异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料的制备及性能研究

针对可见光催化材料大部分半导体光量子效率较低、光催化活性较差的问题,制备了一种新的异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料,并对其性能进行测试。通过制备钒酸铋-氧化铋复合光催化材料,分析制备材料表征分析方法,对可见光催化材料进行XDR分析、SEM分析、紫外-可见漫反射吸收光谱分析和荧光光谱分析,对制备材料降解性能和稳定性进行检测。结果表明XDR分析中,随着钒酸铋成分的逐渐升高,氧化铋衍射峰慢慢降低,钒酸铋衍射峰慢慢增强,图谱中没有出现其余衍射峰,钒酸铋和氧化铋间未出现显著的化学反应; SEM分析中,制备样本颗粒形貌与微观结构存在显著差异,晶粒形貌更加规则;紫外-可见漫反射吸收光谱分析中,异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料样本对可见光的吸收效果最优;荧光光谱分析中,随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,荧光信号逐渐变弱;随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,降解率逐渐升高,但添加质量分数是12%与20%钒酸铋的制备样本光催化活性相差不大;重复使用制备样本后其光催化性能基本没有发生改变,对光照反应后制备样本及纯钒酸铋样本进行XRD分析,发现无新衍射峰值出现。可见此时制备样本降解性能较强,稳定性较高。     

异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料的制备及性能

针对可见光催化材料大部分半导体光量子效率较低、光催化活性较差的问题,制备了一种新的异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料,并对其性能进行测试。通过制备钒酸铋-氧化铋复合光催化材料,分析制备材料表征分析方法,对可见光催化材料进行XDR分析、SEM分析、紫外-可见漫反射吸收光谱分析和荧光光谱分析,对制备材料降解性能和稳定性进行检测。结果表明XDR分析中,随着钒酸铋成分的逐渐升高,氧化铋衍射峰慢慢降低,钒酸铋衍射峰慢慢增强,图谱中没有出现其余衍射峰,钒酸铋和氧化铋间未出现显著的化学反应; SEM分析中,制备样本颗粒形貌与微观结构存在显著差异,晶粒形貌更加规则;紫外-可见漫反射吸收光谱分析中,异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料样本对可见光的吸收效果最优;荧光光谱分析中,随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,荧光信号逐渐变弱;随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,降解率逐渐升高,但添加质量分数是12%与20%钒酸铋的制备样本光催化活性相差不大;重复使用制备样本后其光催化性能基本没有发生改变,对光照反应后制备样本及纯钒酸铋样本进行XRD分析,发现无新衍射峰值出现。可见此时制备样本降解性能较强,稳定性较高。     

钙钛矿型复合氧化物降解染料废水的性能研究

以A,B的硝酸盐为原料,以氨水或碳酸钠为沉淀剂,利用混合沉淀的方法合成了系列钙钛矿型氧化物(ABO3)。合成中A选碱土金属元素Mg,Ca,Sr,Ba等及稀土金属元素La;B选过渡金属元素Cr,Mn,Fe,Co,Ni等。以酸性红B染料废水为目标物,考察了不同种ABO3复合氧化物光催化活性。活性测试结果表明,A的影响较小,B的影响较显著,总的变化趋势是随着B原子序数的增大光催化活性提高。在上述各催化剂中,SrNiO3的催化活性最高。TEM测试结果显示所合成SrNiO3为纯度较高的粒径为150~200 nm的近球形颗粒。考察了工艺条件对光催化降解酸性红B的影响:在废水溶液中加入H2O2后光催化活性提高,且随着加入量的增大有增长的趋势;提高溶液酸性有利于染料废水降解;酸性红B废水溶液初始质量浓度越高,光催化越难降解。     

铁、镧氧化物的相互复合及光催化性能研究

通过实验制备铁的氧化物及复合氧化物并研究其光催化性能．实验中选择均匀沉淀法制备氧化铁与氧化镧,采用共沉淀法制备铁的钙钛矿型复合氧化物一铁酸镧．通过物理机械复合和化学复合制备铁镧简单的复合氧化物,并且利用XRD手段对制备的材料结构进行表征,还以活性翠蓝KGL的水溶液为模拟废水,研究所制备的催化剂光催化降解废水的活性．通过对比研究铁镧的简单氧化物与铁镧复合氧化物的光催化性能。发现物理复合比化学复合光催化效果更好,因为物理复合中掺杂较少量的镧就能达到最佳的催化效果．     

最小粒径钒/铁共掺杂纳米TiO2透明光触媒乳液的制备及其光催化性能

采用常温络合-控制水解法,以TiCl4、硝酸铁、偏钒酸铵等为主要实验原料,制备出了平均粒径为3.8 nm的钒/铁共掺杂纳米TiO2透明光触媒乳液.对样品的组成、物相、粒径、光吸收、光催化等性质,通过XRD、EDS、纳米激光粒度分析仪、紫外-可见分光光度计等设备来进行表征.采用酸性红3R染料为实验降解材料,研究了钒/铁共掺杂纳米TiO2光触媒的光催化特性.结果表明,样品乳液的光催化性能在回流时间是15 min,pH值是6,钒/铁掺杂量的比例是0.5％时达到最好.将加入相同酸性红3R染料溶液的样品乳液,在太阳光照持续60 min的条件下,降解率最高能够达到96％以上.     

可见光铋系光催化材料的研究进展

近年来,铋系半导体材料由于其独特的电子结构、优良的可见光吸收能力以及在可见光照射下对难降解有机染料具有较好的催化作用而引起人们的广泛关注,成为新型光催化材料的研究热点之一。本文主要从单元、二元以及多元铋系复合氧化物的催化机理、结构特点、光催化性能等方面综述了国内外对铋系光催化剂可见光范围内降解有机物的研究进展,并在此基础上对铋系光催化剂的发展趋势进行了展望。     

钒酸铋系光催化剂研究进展

钒酸铋系光催化剂在降解水环境中有机污染物方面具有良好的可见光催化活性,本文介绍了钒酸铋光催化剂的研究动态和主要成果,并对钒酸铋系光催化剂的发展趋势进行了展望.     

铁酸铋负载石墨烯复合材料的制备及应用

为了降解工业废水,制备了铁酸铋负载石墨烯复合材料,并将其应用于工业废水降解中。制备氧化石墨烯和铁酸铋,在水热反应釜中,通过水热法制备铁酸铋负载石墨烯复合材料。利用X射线衍射分析和透射电子显微镜分析对复合材料进行表征。发现铁酸铋负载石墨烯复合材料衍射峰强度和铁酸铋相比向低位移动,说明复合材料被还原;铁酸铋纳米颗粒较均匀地分布于石墨烯表面上,说明铁酸铋负载石墨烯复合材料可有效结合铁酸铋与石墨烯。将制备材料应用于工业废水降解中,结果表明:降解5个月后,复合材料表层出现孔穴;降解10个月后,复合材料孔穴增加,有粗大的纤维裸露;经铁酸铋负载石墨烯复合材料降解后,废水p H、COD值以及色度均明显降低;工业废水在400 nm处出现吸收峰,在光催化时间逐渐增加的情况下,吸收峰逐渐降低,反应150 min后,吸收峰基本消失,水样色度也显著降低;制备复合材料降解率和反应速率常数最高;铁酸铋负载石墨烯复合材料在经多次使用后仍可保持很高的降解率。可见制备复合材料有助于工业废水降解,有更高的光催化性能,稳定性很高,可承受长时间多次循环使用,可将其应用在工业废水降解环境中。     

Nd掺杂ZnS催化剂的制备及其对有机染料的降解

用液相沉淀法制备不同比例Nd掺杂的ZnS纳米颗粒,用X射线衍射仪对制备的样品进行物相分析.以降解溴酚蓝为模型反应,通过吸收和光致发光光谱对其进行了发光性能的研究,讨论了影响溴酚蓝降解率的主要因素.结果表明,在100℃下老化1 h,制得的光催化剂具有较高的光催化活性,该复合光催化材料可用于有机染料废水的降解处理.     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

高铁絮凝剂的电合成及其在染料废水处理中的应用

以铂为阴极，铁（铝）为阳极，以Nafion117胺型SPE阴离子交换膜为隔膜，在饱和NaOH溶液中电解制备正六价的高铁酸盐絮凝剂（高铁/铝混凝剂）。在酸性溶液中，FeO2^2-氧化还原电位高达19V，具有强氧化性，可使有机染料降解。分光光度法和重铬酸钾法分析结果表明，经高铁絮凝剂和高铁/铝混凝剂处理后，甲基橙等染料降解脱色效果明显，对染料废水CODcr的去除率可达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。     

Treatment of Practical Dye Wastewater Using a Double Dielectric Barrier Discharge System Combined with a Sequencing Batch Reactor System

Synthetic dyes are substances that are relatively stable and difficult to degrade in wastewater treatment plants using normal physical,chemical or / and biological treatment. The present work explored the synergistic effect of non-thermal plasma( NTP) and biological wastewater treatment technologies on practical dye wastewater degradation by establishing a double dielectric barrier discharge( DDBD) system combined with a sequencing batch reactor( SBR) system. The biodegradation and degradation efficiency of the DDBD-SBR system was investigated. The investigation results indicated that the DDBD technology was effective in treating the practical dye wastewater as a pre-treatment process. After a 10-min treatment,although the total organic carbon( TOC) removal efficiency was not so significant, the decolouration and the biodegradation were improved greatly. The microbial toxicity test revealed that the sample after degradation became less toxic than the original dye,which demonstrated the treatment had a significant effect on the reduction of toxicity. In addition,the SBR technology remedied the defects of DDBD treatment and improved TOC removal efficiency noticeably. The hybrid DDBD-SBR system made full use of the advantages of the individual technologies and exhibited an efficient capability for practical dye wastewater treatment.     

臭氧氧化法处理模拟染料废水影响因素及降解动力学研究

采用臭氧氧化法对酸性红B模拟染料废水进行处理,通过正交试验和单因素试验研究了反应时间、臭氧通量和初始反应pH值等因素对废水处理效果的影响。实验结果表明,在酸性红B质量浓度为250mg/L、反应时间为10min、臭氧通量为10.53mg/min和初始反应pH值为10.0的条件下,酸性红B去除率可达到99.31%,TOC去除率达到44.91%。采用紫外-可见吸收光谱分析表明臭氧可有效破坏酸性红B分子中的共轭体系,达到脱色的目的。臭氧氧化降解酸性红B近似符合一级动力学方程ln(c0/ct)=0.167 7t+1.624 7。     

电芬顿降解X3B中Fe2+/Fe3+催化循环行为

以具有高比表面积的活性炭纤维毡（ACF）为阴极,通过电芬顿反应降解艳红染料X3B,考察了X3B降解反应动力学和初始催化剂的离子形态对其降解效果的影响,并采用X射线光电子能谱（XPS）和紫外可见分光光度法（UV-Vis）测定了反应过程中电极表面和溶液中Fe2＋/Fe3＋的含量.结果表明：X3B降解符合一级动力学反应机理,初始催化剂离子形态对降解效果影响不显著,ACF表面和溶液中Fe2＋/Fe3＋的转化规律一致.     

不锈钢中磷和铬的联合测定

提出一种快速分析不锈钢中磷和铬的联合测定的方法,针对不锈钢中高铬含量的情况,采用王水和高氯酸溶解后,准确控制发烟时间可使磷和铬全部氧化完全.试样溶解后磷的测定采用酸性介质中用抗坏血酸为还原剂的铋磷钼蓝光度法,在波长660 nm处测定其吸光度,铬的测定采用高氯酸氧化亚铁容量法,实现了磷和铬的联合测定.通过研究与应用认为,此法对磷含量在0.005%～0.050%之间,铬含量在10%～35%的之间合金钢、不锈钢皆适用,试验结果满意.     

TiO_2/氧化石墨烯复合材料的合成及光催化性能研究

以自制氧化石墨、钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,采用TEM、XRD对其进行表征。以活性艳红X-3B溶液为模拟废水,研究了该复合材料的光催化降解性能,考察了氧化石墨烯含量、染料初始浓度、催化剂用量等因素对其光催化降解率的影响。结果表明:氧化石墨烯片层上均匀负载着锐钛矿型的TiO2球形颗粒,粒径在10 nm左右;当TiO2/GO复合材料中加入的GO含量为100 mg时光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2和TiO2与氧化石墨物理混合物的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,100 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为0.8 g/L,反应60 min后其降解率可达96%。