光催化氧化降解N，N-二甲基苯胺

采用自制的三相流化床光催化反应装置，以15W紫外灯为光源，利用各种不同的催化剂进行N，N-二甲基苯胺溶液的光氧化降解试验，讨论了影响光催化氧化速率的因素和提高催化氧化速率的方法，并对该系统的反应动力学进行了初步探讨。     

磁场对TiO2光催化降解水中微量氯苯的影响

在外加固定磁场作用下，使用玻璃弹簧负载型纳米TiO2作为光催化剂，对水中微量氯苯(＜10mg／L)进行光催化降解。结果表明，氯苯磁化—TiO2光催化耦合降解过程符合一级反应动力学。磁场场强为0．32T时，氯苯光催化降解反应的速率常数比无磁场时提高了12．5％；当磁场场强下降时，磁场对氯苯光催化降解的促进作用也开始减小。氯苯光催化降解的中间产物是邻氯苯酚和间氯苯酚，探讨了磁场促进氯苯TiO2光催化降解的机理。     

超声-光催化脱色和降解染料普施安蓝MX-R的动力学模式及其影响因素的研究

在TiO2悬浮体系中,研究了超声波-光催化对普施安蓝MX-R的脱色和降解CODCr的动力学模式,并考察了其影响因素。结果表明：在超声波-光催化反应过程中,MX-R的脱色和降解CODCr均符合一级反应动力学模式;在碱性或酸性条件下,有利于超声波-光催化反应的进行;当超声波功率为640 W时,脱色和降解CODCr的反应速率常数k值达到最大值;随着TiO2投加量的增加,脱色和降解CODCr的反应速率常数k值先增加然后趋于下降或平缓;超声波-光催化对MX-R脱色和降解CODCr反应速率常数k值均是溶液初始浓度的负一级反应。     

纳米氧化亚铜可见光催化分解亚甲基蓝

以太阳光为源，在自制纳米Cu2O粉末悬浮体系中，以亚甲基蓝溶液光催化降解反应为模型，探讨了其脱色降解动力学，详细研究了影响亚甲基蓝光催化降解的各种因素，寻找最佳反应条件，研究表明，加入H2O2，提高溶液pH值等方法可以显著提高亚甲基蓝的脱色降解速率。     

光催化氧化降解N,N-二甲基苯胺

采用自制的三相流化床光催化反应装置,以15W紫外灯为光源,利用各种不同的催化剂进行N,N %D二甲基苯胺溶液的光氧化降解试验,讨论了影响光催化氧化速率的因素和提高催化氧化速率的方法.并对该系统的反应动力学进行了初步探讨.     

粒度和形貌对纳米CeO2吸附和光催化动力学参数的影响

纳米材料因其优异的光催化性能而被广泛应用于许多领域。而其性能与催化动力学密切相关,但粒度和形貌对纳米材料光催化动力学的影响规律以及光催化动力学机理尚不完全清楚。本文制备了不同形貌和粒度的纳米CeO₂,测定了吸附和光催化降解的动力学参数,并讨论了形貌和粒度对其吸附动力学、光催化动力学和光催化机理的影响。结果表明,粒度和形貌对纳米材料的光催化动力学有显著的影响。随着粒度的减小,相同形貌的纳米CeO₂的吸附率和吸附速率常数增加,光催化降解率和降解速率常数也增加;球形纳米CeO₂的吸附率,吸附速率常数,光催化降解率和光催化降解速率常数都大于线形纳米CeO₂的;且吸附速率常数的对数和光降解速率常数的对数分别与直径的倒数呈现较好的线性关系;但形貌和粒度对整个光催化过程的动力学级数和机理没有影响。并提出了纳米材料光催化动力学的机理,推导了机理速率方程。纳米材料的光催化动力学机理分为溶液中的被降解物在纳米颗粒表面的吸附、被吸附物质在纳米颗粒表面的光催化降解反应和反应产物的解吸三个基元步骤,其中光降解产物的解吸为光催化动力学的控制步骤,并且光催化降解的动力学级数均为1级。上述纳米材料的光催化降解动力学机理是普遍化的,也就是说,所有的纳米材料均有相同的光催化动力学机理和动力学级数。我们提出的纳米材料的普遍化光催化动力学机理以及粒度和形貌对纳米CeO₂光催化动力学的影响规律,可为其它纳米材料在光催化领域的研究和应用提供重要的指导和参考。     

La和Fe共掺杂TiO_2/活性碳复合材料光催化降解甲醛反应动力学研究

甲醛是一种来源广泛的致癌和畸变污染物,研究能够降解甲醛的材料已成为各国关注的焦点。光催化技术能够利用太阳能、无二次污染地降解甲醛,具有巨大的发展潜力。然而,光催化降解的反应动力学还不能量化影响因素,因此研究光催化反应动力学十分必要。从0.5%La、0.5%Fe共掺杂TiO_2/活性炭复合材料降解甲醛过程出发,重点研究了甲醛初始浓度、通氧量及光照强度等因素对甲醛降解率的影响,得到了各因素对反应动力学参数的影响,进而以此得到了复合材料降解甲醛的反应动力学方程。     

Cu_2O/TNAs的制备及其对VOCs的降解动力学

光催化技术由于反应条件温和,适宜于降解汽车内部的有机挥发性物质(VOCs).为了提高可见光的利用率和自然光照下对VOCs的光催化降解速率,本文采用阳极氧化法+电沉积法制备了掺杂Cu2O的复合钛纳米管阵列(TNAs),并对其进行了SEM、EDX、XRD及UV-Vis表征.结果表明,Cu2O纳米颗粒均布于TNAs的管壁及表层,复合纳米管阵列对可见光的吸收较纯TNAs提高了.通过反应动力学分析发现,Cu2O和O2对TNAs光催化降解VOCs有协同作用,Cu2O/TNAs对VOCs的光催化降解服从一阶反应动力学.研究了反应温度、反应气体中氧含量、催化剂Cu含量及相对湿度对VOCs降解速率常数的影响,拟合了光催化降解VOCs的速率常数函数式,由模型得出,Cu2O/TNAs含Cu量为31.37%,被处理气体中含氧量为36.92%,相对湿度为33.71%时,速率常数最大.建立并验证了VOCs一阶降解模型,模型值与实测值的误差小于20%.     

纳米TiO2光催化降解甲醛的影响因素及动力学研究

本文通过自制光催化反应系统,研究了纳米TiO2光催化降解甲醛的过程,考察环境相对湿度、光照强度、气体流量、甲醛初始浓度等因素对甲醛的气相光催化降解反应的影响,并在此基础上建立了甲醛的光催化降解动力学方程。结果表明：纳米TiO2光催化降解甲醛最佳相对湿度为50%,气体流量为1.2 L/min,光降解率并不会随光照强度的增加无限制地增大,甲醛初始浓度增加将降低光催化氧化降解速率。光催化氧化动力学研究表明该过程可以采用朗格缪尔-欣伍德（Langmuir-Hinshelwood,L-H）动力学方程来表征。其速率方程式为 。     

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。     

强化光催化氧化苯甲酸研究

 研究了不同浓度TiO2、O3、H2O2光催化氧化苯甲酸的过程．结果表明：苯甲酸在光催化臭氧-过氧化氢氧化（UV/TiO2/O3/H2O2）和光催化臭氧氧化（UV/TiO2/O3）过程的浓度去除率比单独光氧化（UV）、光催化氧化（UV/TiO2）、光催化过氧化氢氧化（UV/H2O2）过程明显增高．TiO2的最佳投加量为4.0 g/L，苯甲酸降解速度随着O3浓度增加而增大，低浓度的H2O2能促进苯甲酸氧化．动力学研究表明，苯甲酸降解过程遵循一级反应，苯甲酸在UV/TiO2/O3/H2O2作用下降解的速率常数是UV/TiO2/O3过程的1.47～6.29倍，是UV/TiO2过程的3.39～5.21倍．     

木质活性炭纤维负载纳米TiO_2降解甲醛的效果

以杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝、固化处理、二氧化碳活化后获得的木质活性炭纤维为载体,采用溶胶–凝胶法制备木质活性炭纤维负载纳米TiO2(WACFs/TiO2)光催化复合材料.研究光照时间、WACFs/TiO2催化剂用量、纳米TiO2负载量和初始甲醛质量浓度对WACFs/TiO2降解甲醛效果的影响.结果表明:随着光照时间、催化剂用量、初始甲醛质量浓度的增加,WACFs/TiO2对甲醛的降解率逐渐增加,但催化剂用量对甲醛降解率的影响相对较小;随TiO2负载量的增多,WACFs/TiO2对甲醛的降解率呈现先增加后减小的趋势.当光照时间7,h、催化剂用量0.5,g、纳米TiO2负载量29.89%、初始甲醛质量浓度8.82,mg/L时,WACFs/TiO2对甲醛的降解率达到92.33%.     

微波法制备膨润土负载掺银TiO_2及其光降解催化性能研究

采用微波方法制备具有高活性、自然光响应的膨润土负载掺银TiO2光降解催化剂,并以甲基红为目标降解物评价光降解催化剂在自然光下的催化活性.结果表明:掺银TiO2成功负载于膨润土片层表面,当银的掺杂质量分数为0.5%时,焙烧温度为600℃时,合成的光降解催化剂在自然光照射下,对pH=6⁸甲基红废水溶液的降解率可达97%以上.     

活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

为提高臭氧处理制浆废水的效果,分别以活性炭(AC)、氧化铝(Al2O3)和溶胶-凝胶法制备的TiO2/AC、TiO2/Al2O3为催化剂催化臭氧处理制浆废水,采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征.结果表明:AC、A Al2O3、TiO2/AC和TiO2/Al2O3均具有催化性能,可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量(CODCr)和色度的去除效果.动力学分析表明,AC、TiO2/AC、Al2O3和TiO2/Al2O3催化臭氧处理制浆废水的过程中,CODCr降解的反应符合表观二级动力学方程,负载的TiO2提高了反应的动力学速率常数.气相色谱-质谱联用分析表明,臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物.     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

铁掺杂TiO_2-SBA-15催化剂制备及光催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法,将TiO_2负载到介孔分子筛SBA-15上,再通过FeCl3浸渍的方法,将不同量的铁掺杂到TiO_2-SBA-15上.通过FT-IR、XRD、N2吸附-脱附和TEM等手段对铁掺杂TiO_2-SBA-15催化剂进行表征.结果表明:负载TiO_2后的SBA-15依然为高度有序的二维六方结构,比表面积略有减小,说明SBA-15的孔道结构有利于TiO_2的分散.掺铁后的TiO_2-SBA-15的结构改变不大,且TiO_2晶形仍为锐钛矿型.最后以光催化降解甲基橙探究不同铁掺杂量的TiO_2-SBA-15催化活性.结果表明:铁离子掺杂量为0.035%(质量分数),紫外光照射200min时,甲基橙降解率达最高值98.2%.     

熔融-分相法制备纳米TiO2的光催化性能

利用熔融-分相法制备了以多孔玻璃为载体的纳米TiO2光催化材料,以甲基橙为被降解物,研究了不同条件下的光催化活性,并与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2的光催化活性进行了对比.实验结果表明：不同的光源、光照时间和催化剂颗粒粒度对光催化活性都有较大的影响;与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2有类似的光催化活性.     

光催化降解水面石油污染的研究

制备了一种负载有纳米TiO2微粒能漂浮在水面与原油接触的光活性催化剂,测定了用这种催化剂在紫外光源照射下对水面原油的光催化降解速率,报道了直接在太阳光照射下对水面原油的光催化降解实验结果。     

粉煤灰负载纳米TiO2的微区分析及应用

粉煤灰的微结构和主要成分决定了粉煤灰的物理、化学性能,直接关系到粉煤灰的综合利用,为了拓展粉煤灰在环境治理方面上的应用,本文采用水法分离得到粉煤灰沉珠,以此为载体利用溶胶-凝胶法负载了纳米TiO2,并且利用XRD,SEM,EDS等手段对原灰、沉珠、负载TiO2的粉煤灰进行了物相、微结构及微区分析.结果表明:粉煤灰主要由莫来石和石英组成,具有多孔结构,其常量元素为Al,Si,K,Ca, Ti,Fe等;在实验条件下负载的TiO2为锐钛矿型,随负载层数的增加,表面的Ti含量升高.光催化降解实验表明:负载有纳米TiO2的粉煤灰有良好的光催化活性,负载层数、降解时间等均对降解率有一定的影响,在适宜的条件下可以使染料酸性黑10B的去除率达到约80%.