二氧化钛-硫化镉/氧化石墨烯复合材料光催化降解废水中有机物的研究

本论文采用溶剂热法制备出TiO₂-CdS/rGO三元复合光催化材料,并对其降解亚甲基蓝、罗丹明B的光催化活性进行研究,发现TiO₂-CdS/rGO对于亚甲基蓝、罗丹明B的光催化降解活性优于TiO₂-CdS,催化效率明显提高,降解时间大大缩短;在可见光照射下,以TiO₂-CdS/rGO为光催化剂,光反应时间40 min,亚甲基蓝、罗丹明B的降解率可达100%。本文还研究了催化材料的稳定性、催化剂用量对光催化降解效果的影响。     

二氧化钛/石墨烯光催化降解草酸的研究

以钛酸四丁酯和氧化石墨烯为原料,采用水热法制备了二氧化钛/石墨烯(TiO_2/RGO)复合光催化剂,用XRD、TEM、UV Vis DRS对光催化剂进行了表征. 研究了其在紫外光和模拟太阳光条件下对草酸的光催化降解性能,结果表明,与TiO_2相比,TiO_2/RGO在紫外光条件下,反应10 min后对草酸的光催化降解率增加了2.97%,这主要是因为石墨烯为TiO_2提供了电子转移场所,提高了电子-空穴的分离效率;而在模拟太阳光条件下,反应10 min后TiO_2/RGO对草酸的光催化降解率增加了9.05     

苯酚的光催化氧化降解

光催化氧化降解是处理有机污染物的一种无二次污染的有效方法.对苯酚的光催化氧化降解从反应机理、电极制备和影响因素等方面进行了讨论,并指出了有待进一步研究的问题.     

复合型二氧化钛光催化氧化降解污水中苯酚的研究

本文成功的制备出负载型改性二氧化钛作为降解苯酚的催化剂,同时对该催化剂的晶体结果进行了表征,负载后TiO2胶体有效地转变成光催化活性高的锐钛矿型TiO2晶体结构。以模拟苯酚废水为处理对象,考察了负载型改性二氧化钛作为催化剂对其光催化性能,分别对苯酚溶液pH值和苯酚初始浓度对催化效果的影响。实验表明,酸性介质有利于TiO2/AC复合型催化剂对苯酚的光催化降解;TiO2/AC复合型催化剂对实验所采用的不同初始浓度的苯酚均有较好的去除效果。TiO2/AC复合型催化剂有很好的应用前景。     

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%。     

光催化氧化法降解苯酚的研究进展

概述了二氧化钛光催化氧化反应及其用于降解苯酚的机理 ,介绍了光催化氧化反应降解苯酚的影响因素——催化剂及其固定、光催化反应装置、光的辐射时间和强度、苯酚初始浓度和溶液 p H值 ,也介绍了提高光催化反应速率的方法——贵金属的沉积、过渡金属离子的掺杂、半导体的复合 ,并且指出了光催化氧化研究在催化剂效率、光源利用等方面尚存在的问题 ,指出了设计集吸附、降解、分离于一体的复合型反应器 ,及开发太阳能源 ,并结合生化技术的研究方向     

硫化镉纳米粒子的水相制备及光催化降解罗丹明B

以氯化镉为镉源,硫代氨基脲为硫源,在水相中通过沉淀法制备出硫化镉纳米颗粒,并对其进行表征.以光催化降解罗丹明B作为探针反应,评价其光催化降解活性.结果表明：该制备方法简单易行,所得纳米粒子具有良好的光催化活性.     

二氧化钛光催化降解地下水中的六六六

通过实验证实了利用二氧化钛作为催化剂光降解地下水中六六六的可行性. 讨论了光照时间、 光照强度、 地下水pH值、 温度等因素对降解效果的影响. 由正交实验确定出最佳降解条件： 8 W紫外光灯管照射、 光照时间为30 min、 地下水pH=5、 温度为14 ℃, 降解率为47.96%, 考察了Fe₃₊,Mn₂₊对光降解效果的影响.     

镁掺杂氢化二氧化钛光催化还原CO2协同降解PET

通过将镁粉和二氧化钛纳米粒子的混合物于氢气气氛中,550℃煅烧得到镁离子掺杂的氢化二氧化钛(MHTO-550)催化剂. Mg²⁺掺杂及表面丰富的缺陷不仅增强CO₂在MHTO-550表面的吸附,而且促进光生电子-空穴对的有效分离.因而MHTO-550表现出明显优于纯锐钛矿型TiO₂的光催化活性.在2 mol/L KOH溶液中,MHTO-550催化还原CO₂至CO的产率为纯TiO₂的2.9倍.此外,工业用聚对苯二甲酸乙二醇酯粉末(PET)的协同氧化进一步促进光生载流子的分离,当PET用量为1.0 g时,CO的生成速率增至126.0μmoL·g^-1·h^-1,是未添加PET体系中的22.7倍.同时,¹H-NMR谱显示PET的氧化产物主要为乙二醛、乙醛酸、乙酸等有机物.     

水热法制备硫化镉-氧化石墨烯复合物及其电化学性能研究

采用Hummers法以鳞片状石墨粉为原料制备了还原氧化石墨烯,并用水热法使其与硫化镉复合,制得还原氧化石墨烯与纳米硫化镉的复合物.采用X-射线衍射、扫描电镜、能量弥散X射线谱、傅里叶变换红外光谱等多种现代测试方法对还原氧化石墨烯、还原氧化石墨烯与纳米硫化镉复合物的结构和形貌进行了表征,并使用电化学工作站测试其电化学性能.     

超声水解法制备纳米二氧化钛光催化降解甲醛废水的研究

通过在TiCl4水解过程中施加超声辐照，室温条件下制得了5～6nm锐钛矿型TiO2．研究了该催化剂光催化降解甲醛废水的反应条件，定性分析了甲醛废水降解产物．     

纳米二氧化钛光催化降解亮蓝染料的研究

以纳米TiO₂为光催化剂，高压汞灯为紫外光源，研究了水溶液中亮蓝染料的半导体光催化降解及其影响因素。研究结果表明，TiO₂在500℃煅烧后所形成的锐钛型产物具有较好的光催化效果。纳米TiO₂的用量是影响亮蓝降解反应速率的重要因素，其最适宜的用量为1.0kg/m³。亮蓝的初始浓度越高，降解率越低。在亮蓝初始浓度为12.62mmol/m³，纳米TiO₂的用量为1.0kg/m³时，经光照40min后亮蓝的降解率可达99%以上，并通过回归分析得出了亮蓝降解的动力学方程。     

竹炭负载二氧化钛光催化降解甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,以浸渍-过滤法将TiO2负载于颗粒竹炭的表面,制成竹炭负载二氧化钛的复合型光催化剂TiO2/BC,并对甲醛进行催化降解.结果表明:紫外光照射下TiO2/BC催化剂对甲醛有催化降解活性,光照3 h甲醛降解率达45.6%,负载次数以3次为佳;太阳光照射下甲醛降解率比日光灯照射下的高,紫外光照射下甲醛的降解率最高;当紫外灯强度达到一定值后,再增加照射强度并不能有效提高降解率.     

掺铜纳米二氧化钛光催化降解偏二甲肼废水

为了对航天废水中的偏二甲肼进行催化氧化降解研究,利用溶胶-凝胶法制备了纯纳米TiO2和掺铜纳米TiO2粉体,并用XRD、IR等手段对其进行表征,测得TiO2和Cu/TiO2粒径分别为29nm和24～25nm。用这几种TiO2对偏二甲基肼废水进行光催化氧化降解实验,实验表明最佳铜离子掺杂量为2.0%,其1h光催化降解率为57.5%,与纯TiO2相比其降解效率提高约1倍。同时研究了温度、TiO2浓度对光催化降解效率的影响规律,结果表明,温度为25℃且TiO2质量浓度为0.6g/L时,降解效率最好。     

光催化降解养虾废水中有机物及灭菌研究

 为了研究TiO₂光催化降解养虾废水中有机物及杀菌能力,文章以TiO₂二氧化钛为催化剂,并分别加入H₂ O₂和Fenton试剂作为助剂进行了光催化降解实验。结果表明：在300 W中压汞灯和太阳光下,Fenton试剂作为助剂的效果最好, COD-Cr去除率分别达到71.6%和13.0%,而空白实验对应的COD-Cr去除率几乎为0。养虾废水中细菌总数为2.6×10¹¹个/L,以TiO₂为光催化剂,经300 W中压汞灯照射30 min或太阳光照射3 h后,杀菌率为100%。     

混晶纳米二氧化钛乳液光催化降解农药的研究

为了降解农药废水,以混晶纳米TiO2乳液为催化剂,以太阳光为光源,对降解农药模拟废水进行了系统研究.结果表明:降解体系的pH值、催化剂和农药质量浓度、光源辐照时间等因素对乳液光催化降解农药有一定影响,反应动力学研究表明此降解反应是一级反应(K=0.014 35 min-1).     

光催化氧化降解N，N-二甲基苯胺

采用自制的三相流化床光催化反应装置，以15W紫外灯为光源，利用各种不同的催化剂进行N，N-二甲基苯胺溶液的光氧化降解试验，讨论了影响光催化氧化速率的因素和提高催化氧化速率的方法，并对该系统的反应动力学进行了初步探讨。     

高热稳定性多孔二氧化钛/石墨烯复合体的制备与光催化性能研究

以硫酸氧钛为钛源,氧化石墨为碳源,采用水热方法制备了高热稳定性多孔二氧化钛/石墨烯复合体材料.利用XRD、Raman、N2 吸附、SEM 和TEM 对复合体材料的结构进行了表征.研究表明高热稳定性多孔二氧化钛均匀复合在石墨烯表面,两者形成了有效的界面耦合.光催化降解高毒性有机污染物2,4-二氯苯酚,经700 ℃高温焙烧后的样品具有最高的光催化降解效率,2h即可将有机物完全降解,这得益于多孔二氧化钛发达的孔道结构利于反应物和产物的扩散,较高的结晶度以及与石墨烯之间形成的紧密界面耦合有利于光生电荷的分离.这种新颖的具有优异光催化性能的高热稳定性多孔二氧化钛/石墨烯复合体在光催化领域具有较高的应用价值,这种一步水热法合成策略也为构筑其他石墨烯基多孔复合材料提供了新的思路.     

二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水及反应机理

以硅胶为载体,采用浸渍-焙烧法制备了TiO2光催化剂,并将其用于二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水.经对比实验验证了ClO2/TiO2光催化剂/UV照射对碱性品红的氧化降解作用.50 mL质量浓度为150 mg.L-1的碱性品红模拟废水,在pH值为5.0,二氧化氯质量浓度6.14 mg.L-1和10 g.L-1光催化剂条件下,紫外照射距离20 cm,紫外照射时间13 min,碱性品红的去除率可达80%,远远高于二氧化氯化学氧化处理碱性品红的去除率46%.在废水处理过程中,采用紫外可见光谱和红外光谱分析降解产物,碱性品红被氧化降解为醌和羧酸,并进一步降解为二氧化碳和水,提出了二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红废水的反应机理.