氧气扩散电极在光电催化降解水中苯酚的应用

采用乙炔炭黑为载体用乙二醇还原氯铂酸制备了Pt/C电极催化剂,利用XRD技术对Pt/C催化剂的晶型结构进行了表征.用制备好的Pt/C催化剂与石墨、活性炭材料混合热压法制成氧气扩散电极,在双电极体系中光电催化降解苯酚.探讨了氧气扩散电极的烧结温度、催化剂负载量对光电催化降解效果的影响,并考察了溶液初始pH值对降解过程的影响.结果表明:Pt催化剂以纳米微粒分布于炭黑表面;氧气扩散电极在400 ℃N2气氛中处理后苯酚的矿化效果好;在V=50 mL,C0=50 mg/L,pH=6,E=2 V,λ=365 nm,光强I=9.2mW·cm-2的实验条件下,氧气扩散电极中Pt含量为3.6%时,经3.0 h的光电催化降解反应,溶液中苯酚的降解接近100%,矿化率达到70.2%;酸性条件更有利于降解反应的发生.     

Ag^＋／ZnO纳米晶光催化降解苯酚溶液的研究

利用AFM，XRD，UV-Vis等手段对Ag^ ／ZnO掺杂体系的形貌、平均粒径、吸收光谱进行表征．研究了苯酚的初始浓度对光催化的影响，探讨了在紫外光和太阳光下对40mg／L苯酚溶液的光催化降解性能，结果表明掺杂后能有效利用太阳能进行光催化降解，当Ag^ 掺杂摩尔含量为2.00％时，反应常数Ksunlight／KUV=1．78，与掺杂前相比Ksunlight和KUV分别提高15倍和11．4倍．     

Ag~+/ZnO纳米晶光催化降解苯酚溶液的研究

利用AFM ,XRD ,UV Vis等手段对Ag+ /ZnO掺杂体系的形貌、平均粒径、吸收光谱进行表征 .研究了苯酚的初始浓度对光催化的影响 .探讨了在紫外光和太阳光下对 4 0mg/L苯酚溶液的光催化降解性能 ,结果表明掺杂后能有效利用太阳能进行光催化降解 ,当Ag+ 掺杂摩尔含量为 2 .0 0 %时 ,反应常数Ksunlight/KUV=1 .78,与掺杂前相比Ksunlight和KUV分别提高 1 5倍和 1 1 .4倍     

苯酚的TiO2薄膜光电催化降解及反应产物的分布

采用ＴｉＯ２薄膜光电催化法,借助于ＨＰＬＣ测试技术研究了苯酚的降解及氧化产物的 分布。研究结果表明,苯酚的降解以及中间产物的分布与苯酚的外加电压、ＴｉＯ２薄膜电极的制膜条件、样品处理量等因素有关,在适当的光电催化条件下,可以将苯酚全部分解为无毒无害的低分子化合物。     

CMC辅助合成ZnO及其光催化降解苯酚

采用水热法以羧甲基纤维素钠(CMC)为晶体生长调节剂,在乙酸锌和CMC摩尔比为50∶3下合成菜花头与花形混合形貌的ZnO,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis spectroscopy)等方法对ZnO进行表征。结果表明,合成的ZnO晶体结构良好,在紫外光照射下,ZnO具有优良的光催化降解苯酚活性,当ZnO用量为0.10g时光催化降解效果最好。     

氧扩散电极与Ti/SnO2-Sb2O4电极协同降解水中苯酚

采用热压法制备多孔氧扩散电极，采用热解法制备Ti／SnO2-Sb2O4电极，并将两电极应用于光电催化降解水中苯酚的研究中。通过BET测试、X射线衍射（XRD）分析及扫描电镜分析（SEM）对电极进行了表征。考察了相同操作条件下吸附、光催化、电催化、光电催化等过程对苯酚降解效果的影响。结果表明：氧扩散电极的比表面积较大，主要晶相为石墨、Mn3O4，电极表面和内部的物料混合及气孔分布比较均匀；Ti／SnO2—Sb2O4电极的主要晶相是SnO2和Sb2O4，钛基表面的二氧化锡是四方相的金红石结构；在降解水中苯酚的过程中，氧扩散电-N-与Ti／SnO2-Sb2O4光阳极能产生良好的光电协同效应。     

基于PbO_2电极电化学降解对硝基苯酚的研究

本工作采用电化学方法,制备钛基PbO2电极,用于对硝基苯酚溶液进行电化学降解.考察了溶液pH值、电流强度、支持电解质浓度等因素对对硝基苯酚去除率的影响,确定了对硝基苯酚电化学降解的最佳反应条件,并就对硝基苯酚的电化学降解历程进行了简要分析,提出了对硝基苯酚的可能降解途径.     

纳米氧化铜对硝基苯酚的电化学氧化及降解作用

本文通过电化学方法探讨了纳米氧化铜修饰电极对硝基苯酚的电化学氧化及降解作用.考察了在不同p H值和修饰材料存在不同量度条件下,对硝基苯酚的电化学行为影响.结果显示:纳米氧化铜材料能明显地提高硝基苯酚在电极上氧化还原反应的可逆性,ΔE由在裸电极的0.862V降低为0.291V,氧化还原峰电流显著增加.使用钛基纳米氧化铜材料构建的电极,进行对硝基苯酚的电化学氧化,通过紫外可见光谱、高效液相色谱对电解后的溶液检测,结果表明:纳米氧化铜对硝基苯酚具有很好的催化降解作用.     

ZnO光催化降解甲基橙的研究

纳米ZnO是一种新型的无机功能材料,性能优异,应用十分广泛。本文以甲基橙为研究对象,太阳光为光源,研究了催化剂用量、甲基橙初始浓度、光照时间及pH值对甲基橙降解率的影响。     

超声协同纳米ZnO光催化降解亚甲基蓝研究

制备了光催化剂纳米ZnO,并对催化剂进行表征,探讨了超声协同纳米ZnO光催化氧化降解亚甲基蓝的影响因素.结果表明:与单一超声法(US)、单一光催化氧化法(UV+ZnO+O2)相比,超声协同光催化氧化法(US+UV+ZnO+O2)对亚甲基蓝的降解效果显著;在超声功率为200 W、催化剂用量为2.0g/L、亚甲基蓝溶液的初始浓度为10mg/L、光照时间100min时,亚甲基蓝溶液的降解率可达92%以上.     

棒状纳米氧化锌的控制制备及其对苯酚的降解

通过水热方法控制制备了棒状纳米氧化锌光催化剂，采用X射线衍射（XRD）、电子透射电镜(TEM)、BET比表面积测试、激光粒度分布等测试手段对产物结构和形貌进行了表征。以苯酚废水为目标降解物，研究并比较棒状纳米氧化锌光催化剂对苯酚的光降解性能。结果表明，通过调控制备条件，可以得到一系列不同尺寸、不同长径比的棒状纳米氧化锌光催化剂，该工艺简单，易于放大，其光催化活性随比表面积变大而提高。光催化反应120 min 时，棒状纳米氧化锌光催化剂对苯酚的降解率均可达到80%以上，优于目前应用最广泛的光催化剂Degussa P25。     

光电催化降解双酚A的研究

采用sol—gel法制备TiO2薄膜光电极,以该电极为工作电极,铂丝为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对双酚A的光电催化降解进行了研究,结果表明：该电极具有“型半导体的特征行为．外加偏压为＋0．8V、pH=4,0．88mmol／L的H2O2中,对初始浓度为0．22mmol／L的双酚A溶液光照180min,降解率达70．24％,讨论了氧的存在、外加偏压、双酚A浓度和pH值等因素对光电催化反应的影响。     

纳米ZnO的制备与应用

介绍了纳米氧化锌的一些化学制备方法,结合现有的报道,讨论了纳米氧化锌的应用及前景.纳米氧化锌材料的特殊性能在应用开发中正得到充分展示,同时,纳米氧化锌的应用领域也在不断扩大.     

纳米ZnO的表面改性研究

研究了纳米ZnO表面改性的影响因素，确定了最优改性剂和改性条件。通过正交实验以月桂酸钠为改性剂、用量为15％、pH值为6、改性时间为1．5h时，改性后的纳米ZnO的亲油化度达到79．2%，能较好地分散于甲醇和二甲苯中。     

新型纳米无机抗菌剂TiO2和ZnO的广谱抗菌性研究

 选择了革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌、芽孢杆菌、酵母菌和霉菌的代表菌株,采用三角瓶振荡法及纸片扩散法,对2种新型纳米无机抗菌剂:纳米TiO₂和纳米ZnO进行了广谱抗菌性研究,并通过与日本的纳米无机抗菌剂及有机抗菌剂进行比较,结果表明2种新型纳米抗菌剂不仅对所有代表菌株表现出很好的广谱抗菌性能,而且其抑菌能力强于日本无机抗菌剂和有机抗菌剂;在此基础上对相关抗菌剂的抗菌机理进行了分析讨论.     

WO3-TiO2纳米复合光催化剂的制备及其对曙红Y的光催化降解

通过溶胶-凝胶法制取掺杂三氧化钨的纳米TiO2复合光催化剂,并通过对染色剂曙红Y进行光催化降解,讨论催化剂用量、加入氧化剂H2O2量等因素对光催化剂降解效率的影响。研究结果表明:在酸性环境的条件下,加入催化剂量为0.15g、双氧水用量为2mL时复合光催化剂有较好降解效果。     

Preparation of Zn-doped TiO2 nanotubes electrode and its application in pentachlorophenol photoelectrocatalytic degradation

Zn-doped titanium oxide （TiO2） nanotubes electrode was prepared on a titanium plate by direct anodic oxidation and immersing method in sequence. Field emission scanning electron microscopy （FESEM） showed that the Zn-doped TiO2 nanotubes were well aligned and organized into high density uniform arrays with diameter ranging from 50 to 90 nm. The length and the thickness were about 200 and 15 nm respectively. TiO2 anatase phase was identified by X-ray diffraction （XRD）. X-ray photoelectronspectroscopy （XPS） indicated that Zn ions were mainly located on the surface of TiO2 nanotubes in form of ZnO clusters. Compared with TiO2 nanotubes electrode, about 20 nm red shift in the spectrum of UV-vis absorption was observed. The degradation of pentachlorophenol （PCP） in aqueous solution under the same condition （initial concentration of PCP： 20 mg/L; concentration of Na2SO4：0.01 mol/L and pH： 7.03） was carried out using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode and TiO2 nanotubes electrode. The degradation rates of PCP using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode were found to be twice and 5.8 times as high as that using TiO2 nanotubes electrode by UV radiation （400 μw/cm^2） and visible light radiation （4500 μw/cm^2）, respectively. 73.5% of PCP was removed using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode against 45.5% removed using TiO2 nanotubes electrode in 120 min under UV radiation. While under visible light radiation, the degradation efficiency of PCP was 18.4% using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode against 3.2% using TiO2 nanotubes electrode in 120 min. The optimum concentration of Zn doping was found to be 0.909%. The PCP degradation efficiencies of the 10 repeated experiments by Zn-doped TiO2 nanotubes electrode were rather stable with the deviation within 3.0%.     

苯酚在紫外辐射和生物膜联合作用下的降解动力学

采用石英玻璃制成的循环床式生物反应器,在波长为254 nm的紫外辐射条件下进行降解苯酚的研究.分别比较了不同浓度苯酚溶液在单独紫外辐射,单独生物降解以及紫外辐射与生物降解共同作用下的降解规律.实验结果表明:在紫外辐射条件下,生长在陶瓷微孔内的生物膜仍具有较好的生物活性.根据苯酚降解动力学分析,单独生物降解比单独紫外光辐射降解速率快,而采用紫外光与生物膜组合方法降解苯酚时,其负荷最高.     

UV-Fenton试剂降解水中苯酚的研究

采用UV—Fenton法降解苯酚溶液,研究其对苯酚光催化降解过程的影响因素。考察了光照时间、苯酚初始浓度、H2O2和Fe^2＋用量、溶液pH值等对苯酚光催化降解的影响。结果表明,常温下苯酚初始浓度为300mg·L^-1时,在光照时间为10min,H2O2浓度为20mmol·L^-1,Fe^2＋浓度为3．6mmol·L^-1,pH值为4时,苯酚降解率可达98．37％。