较大时,光降解反应符合假一级反应动力学规律,提高反应液中藻类质量浓度可提高双酚A的降解率;pH值对光降解速率有显著影响,当pH值为5时,反应速率达到最大值;光源对反应速率也存在影响,光源采用紫外灯时,光降解反应速率是同条件下高压汞灯作为光源时的9倍,其原因是后者不能使反应液中产生大量的羟基自由基.     

Hydrotalcite-supported Pd-Cu catalyst for nitrate adsorption and reduction from water

With the rapid development of industry and agricul- ture, the nitrate contamination in groundwater becomes increasingly serious in many countries [1]. Therefore, the remediation of nitrate-contaminated groundwater is one of the targets urgently confronted…     

铁酸锌的凝胶-溶胶制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备铁酸锌,并使用XRD和SEM等手段对铁酸锌的晶相组成、晶粒大小和形貌进行了表征。以紫外灯为光源,铁酸锌为光催化剂,对甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明,产物为单一均相物质,并且随着反应温度的升高晶型趋于完整,晶粒变大,平均粒径约为35 nm。甲基橙溶液的质量浓度20mg/L,催化剂用量0.75 g/L为最佳催化条件。经过7 h后甲基橙的脱色率达到90%,铁酸锌表现出优异的催化性能。催化剂连续使用3次后催化活性仅降低了4.3%,反应前后催化剂的XRD特征衍射峰没有发生变化,说明催化剂具有良好以上的稳定性,可重复使用。     

Dawson结构磷钨酸的电化学及光催化性能研究

制备了Dawson结构磷钨酸(H6P2W18O62.13H2O),通过UV-Vis及电化学方法分别对其结构和电化学性能进行了表征.以甲基橙溶液(MO)为模拟工业染料废水,研究Dawson结构磷钨酸在紫外光照射下催化剂的光催化性能.研究结果表明,在pH值2时,催化剂表现出较强的氧化还原能力;在优化条件下,即催化剂用量为1.5 g/L、甲基橙初始浓度为10 mg/L、紫外光照时间为120 min时,甲基橙降解率为93.83%.     

Au@Ag核壳纳米粒子的合成及其催化性能研究

采用柠檬酸钠法合成了Au@Ag核壳纳米粒子并对其进行表征,同时采用紫外光谱跟踪测试考察其对对硝基苯酚还原的催化性能以及影响催化还原反应速率的因素.结果表明,该核壳纳米粒子对硼氢化钠还原对硝基苯酚具有较好的催化活性,反应受催化剂用量、氧化剂性质和催化剂性质等因素的影响,带正电荷的硝基化合物比带负电荷的硝基化合物具有更高的催化活性;在一定范围内,催化剂用量越大,反应速率越大;纳米粒子的粒径越小,反应速率越大.     

纳米TiO2的制备及光催化性能

采用RF-PCVD法，以TiCl4 O2为反应体系，制备出了球状纳米级TiO2粉体。经TEM，XRD，BET测试表明，粉体为锐钛型金红石型的混晶体，粒径范围为20-60nm，平均粒径45nm。苯酚降解实验表明，TiO2粉体具有明显的光催化活性，并就光催化效率与德国产TiO2进行了比较。     

Cr--MnOx/TiO2--ZrO2低温选择催化还原NO的活性及抗毒性能

采用溶胶凝胶法制备TiO2-ZrO2载体,然后采用柠檬酸溶液浸渍法制备Cr-MnOx/TiO2-ZrO2复合催化剂.通过X射线衍射、比表面积测试( BET)、扫描电镜、X射线光电子能谱等测试方法对催化剂的物化性能进行表征分析,并进行NH3选择性催化还原NO实验,考察催化剂在低温下的活性及抗硫抗水性能. Cr元素介入到MnOx 中,形成了新型的CrMn1.5 O4活性物相,其中的Mn元素多以Mn3+和Mn4+存在.高价态的Cr5+使Mn元素由Mn3+向高氧化态的Mn4+转化,有利于低温选择性催化还原反应的进行.鉴于Cr元素第一电离能和电负性均低于Mn元素,能优先于Mn与SO2-4和SO2-3结合,保护MnOx 不被硫酸化,从而提高Cr-MnOx/TiO2-ZrO2催化剂的抗毒性能.制备的五种不同Cr/(Cr+Mn)摩尔比的催化剂中,Cr(0.4)-MnOx/TiO2-ZrO2的性能最优,其颗粒分散均匀,具有较大比表面积,在180℃时脱硝效率能够达到95.8%,同时通入5% H2 O和10-4 SO2,脱硝效率缓慢下降,反应8 h后,下降到73%,并保持稳定.