掺铜TiO_2光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用溶胶-凝胶法制备掺铜TiO2光催化剂,以活性艳红X-3B溶液光催化降解反应为模型,研究各种因素对活性艳红X-3B光催化降解的影响.实验结果表明:适量的Cu2+掺杂可明显提高TiO2的活性,本实验中最佳量为0.5%.掺杂Cu2+的TiO2光催化剂最佳用量为1.5g/L,溶液pH为5左右,活性艳红X-3B溶液初始浓度为40mg/L,加入H2O21ml/L,40min左右活性艳红X-3B降解率可达到94.3%.     

活性艳红X-3B光催化降解的BPNN模拟研究

采用BP神经网络,以TiO2用量CTiO2、溶液初始浓度C0、溶液初始pH值、光照射时间t4个重要影响因素为自变量,以脱色率DC为因变量,基于Box—Behnken设计和U10（10×5^3）设计实验数据建模,对活性艳红X-3B（简称X-3B）溶液进行光催化降解模拟研究．该模型对训练集和预测集的预测结果的相关系数R分别为0．9947和0．9905,DCExp．与DCCal．的平均相对误差MRE（％）则分别为5．96％和6．65％．表明该模型预测性能好,对X-3B光催化降解反应具有很好的模拟效果．     

微波强化铁屑─焦炭处理活性艳红X-3B废水

以活性艳红X-3B为主要对象，在传统的内电解处理法的基础上，利用微波使铁炭床再生，强化处理染料废水，并初步探讨铁炭内电解和微波强化的作用机理。实验结果表明，在铁炭体积比为4：3，铁屑粒径为2-4mm，染液pH为5，反应时间为90min时，处理染料浓度为0．75g／L的染液，CODCr的去除率可达80％以上，脱色率也达99％。在最佳反应条件下研究微波对铁炭床的强化作用，结果显示原始的铁炭床可以重复使用4次以上，当处理效果有明显下降时，利用微波再生铁炭床2min，处理效果恢复，且还可继续使用两次，再次再生，铁炭仍有一定的处理效果。微波不仅加强了铁炭床的处理效果，还延长了铁炭床的使用周期。     

ACF处理活性艳红X-3B废水脱色性能的研究

ACF（活性炭纤维）具有大的比表面积，可应用于难用生物方法氧化的高温印染废水的处理。本课题采用ACF处理活性艳红X-3B模拟染料废水，实验验证了活性炭纤维的吸附等温线的形式，并对活性炭纤维的再生方法进行了试验研究，为ACF用于高温染色废水脱色处理提供了工程应用前景。     

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。     

臭氧微气泡对活性艳红X-3B污染废水的处理

为研究臭氧微气泡(OMB)对印染废水的处理效果,以活性艳红X-3B模拟印染废水,考察了X-3B初始浓度、溶液初始pH值、臭氧浓度对X-3B降解的影响.结果表明:X-3B在酸性条件下,X-3B初始浓度越低,臭氧浓度越大,去除效果越好.当X-3B浓度为50 mg/L,O_3浓度为5.40 mg/L,溶液初始pH值为5时,反应30 min后X-3B的去除率为99.74%.反应过程中,溶液pH值均有不同程度的降低.动力学分析显示X-3B臭氧微气泡氧化过程符合准一级动力学方程,猝灭实验验证了体系反应过程中有·OH和O■的产生,且主要活性物质为O■,为降解机理的深入研究提供了参考.     

SnO2@TiO2纳米粒子的光催化性能

以纳米SnO2·nH2O胶体粒子为基质,采用活性层包覆法制备出复合光催化剂SnO2@TiO2.用其对有机磷农药DDVP的稀释液进行降解,并用SEM、TEM、XRD、BET和XPS等手段进行了表征.结果表明:SnO2@TiO2粒径在12nm左右,比表面积为72.27m2g,由锐钛型TiO2与金红石型SnO2组成,光催化活性明显优于单一的SnO2、TiO2.其最佳用量为3.0gL,并且可重复使用.添加剂H2O2、Fe3+的最佳浓度分别为1.65mmolL和0.5mmolL.     

活性艳红X-3B及NaCl对田菁过氧化物酶活性和总酚质量分数的影响

研究了活性艳红X-3B和NaCl对田菁中过氧化物酶(POD)活性及总酚质量分数的作用.结果表明:田菁生长初期,NaCl对田菁POD活性和总酚质量分数有一定抑制作用,但随着田菁生长周期增长,NaCl促进了田菁POD活性的增强和总酚质量分数的增加.活性艳红X-3B明显促进了田菁总酚质量分数的提高,酚量较对照中的提高了2～3倍.高浓度的活性艳红X.3B可以增强田菁的POD活性,并且能够减弱NaCl对POD活性的影响.活性艳红X-3B和NaCl共同存在时,NaCl对田菁POD活性的影响强度仅为NaCl单独存在时的26%.POD活性和总酚质量分数的增加是田菁对逆境的适应性反应.显微镜观察显示田菁根对活性艳红X-3B有一定的吸收/吸附作用.     

活性染料废水光催化降解影响因素研究

在光催化剂T1O2存在条件下,利用光化学方法对模拟活性染料废水进行处理,考察了不同波长、光照强度、染料浓度、染液pH和催化剂投加浓度等因素的影响.实验结果表明:随着染料浓度降低、反应时间延长和光照强度增加,染料降解效果增强,254nm波段紫外光源对染料的降解效果明显好于365nm,蒽醌染料比偶氮染料更难降解.染料的降解机理可能是染料分子的发色基团首先被破坏,形成无色有机中间产物,随后才是中间产物的降解过程,染料从大分子结构逐步变为小份子结构并最终被矿化.     

商用纳米TiO2对罗丹明B溶液的光催化降解性能

本实验采用P25(商用纳米TiO2)为光催化剂,以罗丹明B溶液的降解为模型反应,讨论了降解体系pH值及外加氧化剂H2O2的用量对罗丹明B溶液降解效果的影响.实验结果表明,在250W汞灯的照射下,单独使用P25,140 min时罗丹明B的降解率低于5％,但增加体系的酸度或者加入一定量氧化剂H2O2时,P25对罗丹明B的降解率有明显改善.当pH值为3,加入1.5mLH2O2时,80 min时罗丹明B的降解率即可达到90％以上,而当pH值为6时,需加入5mL H2O2,120 min时罗丹明B的降解率才能达到90％以上.     

Fe3+/UV光催化降解活性染料X3B的研究

为考察活性染料X3B在Fe3 /UV(λ≥320nm)体系中的降解行为,研究了Fe3 浓度对X3B降解的影响.结果表明:X3B在Fe3 /UV体系中能有效降解,且降解速率常数随着Fe3 浓度的增加而增大;通过光谱比较、X3B降解过程中的光谱特征以及羟基猝灭实验等,推测了X3B的降解机理.研究结果支持羟基自由基机理,而非配合物降解机理.     

活性艳红K-2G的电化学行为及分析应用

研究了有机染料活性艳红K-2G的电化学行为,建立了它的电化学分析方法.实验表明在0.1 m o l/L的N aC l(pH 6.9)底液中活性艳红K-2G有一稳定、灵敏的还原峰,Ep=-0.78V(vs.SCE),其峰电流与浓度在7.0×10-8m o l/L~1.0×10-4m o l/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为6.0×10-8m o l/L.精密度、标准回收率均满足定量分析的要求,可望用于该染料的定量分析.此外还研究了该染料还原电流的性质.在测定了反应的电子数为2,质子数为2的基础上,提出了电极反应机理.     

碳掺杂TiO2光催化剂的制备及其性能表征

在室温下,以钛酸丁酯为钛源、葡萄糖为碳源,用醇解法制备了C掺杂TiO2.以活性艳红X-3B作为目标降解物,评价了不同焙烧温度、投加量和反应液初始pH值等因素对样品光催化性能的影响.利用紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、X-射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、扫描电镜(SEM-EDS)等手段对样品进行理化性能表征.结果表明,C-TiO2具有典型的锐钛矿相结构,对活性艳红X-3B具有良好的可见光降解效果.在催化剂煅烧温度500℃、投加量1.5 g.L-1、pH值7~9、可见光光照2 h的条件下,对质量浓度为100 mg.L-1的活性艳红X-3B的脱色率可达70%以上.     

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.     

超临界干燥法制备的锐钛矿TiO2纳米晶的性能研究

采用超临界干燥法制备了锐钛矿TiO2纳米晶,以光催化降解活性艳红X-3B作为测试反应,考察了不同温度焙烧的TiO2纳米晶的光催化活性,并用BET,XRD和TG等手段表征了催化剂的物理化学性质.结果表明,采用该方法制得的TiO2纳米晶具有较高的晶相转变温度;随着焙烧温度的升高,锐钛矿TiO2纳米晶活性逐渐提高,而且800℃焙烧的样品具有与Degussa P25商品催化剂相当的光催化活性,这可能是由于结晶度的提高降低了充当光生电子-空穴对复合中心的缺陷的浓度.     

磁化预处理作用下光催化降解水中有机染料

将磁化与光催化结合对酸性红B溶液进行降解．结果表明,磁化可以提高酸性红B溶液对紫外光的吸收;影响光催化过程．通过合理实验设计,研究了磁化时间、磁场强度对光催化的影响,讨论了磁化对光催化过程的作用机理,提出磁化对光催化存在协同作用．     

活性红KE-3B的厌氧降解

考察了活性红KE-3B在中温(35℃)、高温(55℃)条件下的厌氧降解性,从产气量、脱色率、VFAs、CODCr去除率等方面研究了其处理效果和降解机理.结果表明,活性红KE-3B不易被完全矿化,只是发生了初级降解;中温条件下有利于提高生物气中的甲烷比率,但VFAs积累较多,对最终生化降解起到了抑制作用;高温条件下,脱色率随染料的浓度增大而减小,并且在同等条件下比中温时脱色率高,最高达到97.40%,同时高温时的CODCr去除率也相对较高,达到了84.53%.活性红KE-3B废水更适合低浓度高温处理,理想处理浓度≤80mg/L(以C计).