复合光催化剂MWNTs/TiO_2制备条件优化研究

目的研究煅烧时间、煅烧温度、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)投加量、溶胶体系pH值、载体投加量等因素分别对复合光催化剂多壁碳纳米管/二氧化钛(MWNTs/TiO_2)光催化性能的影响,以及多因素共同作用下复合光催化剂MWNTs/TiO_2的最优化制备条件,同时考察最优化复合光催化剂对氧乐果的降解效率.方法以异丙醇和钛酸四丁酯为原料,经溶胶-凝胶制备MWNTs/TiO_2复合纳米光催化剂,通过控制煅烧时间、煅烧温度、PSS投加量、溶胶体系pH值、载体投加量等制备条件进行正交实验确定最优化制备条件,同时采用表面形貌分析、X射线光谱仪(EDX)等方法对催化剂进行表征;用优化制备的MWNTs/TiO_2光催化降解氧乐果,确定其降解效率.结果马弗炉600℃煅烧5.5 h,投加PSS 3 g/L,所投加MWNTs质量与投加纳米TiO_2质量之比为1.25%,控制溶胶体系pH值为4是最优化制备条件;优化制备的光催化剂MWNTs/TiO_2反应3 h,氧乐果的降解率为40.56%.结论优化后的MWNTs/TiO_2对氧乐果农药废水具有更好的降解效果.     

铜掺杂二氧化钛对头孢哌酮降解性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备Cu~(2+)/TiO_2复合光催化剂.在催化剂制备过程中,对煅烧温度、铜离子含量进行单因素分析,确定催化剂最佳制备条件.实验结果表明,最佳工艺制备条件为煅烧温度为700℃,铜离子掺杂量为1%.在光催化降解反应中,通过单因素与正交试验相结合的方式,考察催化剂投加量、光照时间和pH值因素,确定了最佳光催化降解头孢哌酮废水条件.最佳处理条件为,在紫外灯照射下,催化剂投加量5 g/L、光照2 h、pH为6时,降解率最高,达到78. 20%.     

Cu/人造沸石催化剂催化臭氧氧化煤化工废水的性能研究

采用浸渍法制备Cu/人造沸石催化剂并研究其在煤化工废水的催化臭氧氧化降解性能.研究煅烧温度和Cu(NO3)2浸渍浓度以及废水催化反应工况条件(pH、O3发生量、催化剂投加量)对废水处理效果的影响,并得出催化剂的最佳制备条件.通过投加叔丁醇研究催化臭氧氧化对煤化工废水的降解机制,并对最佳工况条件下处理的水样进行紫外光谱分...     

负载CaSO4TiO2复合材料的制备及染料废水处理研究

首次以硫酸氧钛、氧化钙为原料,以凹凸棒土为载体,制备了ATP负载型CaSO4/TiO2复合材料。并用XRD、EDX、TG—DTG等进行了表征。以染料废水的降解效果作为评价其光催化性能的标准,对制备条件进行了优化。结果表明:复合材料对印染废水具有较好的降解作用。当ATP与二氧化钛的质量比为1∶4、煅烧温度为500℃下制备的复合材料光催化降解活性大红的效果最佳。当催化剂投加量为3 g/L,紫外灯照射60 min,降解率可达到89.6%。     

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%.     

ZnO协同过硫酸钠光催化降解孔雀石绿的研究

以可见光作为光源,利用分光光度法考察了ZnO协同过硫酸钠光催化降解孔雀石绿溶液的性能。主要探讨了ZnO的煅烧温度、ZnO的投加量、过硫酸钠的投加量以及孔雀石绿溶液初始浓度等因素对脱色率的影响;采用TOC含量测定分析光催化降解孔雀石绿溶液的矿化情况;最后利用XRD对ZnO进行表征。结果表明:ZnO的最佳煅烧温度为600℃,ZnO的最佳投加量为0.5 g/L,过硫酸钠的最佳投加量为1 g/L,当孔雀石绿溶液的初始浓度为15 mg/L时光催化降解效果较好。由TOC测定可知,光催化降解孔雀石绿溶液的过程是逐步进行的,而且可能有无色的中间产物生成。另外,XRD表征结果发现,经600℃煅烧后的ZnO,其衍射峰的峰型更尖锐,结晶度更好,有利于提高光催化性能。     

磁性煤矸石地质聚合物类芬顿降解苯酚

以煤矸石为原料，制备出磁性煤矸石地质聚合物(Fe₃O₄-CGGP),研究了其类芬顿氧化降解苯酚的性能和机制。表征显示，粒径为10～20 nm的Fe₃O₄均匀分散在煤矸石地质聚合物(CGGP)表面形成Fe₃O₄-CGGP,Fe₃O₄-CGGP的饱和磁化强度达到35.68 emu/g,这表明Fe₃O₄-CGGP具有良好的催化活性和磁响应性能。将其应用于降解苯酚废水，实验探讨了pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加量以及苯酚初始浓度等条件对苯酚降解过程的影响。实验表明：反应最适宜pH值为3.5,催化剂最佳投加量为0.5 g/L,H₂O₂最佳投加量为10 mmol/L,在最优条件下60 min对苯酚去除率可达到100%.自由基淬灭实验认为在Fe₃O₄-...     

泡沫陶瓷负载N掺杂TiO_2光降解啶酰菌胺实验研究

利用泡沫陶瓷为载体负载掺氮TiO_2作为环境修复材料,对水环境中啶酰菌胺进行降解,以缩短啶酰菌胺在环境中的降解周期.以尿素为氮源,钛酸四异丙酯为Ti源,采用溶胶凝胶法制备掺氮TiO_2,负载在表面积较大的泡沫陶瓷上,以300 W氙灯模拟日光光源进行了农药啶酰菌胺的光催化降解实验.考察了煅烧温度、煅烧时间、氮掺杂量、催化剂用量、p H及啶酰菌胺初始浓度对啶酰菌胺降解率的影响,并用XRD,UV-vis对掺氮TiO_2样品进行了表征.结果表明,初始浓度为5 mg/L的啶酰菌胺在投加1.0 g/L的掺氮TiO_2光催化反应3 h的降解率可达52.35%.掺氮TiO_2的制备条件为:氮掺杂量20%,煅烧温度500℃,煅烧时间4 h,此时掺氮TiO_2呈锐钛矿型.     

LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料对盐酸四环素的光催化性能研究

采用液相还原法在制备Cu2O的前驱体中加入LDH/Fe3O4制备出LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料,将其对盐酸四环素废水进行光催化降解,研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料光催化性能的影响,分析了光催化过程中起主要作用的活性基团.结果表明,制备出的LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料具有较好的光催化性能,与单纯Cu2O相比,复合材料能够提高光催化降解的速率和效果.光催化降解盐酸四环素的最佳条件：催化剂的投加量为0.1 g·L－1、光照强度为500 W、pH值为10,对50 mg·L－1盐酸四环素的降解效率达到95.2%.溶液中存在阴离子Cl－和HCO时会降低光催化效率,自由基抑制实验证实光催化过程中·O起主要作用.     

微波辅助类Fenton体系处理印染废水的试验

目的研究微波辅助类Fenton体系降解活性艳红X-3B染料废水的处理效果及p H值、催化剂投加量、H_2O_2投加量、微波辐照时间、功率等因素对废水色度和COD去除率的影响.方法制备催化剂,在微波辅助的条件下,控制pH值、H_2O_2投加量、微波功率及辐照时间、催化剂投加量,比对活性艳红X-3B的处理效果.结果初始色度为1 897倍的活性艳红X-3B废水,在催化剂投加质量浓度为10 g/L、初始pH值为3、H_2O_2投加浓度为17.5 mmol/L、微波功率为400 W,辐照时间为8 min的最优条件下,色度去除率最高可以达到99.08%,COD最大去除率达到89.12%.结论微波辅助类Fenton体系能有效处理活性艳红X-3B废水,提高废水的色度去除率和COD去除率,且该类Fenton体系投药量低,适用的pH范围也更广.     

超声分散法制备WS2/TiO2复合光催化剂及其光催化性能

本文采用超声分散方法制备WS2/TiO_2复合物,在光照条件下,对罗丹明B的降解效果进行了一系列研究.在确定WS_2与TiO_2的混合比例后,同时又对WS_2/TiO_2煅烧温度、煅烧时间、催化剂的用量、光照时间、光照功率、染料浓度等影响因素分别进行了讨论.实验结果表明,催化剂的量为1.00g/L、染料的初始浓度为10.00mg/L,WS_2/TiO_2(1∶11)、焙烧温度为350°C、焙烧时间为90min时,对罗丹明B染料的降解效果最佳.     

正交实验法优选WO3-TiO2复合光催化剂的制备条件

用溶胶-凝胶法制备WO3-TiO2复合粉体光催化剂,以甲基橙光催化降解率作为指标,采用正交实验法对光催化剂的制备条件WO3掺杂量、焙烧温度、焙烧时间3个因素进行优选。研究结果表明：因素的影响顺序为WO3掺杂量〉焙烧温度〉焙烧时间,WO3-TiO2复合粉体光催化剂的最佳制备条件为：钨酸钠加入量X（WO3）=2％,焙烧时间...     

氮掺杂纳米TiO_2的制备及光催化性能研究

以双氰胺为氮源,温和条件下采用Sol-Gel法制备氮掺杂TiO2粉末.XRD结果显示:所制备的样品是以锐钛矿相为主、含少量金红石相的混和相;UV-Vis漫反射光谱结果显示:相对于TiO2,氮掺杂纳米二氧化钛(N/TiO2)的光吸收阈值没有发生明显的红移,但可见光吸收强度明显增大.n(N):n(Ti)=0.12:1、煅烧温度400℃、煅烧时间2 h条件下制备的N/TiO2光催化剂的催化活性最佳,可见光下,300 min内可使甲基橙的降解率达到60%.     

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。     

WO_3/TiO_2（NT）/UV降解处理印染废水研究

以钨酸铵为钨源,介孔TiO2纳米管为载体,采用传统浸渍方法制备了WO3/TiO2纳米管复合材料。讨论了以WO3/TiO2纳米管为催化剂,影响印染废水光催化脱色的主要因素,实验结果表明：光催化降解印染废水符合一级反应动力学反应过程。以500℃焙烧的WO3/TiO2纳米管复合材料为光催化剂,当催化剂用量为500mg/L,UV光照2h,印染废水的脱色率达到97%以上。另外,催化剂具有较高的稳定性,失活后的催化剂可以通过简单的焙烧再生。     

固体超强酸S_2O_8~(2-)/TiO_2-ZrO_2催化合成三氟甲基硝基苯

以固体超强酸S2O82-/TiO2-ZrO2为催化剂,浓硝酸为硝化剂对三氟甲苯进行硝化,考察催化剂的制备条件对催化活性的影响,以及反应时间、催化剂用量等因素对硝化反应的影响.结果表明:将TiO2-ZrO2用0.75 mol/L(NH4)2S2O8溶液浸泡12 h,并在600℃条件下焙烧3 h,可得到较高的催化活性;当固体超强酸催化剂S2O82-/TiO2-ZrO2用量为三氟甲苯质量的15%,反应4 h,三氟甲苯的转化率可达68.7%以上;催化剂具有较好的重复使用性能.     

磁性纳米Fe_3O_4与Fe_3O_4/TiO_2复合材料的制备

用共沉淀法制备了纳米Fe3O4.TEM及XRD的测定结果表明制备了尖晶石型纳米Fe3O4,VSM结果显示样品具有超顺磁性.在此基础上采用均匀沉淀法制备了Fe3O4/TiO2复合材料,XRD和UV-Vis结果表明制备出双层封闭结构的复合粒子的光吸收带发生了较大幅度的红移,并进入可见光区,同时吸收光强度也明显增大,这对开发日光型催化剂是十分有利的.     

Zn掺杂对TiO_2晶相及光催化性能的影响

采用改进的溶胶-凝胶法制备ZnO-TiO2复合催化剂,通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)对其微晶结构和光吸收性能进行表征.以甲基橙作为模拟降解物,结果表明,改变水和乙醇的含量以控制溶胶向凝胶陈化的时间影响ZnO-TiO2的催化活性.当n(Zn)∶n(Ti)为3∶15、煅烧温度为500℃时产物催化效率最好,紫外光照5 h,降解率为96.4%.XRD结果显示,ZnO-TiO2主要以锐钛矿相TiO2和立方Zn2TiO4晶相存在,且Zn2TiO4晶相在n(Zn)∶n(Ti)≥3∶15时才会出现.紫外-可见漫反射吸收光谱显示,相比单纯TiO2,Zn O-TiO2吸收边蓝移.     

应用固体酸TiO2/SO2-4制备烷基糖苷

研究了用固体酸TiO2 /SO2 -4 合成烷基糖苷 ,并与以有机酸为催化剂合成的产品进行了性能比较。通过对产品的表面张力泡沫高度的测定 ,2种方法制得的产品性能相近。因此可得出结论 ,用固体酸TiO2 /SO2 -4 作催化剂合成烷基糖苷可望成为一种新的合成烷基糖苷的方法