纳米TiO_2光催化降解活性染料研究

以钛酸四丁酯、乙醇等为原料,采用凝胶-溶胶法制得纳米TiO2,研究了纳米TiO2光催化降解活性艳蓝KNR、活性艳红K2G、活性翠蓝KGL和活性GR黑4种染料的降解效果.实验结果表明:TiO2对4种染料具有显著的光催化降解作用.同时分析了TiO2的投加量、溶液的初始浓度等因素对染料光催化降解效率的影响.     

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.     

纳米Ti02／玻璃薄膜光催化降解亚甲基蓝的研究

用溶胶—凝胶法在玻璃表面制备了均匀透明的纳米TiO2薄膜．采用高压汞灯为光源，敞口固定床反应器对水中染料亚甲基蓝进行了光催化氧化实验．实验结果表明：随着涂膜次数的增加，薄膜TiO2负载量增加，锐钛矿晶相粒径增大．TiO2薄膜对亚甲基蓝氧化降解具有较高的光催化活性，降解反应符合一级速率方程．对亚甲基蓝的暗态吸附及光催化降解机理作了初步探讨。     

低温制备高催化活性掺磷TiO2溶胶

以四氯化钛和磷酸为原料,在低温下分别制备了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶,通过XRD、TEM、SEM、FT—IR、UV-vis等测试手段进行了表征。结果表明,2类样品中的TiO2颗粒均呈锐钛矿型晶相结构,粒径小于10nm,而且掺磷TiO2比纯TiO2的结晶度更高,颗粒分散更均匀,颗粒也稍大,且禁带宽度和吸光度也有一定的增大。通过光催化降解亚甲基兰实验研究了纯TiO2和掺磷TiO2水溶胶的光催化活性,结果表明,掺磷TiO2水溶胶的光催化性能比纯TiO2水溶胶大约提高了2倍,说明H3PO4的加入促进了TiO2的光催化活性。     

TiO_2/SiO_2复合材料的制备及其光催化性能的研究

以钛酸丁酯和正硅酸乙酯为主要原料,用两步溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2复合材料,并对其光催化降解活性艳红X-3B溶液的性能进行了研究,考察了Ti∶Si摩尔比、焙烧温度、初始浓度和催化剂用量对其光催化降解率的影响。结果表明,当n(Ti)∶n(Si)=6∶1,焙烧温度为500℃时TiO2/SiO2复合材料的光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2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,25 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为1.6 g/L。     

TiO2薄膜光催化氧化降解苯的研究

用溶胶-凝胶法制备出薄膜型TiO2催化剂,利用XRD,Raman,SEM和UV-Vis等手段对催化剂进行表征,并考察了光催化降解苯的活性和降解主要产物CO,CO2的生成速率．结果表明,制得的薄膜型TiO2颗粒均匀致密,平均粒径为30～40nm,550℃焙烧后全部晶化为锐钛矿晶型．苯的降解反应表明TiO2膜的厚度对催化剂活性有显著影响,薄膜的最佳厚度为480nm,在180min时苯降解率达91.5％,CO和CO2的生成反应属于表观零级反应．同时还对反应动力学及反应机理作了初步探索．     

高活性光催化剂TiO2粉体的制备条件研究

以钛酸四异丙酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法和超声波照射法制备了高活性TiO2粉体光催化剂．考察了超声处理、冰乙酸用量、异丙醇用量、陈化时间等对TiO2粉体的光催化活性的影响．染料活性艳红（X-3B）的降解实验表明：钛酸四异丙酯在超声波照射下、在纯水中水解、冰乙酸用量为10ml、陈化36h制得的TiO2粉体的光催化活性最高，比商品P25TiO2光催化剂的活性高1．4倍．     

催化荧光灯的制备及其降解甲醛的能力

以钛酸丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶-水热晶化法制备了锐钛型氟掺杂TiO2（F—Ti02）溶胶;把F—TiO2溶胶涂覆在荧光灯管上,经低温（120—280℃）烘干后,制备了具有光催化净化空气功能荧光灯,以含有甲醛的空气为模拟污染空气,评价了荧光灯管的光催化净化活性,并且测定了溶胶干燥制得的粉末物的吸附性能．运用紫外-可见漫反射光谱（UV—Vis-DRS）及原子力显微镜（AFM）研究了在玻璃表面形成的F—TiO2膜的有关特征．结果表明：锐钛矿型纳米F-TiO2溶胶具有良好的降解甲醛和净化空气的能力,当甲醛浓度小于5．4mg／m^3及流速小于0．015L／min时,催化降解率高达90％．F—TiO2膜具有荧光性,涂膜后的荧光灯光强度增加2％-3％;氟的掺杂提高了催化剂的表面酸度、晶化度和吸附能力,从而有效地提高了F—TiO2膜的催化活性.     

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%。     

熔融-分相法制备纳米TiO2的光催化性能

利用熔融-分相法制备了以多孔玻璃为载体的纳米TiO2光催化材料,以甲基橙为被降解物,研究了不同条件下的光催化活性,并与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2的光催化活性进行了对比.实验结果表明:不同的光源、光照时间和催化剂颗粒粒度对光催化活性都有较大的影响;与用溶胶一凝胶法制备的纳米TiO2有类似的光催化活性.     

TiO2/Y2O3/海泡石复合体的制备及光催化降解甲基橙的研究

以TiCl4和Y2O3为原料,海泡石为载体,采用过氧化氢络合物热分解法制备了复合TiO2/Y2O3/海泡石光催化剂.以甲基橙为目标降解物.进行正交试验,得出制备的最佳条件.研究了对甲基橙溶液的降解率的影响因素。     

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%.     

重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+在海泡石中的吸附特征

针对重金属复合污染问题,通过等温吸附实验,研究了海泡石对复合重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+的平衡吸附量和吸附选择性,并通过XRD、IR等分析探讨了海泡石的吸附机理。结果表明:海泡石对Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附顺序和富集系数顺序均为Cu2+>Cd2+>Zn2+,并且平衡吸附量随初始溶液质量浓度的提高而增大;海泡石对重金属离子的吸附主要是离子交换吸附及表面络合吸附。该研究证明海泡石具有较强的吸附复合重金属离子的能力,可修复重金属复合污染的废水及土壤。     

CuO/SnO_2复合纳米粉体制备与光催化活性

采用特殊液相沉淀法制备了CuO/SnO2复合纳米粉体,通过XRD和TEM对其进行表征;用它做催化剂在日光作用下对亚甲基蓝溶液进行了光催化实验。结果表明:本实验条件下制备的CuO/SnO2复合纳米粉体分散性好,粒径分布范围窄,并且具有良好的光催化性能。其中CuO质量分数为70%的CuO/SnO2复合纳米粉体在400℃时焙烧时间30 min的光催化效果最佳,质量浓度为10 mg/L,亚甲基蓝溶液的降解率最佳,60 min时可高达98.7%。     

改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)改性的钛溶胶,通过单体预乳化方法结合半连续种子乳液聚合工艺合成了甲基丙烯酸甲酯（MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸（AA)、苯乙烯（St)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等聚合物乳液,将改性钛溶胶加入到聚合物乳液中,制得具有核壳结构的改性钛溶胶/羟基丙烯酸酯复合乳液. 考察了乳化体系、改性二氧化钛溶胶添加量、羟基单体用量对聚合反应稳定性以及乳液性能的影响,用红外光谱、DSC、GPC以及SEM对乳胶粒进行表征. 结果表明:乳胶粒具有规整的球形结构,平均粒径为200 nm左右;当选用SR-10反应性乳化剂,改性二氧化钛溶胶的添加量（质量分数）为5%,羟基单体质量分数为20%,制得的乳液具有较好的稳定性且乳胶膜的耐水性能较好.     

Ti掺杂Bi2O3的光催化性能

采用溶胶—活性炭浸渍法制备了掺杂不同比例Ti的Bi2O3粉体光催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积测试法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、紫外—可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)等技术对其进行了表征。表征结果显示,掺Ti的Bi2O3样品在紫外区有比纯Bi2O3更强的吸光性能。通过对甲基橙在紫外光(λmax=365 nm)下的降解实验评价光催化剂的光催化活性,考察不同钛掺杂量及不同焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,当光催化剂中钛掺杂摩尔百分含量为3%,焙烧温度为300℃,其光催化活性最好。当催化剂用量为2 g/L时,在120 min内,对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行光催化降解,其降解率达96.4%。     

Adsorption of rhodamine B from aqueous solution onto heat-activated sepiolite

The heat-activated sepiolite, which was prepared using sepiolite by thermal treatment at different temperatures, was used as an absorbent for the removal of rhodamine B (RhB) from aqueous solutions. The structure and morphology of the as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques, respectively. The adsorption capacity of RhB onto the heat-activated sepiolite has been examined with pH, adsorbent dosage, contact time, initial dye concentration, and temperature. Kinetic studies showed that the equilibrium was attained within 40 min, and the kinetic data were well described by the pseudo-second-order kinetic model. Besides, the experimental data (R ²>0.999) fitted the Freundlich model better than the Langmuir model. The as-prepared sample showed higher adsorption capacity (8.33 mg/g) for the removal of RhB than that of sepiolite, which could be attributed to more adsorption sites caused by appropriate heat treatment. The adsorbent can be well regenerated by calcination at 400 °C for 2 h and regenerated sepiolite did not exhibited significant loss of adsorption activity after five recycles.     

钛硅酸盐分子筛TS－2的合成

在无碱金属离子存在下，采用四丁基氢氧化铵及１，６－己二胺模板剂，全面探讨以硅溶胶、正硅酸乙酯硅源，硫酸钛、氯化钛及钛酸四丁酯为钛源，在异而醇或过氧化氢的保护下合成ＴＳ－２沸石．对产品作了必要的物性表征，深入研究了ＴＳ－２沸石催化羟基化氧化反应条件，得到了较好的结果．     

改性海泡石填充不饱和聚酯复合材料的热性能研究

采用表面活性剂对海泡石进行改性，用DTA分析研究了改性剂种类及海泡石用量对不饱和聚酯复合材料热性能的影响．试验结果表明，海泡石的加入可显著改善不饱和聚酯复合材料的热性能，且阳离子表面活性剂改性海泡石填充效果较好．海泡石的最佳用量在8％-11％左右．     

Pb-N共掺杂TiO2纳米晶的制备、表征及光催化性能的研究

通过溶胶凝胶法制备了Pb掺杂TiO2纳米晶、在管式炉中NH3（67%）/Ar气氛下制备N掺杂及Pb-N共掺杂的TiO2纳米晶，利用XRD, XPS, SEM及UV-VIS对样品进行了表征，并研究了样品对甲基橙溶液的降解.结果表明：Pb掺杂可以降低纳米晶的粒径，Pb-N共掺杂可以起到协同作用，降低样品的带隙能，提高样品对可见光的吸收，Pb-N共掺杂的TiO2在可见光作用下表现出较高的催化活性，0.5% Pb-N共掺杂的TiO2，可将20mg/L的甲基橙水溶液在35min内完全降解.