三种不同类型难降解染料光催化降解动力学模式的研究

在TiO2悬浮光催化反应系统中,考察了RB、AG和MG 3种不同类型的染料在TiO2表面的吸附特性和光催化的降解过程,并提出了其相应的动力学模式。研究结果表明:染料在光催化剂表面的吸附符合Lang-muir吸附理论,染料降解脱色过程符合一级或零级反应动力学模式,染料降解CODcr过程符合一级反应动力学模式,染料降解脱色速率常数一般是溶液初始浓度的负一级反应动力学模式。     

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.     

TiO_2光催化降解活性艳兰KN-R的动力学研究

以纳米二氧化钛为光催化剂,研究了溶液pH值,TiO2投加量,H2O2用量及染料起始浓度对光催化降解活性艳兰KN-R动力学的影响.结果表明,TiO2光催化降解活性艳兰KN-R的反应遵循准一级反应动力学方程,且表观反应速率常数随溶液pH值的升高及染料起始浓度的降低而增大;TiO2和H2O2的投加量均存在一个最佳值,在本实验条件下,它们分别为0.5 g.l-1和2.0×10-2mol.l-1,低于或超过该值都会导致降解速率的下降.     

掺银负载型TiO2光催化剂降解水中氯苯的动力学研究

用粉末溶胶法,以γ-Al2O3为中间载体在不锈钢薄板上制备掺杂银的新型负载型TiO2光催化剂,对水中的氯苯进行光催化降解.研究表明在实验的浓度范围内,反应服从一级反应动力学规律,为表观一级反应,反应速率常数k1与初始浓度C0的关系为lnk1=-0.30lnC0-2.29;二氧化钛中适当掺杂银,可以提高其催化活性;溶液在碱性条件下,有利于反应的进行;随着光辐射强度的增加,反应速率常数呈增大的趋势;氯苯可脱去氯代基,转化为无毒害的无机氯离子.     

悬浮态TiO2光催化降解偶氮染料中性深黄GL

采用紫外杀菌灯作为光源,以悬浮态TiO2为光降解催化剂进行了偶氮染料中性深黄GL的光催化降解研究.讨论了体系的pH值、催化剂的投入量、通气量以及起始浓度等因素对光催化降解中性深黄GL效率的影响.结果表明中性深黄GL的光催化降解适宜条件为pH=2.00;催化剂的投入量为1.4 g/L;通气量为300 mL/min.光降解100 min,脱色率可达96%,降解后的染料已基本无色.动力学研究表明中性深黄GL的光催化降解符合一级动力学规律.在λ=436 nm处,中性深黄GL的光最大降解速率Kdmax=一1.364 3 mg/(L@min),催化降解的表观反应速率常数k=0.026 8 min-1.     

纳米Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的制备及光催化活性评价

在超声波作用下采用水解法制备Bi2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,对有机染料进行光催化降解实验,考察Bi2O3/TiO2的光催化性能.结果表明:Bi2O3与TiO2复合拓宽了催化剂对光的吸收范围,提高了TiO2的光催化活性,掺杂量(Bi2O3)为0.25%(w)复合光催化剂催化活性最高.考察了催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH值等因素对罗丹明B降解效果的影响,降解反应遵从假一级动力学模型,测得反应速率常数为0.0574min-1.     

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。     

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。     

Sol-gel法制备纳米TiO2及其对亚甲基蓝染料光催化降解的研究

采用以溶胶-凝胶浸渍提拉法制备出玻璃负载纳米TiO2,并用以处理亚甲基蓝染料溶液,同时对玻璃负载的纳米TiO2薄膜进行了表征.通过SEM研究表明,玻璃负载的TiO2的直径介于30～50nm之间.研究表明其光催化活性随TiO2单位负载量的增加而增长,纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝反应符合一级反应动力学方程,其表观速率常数为3.8×10-3/s.     

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。     

PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

采用浸渍法制备了负载型光催化剂PW/MCM-41,并将其用于亚甲基蓝的光催化降解过程,研究其动力学规律.结果表明,PW/MCM-41光催化降解亚甲基蓝是拟一级反应,其表观反应速率常数k1与初始浓度c0的关系为k1=0.0675 c-0.5067.该反应符合Langmuir-Hinshelwood (L-H)动力学模型,...     

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.     

纳米Y2O3/TiO2羧甲基纤维素(CMC)负载膜光降解偶氮染料的研究

以钛酸丁酯和硝酸钇为原料,采用Sol-Gel法制备Y3 掺杂TiO2纳米粒子.通过XRD、TEM等手段对纳米粒子的结构进行表征,用PL研究粒子光电性能,并用SEM方法测得羧甲基纤维素膜的形貌和厚度.以水相亚甲基蓝溶液的光催化降解反应为实验模型,考察纳米粒子CMC复合膜的光催化活性.结果表明,复合膜明显提高了染料的降解,达到90%以上,其光降解反应属于表观一级反应动力学.     

双元素掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

以浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备得到了双元素钕和铁掺杂的纳米TiO2光催化剂,考察了它们对光降解亚甲基蓝的催化活性.结果表明,亚甲基蓝的光催化降解可用假一级动力学方程表示.以一定比例掺杂钕、铁离子可提高TiO2的光催化活性,尤其是在自然光下TiO2的光催化活性.在一定比例钕、铁掺杂后,共沉淀法制备的掺杂型TiO2的光催化活性接近于用溶胶-凝胶法制备的掺杂型TiO2.     

微波催化氧化联用技术处理敌百虫农药废水

采用微波催化氧化联用技术处理敌百虫农药废水,分别讨论废水酸度、微波加热功率和微波处理时间对废水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率的影响.结果表明:当废水pH为1、双氧水加入量为4 mL·L~(-1)、活性炭加入量为8 g·L~(-1)、微波加热功率为350 W、微波处理时间为5 min时,COD去除率为92.18%.动力学研究表明,在最佳条件下反应的表观过程近似符合一级反应规律,其动力学方程为1n(ρo/ρ)=0.1776t+0.0279,速率常数k=0.177 6 min~(-1),相关系数为0.974 7,半衰期t_(1/2)=3.902 min.     

负载型掺镧纳米TiO2的制备和光催化降解丁基罗丹明B的研究

以TiCl4和La2O3为原料,海泡石为载体,采用过氧化氢络合物热分解法制得复合TiO2/La2O3/海泡石光催化剂.以罗丹明B为目标降解物,进行正交试验,研究得到制备的最佳条件.探讨了对甲基橙溶液的降解率的影响因素.在优化实验条件下,太阳光照150 min时,该光催化剂对罗丹明B的降解率达98%.     

O_3/H_2O_2降解活性黄X-RG优化设计及动力学研究

采用O_3/H_2O_2工艺处理活性黄X-RG,考察废水的pH、O_3流量、染料的初始质量浓度及温度对活性黄X-RG脱色率的影响,并进行反应动力学研究,建立了动力学模型。通过对染料紫外可见光谱和红外光谱的分析,探究活性黄X-RG的矿化程度。结果表明:pH的增加、O_3流量和温度的提高有利于染料的降解,而染料初始质量浓度的增加则导致降解率降低,其中O_3流量变化对结果的影响相对较小。当H_2O_2投加量为1 mmol、pH为 6.5、O_3流量为 60 L/h、染料初始质量浓度为300 mg/L、温度为293 K时,活性黄X-RG脱色率达到95.03%。在实验范围内,该降解过程符合一级动力学。     

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）。     

Ag-TiO_2复合膜的制备及光催化性能

以载玻片为载体,用溶胶-凝胶法制备了含银量为1.0%的Ag-TiO2复合膜,并且考察了复合膜光催化脱色甲基橙溶液的催化性能。结果表明:复合膜焙烧温度为450℃时催化活性最好,TiO2呈锐钛型,Ag-TiO2复合膜光催化性能是TiO2膜的2.25倍;低pH值时复合膜催化活性较好,当甲基橙浓度≤10 mg/L时,光催化脱色反应为准一级反应,而且可以用Langmuir-Hinshelwood方程描述。复合膜使用15小时催化活性没有降低。     

Preparation of Rectorite-TiO2 and Its Application in the Solar Photocatalytic Degradation of Dye Wastewater

A photocatalyst consisting of TiO2 powder and rectorite was prepared and activated utilizing solar light and used for degradation of simulated dye wastewater （methyl solution）. The effects of roasting temperature, the way of adding rectorite, and the amount of the rectorite on the photocatalytic activity have been investigated. The results indicated that rectorite-TiO2 photocatalyst prepared with the right proportional amount of rectorite and titanium dioxide, could effectively degrade the methyl orange solution in sunlight. After reacting in sunlight for 8 hours, the methyl orange decolorization reached 96%. The photocatalytic activity of rectorite-TiO2 was much better than that of TiO2 in sunlight.