乙醛光催化降解的动力学研究

利用气相色谱分析技术，在自制的间歇式循环反应系统中对乙醛的气-固相光催化降解动力学行为进行了实验研究．结果表明：当乙醛初始浓度较高时，如果催化剂表面辐射强度较低，则反应过程处于光子传递控制过程，反应速率与光强成正比，若催化剂表面辐射强度较高，则反应过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程；当乙醛初始浓度较低时，随着紫外光辐射强度从低到高变化，光催化反应均为一级反应过程，反应速率常数随着光强的增加而增大，但当光强大于11．6W／m^2时，光催化反应过程处于表面作用控制过程，光强的提高对反应速率不再有促进作用．     

甲苯的气相光降解动力学研究

以Bi2O3纳米粒子为气一固光催化剂,研究了甲苯的初始浓度、氧气及光强等因素对其气相光催化氧化降解的影响;采用Langmuir—Hinshelwood动力学模型得到了甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数;甲苯的初始反应速率随其初始浓度的增加而增大,并最终趋于稳定;随着氧气含量的增加,甲苯的反应速率不断增大,氧量增至20％时。反应速率不再增加。甲苯的反应速率随着光强的增加而增大,光强增至2．5mW·cm^-2时,反应速率趋于定值。     

TiO2/SiO2 纳米粒子气相光催化降解甲苯的研究

以TiO₂/SiO₂纳米粒子为催化剂, 研究了甲苯的初始浓度、 氧气和水蒸气含量及光强等对其光催化氧化降解的影响. 甲苯初始反应速率随其初始浓度的增加而增大, 最终趋于稳定. 氧气含量增加, 甲苯反应速率增大, 氧气含量增至18％时, 抑制反应速率增加. 水分子含量对甲苯反应速率的影响也有最佳值0.2％（体积比）. 甲苯的反应速率随光强增加而增大, 在3 mW/cm²时, 反应速率趋于定值. 采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型得到甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数, 并通过FI-RT和GC-MS初步确定了反应产物.     

TiO2/SiO2纳米粒子光催化降解庚烯/二氧化硫

以TiO₂/SiO₂纳米粒子为催化剂， 研究了催化剂不同焙烧温度对二氧化硫与庚烯光催化反应的影响. 结果表明， 经600 ℃焙烧的催化剂对庚烯的降解最好. 同时研究了庚烯和二氧化硫的初始浓度、 氧气和水蒸气的不同含量及光强等因素对其光催化氧化降解的影响. 庚烯的降解速率随着二氧化硫浓度的增加而增加， 最终趋于稳定. 在二氧化硫浓度一定时， 庚烯的反应速率分别随着氧气和水分子含量的增加而不断增大， 氧含量为20%时速率最大； 水分子含量为444 μmol/L时速率最大. 庚烯的反应速率随着光强的增加而增大， 光强增至8.32 mW/cm²时， 反应速率趋于定值. 通过FT-IR和GC-MS测定初步确定了反应产物.     

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．     

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.     

负载型光催化膜降解高浓度甲基橙溶液

以负载型TiO2／活性炭光催化膜降解高浓度甲基橙水溶液为处理体系，研究了负载膜型与微粉型光催化剂降解活性，考察了催化剂用量、溶液初始质量浓度、溶液pH值等对降解性能的影响。探讨了初始质量浓度对降解反应动力学的影响，确定了降解反应级数为一级，得出了不同初始质量浓度下的反应半衰期表示式。     

特丁噻草隆光催化降解动力学的研究

以特丁噻草隆为目标,探讨了光催化技术降解的可行性、降解动力学优化及初步降解途径.通过单因素实验,探讨了催化剂用量、pH值、温度和底物浓度等因素对其光催化降解动力学的影响,通过中心复合实验,建立光催化降解模型,并对模型进行准确性验证.结果表明:特丁噻草隆符合LangmuirHinshelwood动力模型,其光催化降解一级动力学速率常数为0.03506 min-1,并在碱性条件下降解速率较快,其降解速率常数为0.03899min-1;同时降解速率随着底物浓度的增加而减少.最后,特丁噻草隆降解的最佳条件为:TiO_2浓度2.7g/L,温度45℃,底物浓度30μmol/L,溶液初始pH=6.7.     

UVC/K2S2O8体系中对乙酰氨基酚降解动力学研究

以对乙酰氨基酚(APAP)为研究对象,采用UVC为光源,K_2S_2O_8为氧化剂,探究其光催化降解可行性,并考察了不同氧化剂用量、APAP底物初始浓度、光照强度、pH值等单因素对APAP降解动力学影响.研究结果说明APAP在水体系下的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood动力模型,其降解一级动力学速率常数为0.1420 min~(-1);随着底物初始浓度增加,APAP光降解速率减小;随着氧化剂K_2S_2O_8浓度增加,APAP光降解速率增大;随着光照强度增强,APAP光降解速率越大;随着pH值的增加,降解速率越小,故APAP最佳降解条件为酸性条件.最后,活性物种的测定实验表明,随着乙醇用量增加APAP降解速率明显受到抑制,而叔丁醇对降解速率没有太大影响,因此在UVC/K_2S_2O_8体系中硫酸根自由基对APAP的降解起到主要作用.     

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%.     

负载型光催化剂还原Cr6+的研究

采用一种新型负载型TiO2光催化剂进行光催化还原Cr^6 的研究。实验结果表明光催化还原过程中生成了氧气，通过测定光催化反应过程溶液中溶乳量的变化验征了TiO2光催化还原Cr^6 的机理。溶液pH值对反应有较大的影响，还原反应速率随pH增大而减小。有机物的存在对光催化还原反应有不同的影响，甲醇、乙酸对Cr^6 的光催化还原具有促进作用，而三氯甲烷、戊烷、甲苯表现出抑制作用。由于还原产物三价铬离子以Cr(OH)3的形式沉积于催化剂表面致使催化剂活性下降，可以通过用稀硫酸浸泡的方法使催化剂再生。     

ZnO/Fe2O3光催化降解苯酚

用浸制法制备,ZnO/Fe2O3为光催化剂,日光灯为灯源,以苯酚降解为探针反应,考察了不同ZnO负载量对ZnO/Fe2O3为光催化剂的活性的影响,并考察不同光源,催化剂用量,苯酚的初始浓度,溶液的PH值和降解温度对苯酚光催化降解过程的影响.结果表明,ZnO负载量的最佳量为3%,最佳的工艺条件是苯酚浓度是20mg/L,催化剂用量为0.05g,PH值为13时在常温下用日光灯光照射,能较好地降解苯酚.     

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.     

多孔TiO2薄膜的制备及其光催化活性

采用溶胶一凝胶法在玻璃片和玻璃纤维两种基体上制备了多孔TiO2薄膜,对甲基橙水溶液的光催化降解实验表明：在一定范围内,随着TiO2镀层层数的增加,薄膜的光催化活性增强;且相同条件下,以玻璃纤维为基体的薄膜的光催化活性明显优于以玻璃片为基体的薄膜的活性。     

流化床中光电联合降解苯酚的研究

采用光电催化反应器对水中苯酚进行降解实验,通过观察不同光催化载体、阳极和阴极对光电催化反应的影响,结果表明:活性炭是光催化剂的良好载体.TiO/C光催化剂活性稳定,Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2:和气体扩散电极对光催化有良好的促进作用,并且光电联合降解明显优于光催化、电催化过程.     

光催化氧化法处理含酚废水影响因素研究

实验用TiO2作为光催化剂,探讨了掺杂不同金属离子,普通催化剂与纳米级催化剂,不同助催化剂掺杂量,光催化剂的加入量,紫外光和太阳光光照,苯酚浓度等对光催化氧化废水中苯酚速度及降解率的影响.实验表明,在低浓度苯酚废水中,纳米催化剂优于普通催化剂,紫外光优于自然光.     

TiO2光催化剂在废水处理中的应用及研究进展

对TiO2光催化剂氧化机理、光催化降解反应动力学、光催化降解影响因素、TiO2光催化剂的改性等方面作一综合评述。     

TiO_2/SiO_2复合材料的制备及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为主要原料,用两步溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合材料,并对其光催化降解活性艳红X-3B溶液的性能进行了研究,考察了Ti∶Si摩尔比、焙烧温度、初始浓度和催化剂用量对其光催化降解率的影响。结果表明,当n(Ti)∶n(Si)=6∶1,焙烧温度为500℃时TiO2/SiO2复合材料的光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2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,25 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为1.6 g/L。     

微乳液制备粉煤灰微珠负载型La~(3+)、Fe~(3+)共掺杂TiO_2光催化剂

以粉煤灰微珠为载体,采用微乳液法制备La3+、Fe3+共掺杂TiO2光催化剂.并用透射电镜、扫描电镜对复合粒子的形貌进行观察;X射线衍射对煅烧后复合粒子中的组分进行分析;分光光度法测得TiO2在粉煤灰微珠表面的包覆率;分光光度计测定催化剂甲基橙的脱色率.实验结果表明:采用微乳液法制备的负载型Fe3+、La3+共掺杂TiO2尺寸均匀,分散度较好,包覆率达到35.67%,甲基橙的脱色率为48%,催化剂可再生5次.Fe3+、La3+共掺杂的协同作用使催化剂活性更高,Fe3+、La3+的最佳掺杂量分别为0.3%、1.0%.