光催化降解甲苯的研究

本文以TiO2粉末作为光催化剂,研究光降解甲苯的可行性．结果表明,375W中压汞灯照射40min,甲苯被完全光催化降解．同时还研究了光催化剂TiO2的用量,外加H2O2、Cu2、Na离子等因素对甲苯光催化降解的影响,并从反应机理的角度给予解释。     

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．     

Nd掺杂与人造沸石载体对TiO_2光催化活性的影响

以具有规则多孔结构的人造沸石为载体,以Nd(NO3)3和Ti(OBu)4为前驱体制备钕离子掺杂TiO2光催化剂.在紫外光的照射下,以甲基橙为光催化降解反应模型化合物,研究了TiO2、Nd-TiO2、TiO2/沸石、Nd-TiO2/沸石光催化剂的活性.通过FT-IR的表征,探讨了Nd和沸石对TiO2的光催化活性的影响.实验结果表明:掺杂钕离子能提高TiO2的光催化活性,催化剂用量为2 g/L,掺杂量为1.0%时,光催化活性最高;用人造沸石为载体所制得的TiO2光催化剂对甲基橙也具有较好的光催化降解效果.     

气-固流化床中TiO2光催化剂的载体选择与催化动力学研究

在自制的流化床光催化反应装置中进行了TiO2光催化剂的载体选择与催化动力学研究,考察了石英砂、陶瓷球、粗孔硅胶和活性炭颗粒四种栽体的负载型TiO2催化剂光催化降解甲苯的性能及TiO2／粗孔硅胶的催化反应动力学。结果表明,粗孔硅胶是最适用于气固流化床光催化反应体系的载体;TiO2／粗孔硅胶光催化氧化甲苯反应符合Langmuir—Hinshelwood动力学模型,反应速率常数k为2．06262mg／（m^3·min）,吸附平衡常数K为0．03683m^3／mg。     

低温等离子体结合光催化剂TiO2去除甲苯

采用低温等离子体-光催化技术（NTP-P）去除挥发性有机污染物（VOCs）中的甲苯气体,考察了在等离子体光催化体系中添加O2、Ar情况下,该体系去除甲苯的作用机理,包括反应机理及宏观动力学分析．结果表明：在发射紫外光的氮等离子体场（NTP-P-O2／N2）中和发射可见光的氩等离子体场（NTP-P-Ar）中,TiO2均能提高体系的甲苯去除率,说明等离子体场中产生的紫外光和高能电子均能激活光催化剂TiO2;NTP-P-Ar体系中的甲苯去除率较NTP-P-O2／N2体系中的约提高5％,说明等离子体场中高能粒子对甲苯降解性能的影响要强于紫外光的影响．文中还采用经典的动力学分析方法建立了低温等离子体-光催化体系降解甲苯的动力学模型,并通过实验对该动力学模型进行了验证,模型计算值和实验值吻合良好．     

TiO2/丝光沸石光催化降解甲苯特性研究

将吸附材料丝光沸石与德国Degussa公司生产的P25型光催化材料TiO2混合,光催化降解空气中微量甲苯,发现掺杂材料中P25型TiO2用量减少后降解甲苯性能没有明显改变.此外,探讨了空气流速、反应器甲苯进口浓度、紫外光强和波长以及水蒸气浓度对混合材料光催化降解甲苯效果的影响,为此类混合光催化材料的应用提供了实验基础.     

TiO2/沸石微粒的制备及其光降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为钛源,180目天然沸石为载体,用溶胶-凝胶-浸渍法制备了不同涂膜层数的TiO2/沸石微粒光催化剂,用X射线衍射和红外光谱对其进行了表征.以甲基橙为目标降解物,在光照强度、甲基橙初始浓度、催化剂投加量与空气通入量一定的光催化反应器中,通过30min光催化降解的吸光度变化,考察了TiO2涂膜层数、催化剂重用性能等不同条件下催化剂的光催化活性.结果表明,涂覆5层、 120℃下干燥12h、200℃煅烧2h时的TiO2/沸石微粒对沸石结构没有影响,TiO2与沸石间形成了较强的Ti-O-Si化学键合,光催化活性最高,投加1.0mL H2O2,重复使用4次后再生,其光催化活性由59.35%恢复至82.3%.     

高活性光催化剂TiO2粉体的制备条件研究

以钛酸四异丙酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法和超声波照射法制备了高活性TiO2粉体光催化剂．考察了超声处理、冰乙酸用量、异丙醇用量、陈化时间等对TiO2粉体的光催化活性的影响．染料活性艳红（X-3B）的降解实验表明：钛酸四异丙酯在超声波照射下、在纯水中水解、冰乙酸用量为10ml、陈化36h制得的TiO2粉体的光催化活性最高，比商品P25TiO2光催化剂的活性高1．4倍．     

电场协助对Ag/TiO2光催化降解效率的影响

在三维立体光电催化反应器中，以Ag／TiO2为光催化剂，网状钛板为电极，对苯酚和甲基橙进行光／电／贵金属协同催化降解，研究电场协助对Ag／TiO2光催化降解效率的影响。考察了阳极偏压大小、电解质种类、pH值对Ag／TiO2光电催化反应的影响；采用紫外-可见全反射光谱（ERS）、紫外-可见漫反射光谱（DRS）和傅利叶变换红外光谱（FFIR），对Ag／TiO2光催化剂的能阈结构、光谱特征、表面结构等进行表征。结果表明，外加适宜的阳极偏压（苯酚10V和20V，甲基橙10V和大于25V）可显著提高Ag／TiO2光催化降解效率；电解质NaCl的加入可提高Ag／TiO2光电催化反应速率；适宜的光电催化反应酸度值为pH7．0（未加电场时为pH5．5）。     

掺铜TiO2的制备及其光催化降解铝试剂1的研究

采用sol-gel法和高温灼烧制备了掺杂不同量的Cu^2 的TiO2／glass膜及纳米TiO2颗粒．研究了其对铝试剂的光催化降解过程，并由紫外吸收光谱对降解的中间产物进行了初步探讨．结果表明掺杂量为0．07％的Cu^2 时，光催化活性最佳．结合压电传感技术在线检测了不同气体氛围对TiO2光催化剂催化效果的影响，定量说明O2有利于光催化，而N2对其有抑制作用．     

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.     

纳米多晶TiO2的光催化性能

以纯锐钛矿型和纯金红石型TiO2为原料,通过超声分散制备复合晶态的TiO2,研究纳米TiO2的晶相组成对光催化性能的影响.通过X射线衍射分析表征晶相组成与晶粒尺寸;以甲苯为目标降解物,采用气相色谱检测复合晶态的TiO2对甲苯的降解效果.结果表明:锐钛矿型TiO2的光催化性能明显地优于金红石型TiO2,但由于协同作用,一定比例的金红石能提高纳米多晶TiO2的光催化性能;当晶相中锐钛矿型与金红石型TiO2的质量比为83∶17时,纳米多晶TiO2具有最佳光催化活性.     

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.     

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.     

复合物的 制备及苋菜红降解性能的研究

本文利用超声分散和溶液沸腾法制备TiO2,CeO2/TiO2和Fe2O3/TiO2复合物,在可见光的照射下,考察了苋菜红降解的效果,并利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对合成的光催化剂进行了表征. 另外,研究了TiO2,CeO2/TiO2和Fe2O3/TiO2复合物的用量、可见光照射时间、处理温度和处理时间等因素对苋菜红降解率的影响.结果表明,CeO2/TiO2复合物对降解染料表现出了更好的光催化活性.     

TiO2/SiO2复合粉体的简易研磨法制备

以硫酸氧钛为钛源,以硅酸钠为硅源,采用简易研磨法制备了比纯TiO2光催化剂表面活性强,光催化性能高的TiO2∕SiO2复合物。借助X射线衍射(XRD),差热分析(TG-DTA)和Fourier变换红外光谱(FTIR)对该复合物进行表征,以活性大红的光催化降解反应对复合物的光催化活性进行评价。制备复合物的最佳条件：硫酸氧钛与硅酸钠的质量比为1:1,煅烧温度为500℃。对于初始质量浓度为50㎎／L的20mL活性大红溶液,当复合物加入量为0.10g时,紫外光下降解60min后活性大红降解率为98.3%,相同条件下TiO2对活性大红的降解率为96.5%。廉价的原料,简易的制备方法,极高的光催化降解效率,可以降低废水处理成本。     

ZnO纳米线与硫掺杂TiO2微/纳复合材料的制备及其光催化活性

采用水热法制备了ZnO纳米线与硫掺杂TiO2（ZnO/S-TiO2）微/纳复合光催化剂,通过SEM、XRD、XPS对复合光催化剂进行表征,探讨了硫掺杂量和煅烧温度对该复合催化剂光催化性能的影响。结果表明,ZnO微米线表面形成了粒径较为均一的纳米S-TiO2颗粒,硫掺杂TiO2中形成了Ti-O-S键;当硫掺杂量为0.8mol%并经500℃高温煅烧的复合光催化剂对菲的降解呈现出最好的光催化活性。     

稀土氧化物掺杂对TiO2/沸石光催化性能的影响

以钛酸丁酯和稀土氧化物为原料, 采用溶胶 凝胶法制备了镧、 钕和镱稀土离子掺杂TiO₂/沸石光催化剂. 通过XRD和IR方法对样品进行表征, 研究了不同沸石粒径及不同稀土氧化物掺杂量(质量分数)对农药敌敌畏光催化降解性能的影响. 结果表明, 当沸石最佳粒径为0.15 mm, La³⁺掺杂量质量分数为3.0%时（以TiO₂质量计）, 稀土离子的掺杂可显著提高TiO₂//沸石的光催化降解性能.