TiO2光催化涂膜的制备及性能研究

研究以丙烯酸—有机硅乳液为粘结剂，以粘结成膜的方式，将Ti02光催化剂固定化。确定了以TiO2和粘结剂为主的光催化涂覆材料的基础配方。适量聚硅氧烷的加入可以提高光催化涂膜的硬度及改善涂膜与基底的附着状况。对涂膜的光催化性能、耐久性和活性等进行了研究。     

TiO2的微波辐射Sol-Gel法制备及其光催化性能

采用微波辐射Sol-Gel法在石英砂表面制备负载型TiO2光催化剂，考察不同加热方式。微波功率以及微波加热温度对溶胶质量的影响，微波加热反应制备的溶胶粒子平均粒径小于常规加热反应制备得到的溶胶粒子，微波加热反应适宜条件是微波功率600W，反应温度为90℃、以苯酚为光催化降解研究对象，考察了两种方式制备的负载型TiO2光催化剂的催化性能，实验结果表明微波辐射Sol-Gel法制备的负载型TiO2光催化剂光催化性能也优于常规Sol-Gel法制备的负载型TiO2光催化剂。     

纳米二氧化钛上环己烷光催化氧化反应的动力学及影响因素

介绍了用不同起始浓度环己烷的乙腈溶液进行光催化实验，并对纳米二氧化钛上环己烷光催化氧化反应的动力学进行了研究．从反应的初始浓度与光催化氧化产物的初始生成速率的关系上得出：光催化氧化反应的动力学符合ＬａｎｇｍｕｉｒＨｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ动力学模型，并以产物的生成速率倒数对反应物初始浓度的倒数作图得到一线性关系，从另一侧面说明ＬＨ模型的正确．进一步的研究表明：无机盐离子及分子氧的浓度对该反应有较大的影响     

纳米氧化锌晶须的制备及光催化降解苯胺研究

研究纳米氧化锌晶须和氧化锌纳米粉末在紫外光光催化降解苯胺的能力,借助于色谱/质谱联用及紫外/可见光光谱对苯胺降解产物进行了分析.降解动力学研究结果表明,苯胺光降解符合准一级反应动力学规律,纳米氧化锌晶须催化反应速度比普通纳米粉末快,COD去除率高达89.4%;两者对苯胺光降解过程的中间产物相似,主要为醇类化合物,这些化合物进一步氧化为二氧化碳和少量聚合物.     

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.     

尿素为氮源制备氮掺杂二氧化钛及其光催化性

为拓展二氧化钛对可见光的响应,以尿素为氮源,在温和条件下采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂二氧化钛粉末.用X射线衍射、透射电镜扫描、紫外-可见光漫反射吸收光谱和X射线光电子能谱等方法对制备的样品进行了表征,对可见光照射下的光催化活性进行了测试,并考察了煅烧温度及氮含量对光催化活性的影响.结果表明:氮掺杂致使二氧化钛在可见光区的光吸收增强,在降解甲基橙的实验中表现出良好的可见光催化活性;随煅烧温度的增加,氮含量减少,晶粒增大,可见光催化活性减弱;400℃下制备的样品中存在一个最佳的N/Ti配比,所对应的可见光催化活性最高.     

UV/Fenton处理三唑磷农药废水

对UV／Fenton氧化降解模拟三唑磷农药废水进行实验研究．通过测定废水COD_(cr)的变化,考察 [Fe~(2 )]／[H_2O_2],H_2O_2投加量、pH值和初始浓度等因素对三唑磷废水处理效果的影响．结果表明,[Fe~(2 )]／ [H_2O_2]=1:20,H_2O_2为理论投加量Q_(th),pH值为5～7时,光解效果较佳,反应速率常数在0．03 min~(-1)以上,COD_(cr)去除率达到90％．对光解过程的分析表明,三唑磷农药废水的UV／Fenton催化降解过程符合拟一级反应动力学模式．     

射频溅射法和电弧离子镀法制备的纳米TiO2薄膜性能比较

采用射频磁控溅射法和电弧离子镀法制备了纳米TiO2薄膜,并利用XRD、UV-VIS、AFM及通过亲水性和光催化实验对两种方法制备的TiO2薄膜进行了对比表征.结果表明,磁控溅射法的薄膜生长速率只有电弧离子镀法的1/30;前者仅需较低的退火温度就能形成完善的锐钛矿结构;虽然两者有相近的紫外吸收边,但是前者有较大的紫外吸收;磁控溅射法制备的TiO2薄膜表面呈现针状晶结构和具有较大的比表面积;在暗室中保存5 h后,磁控溅射法制备的TiO2膜水的接触角恢复到1°,而后者达到20°;对于光催化降解苯酚,前者有较大的降解率.     

水环境中石油烃类的TiO2光催化降解量子产率的测定

把反应速率常数和量子产率作为动力学常数,研究了石油烃类化合物的TiO2光催化氧化降解.并采用高光密度法,以K3Fe(C2O4)3做光露计,300 W中压汞灯为光源,在365 nm波长处测定石油烃类的反应速率常数和量子产率.结果表明:正十六烷、正癸烯和萘等石油烃类在365 nm波长下的TiO2光催化氧化降解反应均服从一级反应动力学,其反应速率常数分别为4.3×10-3、6.7×10-3和5.1×10-3m in-1.K3Fe(C2O4)3光解服从零级反应,其速率常数为5×10-5(mol/L)-1.m in-1;正十六烷、正癸烯和萘的量子产率分别为1.20、1.87和1.42,其值均大于1,进而表明了TiO2光催化氧化法对石油烃类化合物的降解反应可能有活性氧参与.     

纳米二氧化钛粉体光催化染料脱色的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉体.经XRD对制得的粉体进行了表征.以溶胶-凝胶法制得的二氧化钛粉体,利用紫外光催化反应装置,考察了溶液初始浓度变化、催化剂投加量以及pH值、光催化时间对甲基红降解率的影响.结果表明:随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率降低;染料在强酸性环境中的降解好于碱性环境,酸性环境中更容易进行光催化降解反应,去除率以及反应速率都大于碱性条件下的值.其中,当pH=3.0时,甲基红溶液在固定时间内的去除率最大;TiO2粉末投加量为0.7 g/L时,其具有良好的光催化脱色性能,经7 h光照,甲基红染料废水脱色效果好.