Zn-O-Sn/活性炭纤维材料的制备及其催化性能

采用活性炭纤维纸,通过浸渍、氮气气氛下煅烧制备Zn-O-Sn/活性炭纤维复合催化剂,研究其在微波催化条件下对酸性品红的降解效果。结果表明,复合催化剂中活性炭为无定形状态,Zn-O-Sn颗粒均匀的分布在活性炭纤维上;当Zn与Sn的物质的量比为1∶1、煅烧温度为600℃、酸性品红质量浓度为20 mg/L、Zn-O-Sn/活性炭对应用量为2 g/L、微波功率为800 W以及微波时间为14 min时,复合催化剂对酸性品红的去除率最高,达到98.4%。     

分子筛负载HPA/TiO2催化剂的性能

报道了分子筛负载杂多酸和二氧化钛催化剂MS／HPA／TiO2的制备及其对品红溶液降解的效果，系统研究了催化品红溶液降解的优化条件。实验表明，MS／HPA／TiO2具有良好的催化活性且容易回收。当MS：HPA：TiO2=1：10：1，品红的浓度为0．005％（10mL），催化剂的用量为10mg，反应时间为10min，品红的降解率达到96．87％。     

微波-硬脂酸溶胶法合成LaCoO3及其光催化性能

用微波-硬脂酸溶胶凝胶法制备了LaCoO3纳米粒子,采用IR、XRD、TEM等手段进行表征,并以其为催化剂对酸性品红进行光催化降解实验.结果表明,采用微波硬脂酸溶胶法,只需要1h即生成了钙钛矿型复合氧化物LaCoO3(其中微波辐射的时间仅为15 min),而传统的加热生成此复合氧化物则需要5 h以上,微波法不仅大大降低了溶胶形成的时间,而且此法制备的LaCoO3纳米粒子对酸性品红有很好的催化效果,在pH=2的酸性品红溶液中,30 min内降解率达到95%以上.     

FeVO4-H2O2体系中酸性品红的降解性能研究

为提高印染废水的高效、快速降解,进行了FeVO₄催化降解酸性品红水溶液的研究,考察了双氧水的初始浓度、催化剂用量和反应温度对脱色率和反应速率常数的影响。结果表明:在使用FeVO₄作为非均相Fenton催化剂时,酸性品红的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述。FeVO₄投加量的增加和温度的增大都可以显著提高酸性品红降解反应速率常数。在H₂O₂浓度为13.6 mmol·L^-1,FeVO₄投加量为1.0 g·L^-1,温度25 ℃条件下,60 min时FeVO₄对酸性品红水溶液的降解率达到94.5%。同时,根据不同温度下的反应速率常数,并结合Arrhenius方程计算出酸性品红降解过程的假一级反应的活化能Ea为60.24 kJ·mol^–1。为利用多相类Fenton催化剂方法处理含酸性品红的印染废水提供理论依据。     

Fe2O3掺杂非纳米TiO2的制备及其光催化性能

为改善光催化剂二氧化钛的催化性能,采用固相法制备二氧化钛/氧化铁复合光催化剂。 利用SEM、XRD、紫外分光光度计测试对该光催化剂进行表征,将亚甲基蓝作为目标反应物探究制备 的光催化剂的光催化性能和保温温度、掺杂量、升温速率的最佳制备条件。制备出的光催化剂在保 温温度为500 ℃、掺杂离子浓度为1%、升温速率为8 ℃/min时光催化效果最好,降解率达到93.1%。 相较于未经处理的二氧化钛（82.7%）有了提升。且相较于在液体体系中处于弥散状态的二氧化钛, 制备的催化剂表现出在45~60 min左右会沉淀在液体底部,为收集利用提供了可能性。     

纳米铁对过硫酸盐降解酸性品红的影响研究

通过实验研究利用纳米铁活化过硫酸盐产生硫酸根自由基(·SO4-),降解染料废水中的酸性品红.通过实验研究了纳米铁的加入量、过硫酸钾的浓度、p H值、温度等因素随时间变化对酸性品红去除率的影响.结果表明:酸性品红的去除率随反应时间的延长而升高,30 min后基本趋于稳定;当酸性品红溶液初始浓度为50 mg/L时,在p H值为6.0、反应温度为80℃、过硫酸钾浓度为0.23 g/L、纳米铁浓度为0.13 g/L的条件下,酸性品红降解效果最佳,去除率可达99.7%.     

掺铁纳米TiO2粉体的制备及其光催化活性的研究

采用特殊液相沉淀法制备了掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用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进行了光催化实验,研究了掺杂量对光催化性能的影响,结果表明掺铁纳米二氧化钛比纯二氧化钛光催化效果好.其中掺铁1.25%的纳米二氧化钛在焙烧温度600 ℃,焙烧时间30 min时效果最佳,最多比纯二氧化钛的降解率提高47%.     

掺铁纳米TiO2粉体的制备及其光催化活性的研究

采用特殊液相沉淀法制备了掺杂纳米二氧化钛粉体,通过TG-DTA对其前驱体进行分析,用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进行了光催化实验,研究了掺杂量对光催化性能的影响,结果表明掺铁纳米二氧化钛比纯二氧化钛光催化效果好。其中掺铁1.25%的纳米二氧化钛在焙烧温度600℃,焙烧时间30 min时效果最佳,最多比纯二氧化钛的降解率提高47%。     

亚酞菁/二氧化钛纳米复合材料的制备及其光催化性能

采用溶胶凝胶法制备纳米TiO_2,以亚酞菁(SubPc)为光敏剂,利用化学修饰法合成系列不同质量配比的TiO_2-SubPc(Br)纳米复合材料,以提高TiO_2在可见光下的光催化性能。利用粉末X-射线衍射(PXRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对催化剂进行表征。在可见光下研究TiO_2-SubPc(Br)光催化剂对酸性及碱性有机染料(甲基橙、亚甲基蓝、酸性品红和溴酚蓝)的降解效果。结果表明,加入敏化SubPc(Br)的TiO_2光催化剂对4种有机染料均有较好的降解效果,其中ω(TiO_2)∶ω(SubPc(Br))=25∶1的TiO_2-SubPc(Br)光催化剂降解效果最为显著,对酸性品红和溴酚蓝的降解率分别可达到97%和99%。     

四氯化钛水解法制备TiO_2及光催化性能的研究

实验以无机盐四氯化钛为原料,采用水解法用硫酸铵修饰四氯化钛溶液制得二氧化钛粉末。以甲基蓝模拟废水中的有机污染物,考察了硫酸铵的用量、水解温度、不同溶剂、锻烧温度以及硫酸根离子对光催化降解能力的影响,并对其机理进行了分析。得到了二氧化钛粉末适宜的制备工艺条件,降解甲基蓝120 min,当四氯化钛与硫酸铵的物质的量摩尔比为1∶2时光催化降解率达到83%、水解温度为90℃时光催化降解率达到87%、用无水乙醇溶剂进行清洗时光催化降解率达到80%、锻烧温度在500℃条件下光催化降解率达到85%。因此,采用水解法制备二氧化钛粉末最佳反应条件为:四氯化钛与硫酸铵的物质的量摩尔比为1∶2、水解温度为90℃、用无水乙醇溶剂进行清洗、锻烧温度在500℃。     

二氧化钛／活性炭复合材料的制备及光催化降解性能

研究对比三种锐钛矿二氧化钛溶胶的常温制备方法,选用溶胶凝胶法以四氯化钛和氨水为原料制得二氧化钛溶胶。浸渍处理表面经过氧化处理的活性炭。利用X射线衍射表征合成二氧化钛的晶相,扫描电镜观测了活性炭负载二氧化钛前后表面形貌变化,利用红外光谱（FT—IR）进行了结构表征,进行了对甲基橙的光催化降解实验。研究结果表明,氧化处理后活性炭表面形貌和光学活性发生了显著变化,氧化处理后活性炭表面负载二氧化钛膜变得较完整。复合材料与无负载、简单氧化处理的活性炭相比,显示了更高的对甲基橙的光降解能力。     

鸡内金活性炭对酸碱性染料的吸附

以鸡内金(ECGG)为原料,在氩气保护下,先在450℃下高温炭化,后添加KOH作为活化剂,分别选取800、900、1 000℃作为活化温度,制备出3种类型活性炭(ECGG-800、EGGG-900和EGGG-1000).对3种类型活性炭表征分析,并选取ECGG-900做酸性品红和亚甲基蓝的吸附饱和,进行2种最常用的吸附模型Freundlich和Langmuir的拟合.结果表明,用Freundlich吸附等温线模型能解释鸡内金活性炭对酸性染料的吸附;而对于碱性染料的吸附,则Langmuir吸附等温线模型更有说服力;且该活性炭对酸性品红、亚甲基蓝的吸附量分别可达1.682 g/g和2.045 g/g.随着吸附时间的延长,3种活性炭对染料的去除率也随即增大.鸡内金活性炭对处理酸性和碱性染料效果均佳,是一种具有发展潜力的吸附剂.     

微波催化氧化降解结晶紫废水及其氧化机理

 针对工业染料废水处理难的问题,采用微波催化氧化降解(MCOD)方法,不添加氧化剂处理结晶紫模拟废水。首先用浸渍法制备CuO/AC 催化剂,采用X 射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)技术对催化剂样品进行表征。考查CuO 担载量及催化剂用量、微波功率、微波反应时间、催化剂用量、反应液初始质量浓度等因素对结晶紫去除率的影响。结果表明,在微波功率400 W 条件下,使用0.6 g CuO 担载量为质量分数0.8%的微波催化剂CuO/AC,处理100 mL 初始质量浓度为100 mg/L 的结晶紫模拟废水6 min,降解率可达99.48%,相应有机碳去除率为94.01%。通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,反应过程中产生了羟基自由基(·OH)。这种微波催化氧化降解(MCOD)新方法可高效处理结晶紫模拟废水。     

磁性Fe3O4微球的溶剂热法合成及其Fenton降解二甲酚橙研究

采用溶剂热法在200℃制备出形貌均一、分散性较好、平均粒径约200nm的磁性Fe₃O₄微球。该方法合成的Fe₃O₄微球在Fenton降解二甲酚橙方面效果显著,降解率达到90%以上。由于Fe₃O₄微球具有强磁性,故反应后催化剂可直接通过磁铁吸引的方式回收,且回收率可达90%以上。回收后的催化剂只需简单超声清洗便可再生并循环利用,催化剂再生后的降解效果与其一次催化的效果相近。     

表面修饰剂对纳米二氧化锆吸附催化性能的影响

以硝酸锆、PVP和聚乙二醇为原料,通过加入乙二胺及HAC作为表面修饰荆,利用沉淀法合成了纳米二氧化锆催化剂。研究了在不同的煅烧温度、不同光源条件下以及作为载体担载Ag’的纳米二氧化锆催化剂对吸附和光催化降解甲基橙溶液的影响。实验结果表明：制备纳米二氧锆催化剂时,加入不同表面修饰剂制备的催化剂,对甲基橙的吸附和光催化降解效果影响很大。加入乙二胺作为表面修饰剂,能明显提高催化剂对甲基橙的吸附和光催化降解效果。     

负载零价铜的纳米多孔碳材料催化氧化罗丹明B的研究

以铜基MOF (HKUST-1, [Cu₃(BTC)₂], BTC为1,3,5-苯三甲酸)为模板, 利用一步碳化法制备负载零价铜的纳米多孔碳材料NPC@Cu。以此 NPC@Cu为催化剂, 活化过一硫酸氢钾(PMS), 在常温常压下异相催化氧化处理模拟的偶氮染料废水。采用电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行表征, 并研究反应过程中催化剂投加量、氧化剂投加量和初始pH值对降解效率的影响。实验结果表明, 在催化剂用量为0.1 g/L, PMS浓度为2.00 mmol/L, pH值为7的条件下, 反应进行45分钟后, 浓度为0.10 mmol/L的RhB降解率可达到 100%。通过自由基捕捉实验, 证明体系中存在SO₄^–·和·OH两种自由基,表明NPC@Cu是一种性能良好的催化材料。     

改性沥青分散性与抗老化性能

针对TiO2改性沥青应用中的基本问题进行研究,通过室内扫描电子显微镜分析了TiO2在沥青中的分散稳定性;通过室内沥青常规试验,分析了TiO2改性沥青的基本性能包括软化点、针入度和延度的变化规律;通过薄膜烘箱老化和紫外线老化试验分别研究了TiO2对沥青的老化性能的影响规律.研究结果表明,高速剪切设备辅以分散剂可以在沥青中有效分散沥青;当TiO2掺入质量分数为4%时,改性沥青的基本性能变化很小,并且具有最佳的抗老化性能.     

TiO2改性沥青分散性与抗老化性能

针对TiO2改性沥青应用中的基本问题进行研究,通过室内扫描电子显微镜分析了TiO2在沥青中的分散稳定性;通过室内沥青常规试验,分析了TiO2改性沥青的基本性能包括软化点、针入度和延度的变化规律;通过薄膜烘箱老化和紫外线老化试验分别研究了TiO2对沥青的老化性能的影响规律.研究结果表明,高速剪切设备辅以分散剂可以在沥青中有效分散沥青;当TiO2掺入质量分数为4%时,改性沥青的基本性能变化很小,并且具有最佳的抗老化性能.     

磷钨酸-草酸铵-二氧化钛三元混合体系光催化降解甲基橙的初步研究

以磷钨酸、草酸铵、二氧化钛三种物质组成三元混合光催化剂体系,用甲基橙为模拟污染物表征该体系的光催化降解活性.结果表明.磷钨酸、草酸铵和二氧化钛三种物质的组合,能产生良好的协同效应,形成一个光催化活性较高的催化剂体系.其活性与溶液pH值、各组分的质量比等因素有关.对于100 mL初始浓度为10 mg/L的甲基橙溶液,在pH=2.18,催化剂组分磷钨酸、草酸铵及二氧化钛用量分别为80 mg/L、200mg/L和350 mg/L时,光照100 min后,降解率达到99.21%.     

Y3+掺杂TiO2柱撑膨润土光催化氧化甲基橙的降解过程

采用酸性溶胶法制备掺杂钇离子（Y³⁺）的二氧化钛（TiO₂）柱撑膨润土, 并用其光催化降解甲基橙（MO）. 利用紫外可见分光光度法（UV-Vis）、 液相色谱质谱联用（LC-MS）及紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）分析降解过程中的中间产物和催化剂, 研究降解过程中化学需氧量（COD）、 总有机碳（TOC）、 电导率和pH值等参数的变化. 结果表明, 反应6 h后, 溶液基本无色, 降解率达99.6%; 反应过程中产生甲苯磺酸、 苯胺及对苯二酚等中间产物, 并随着反应的进行不断降解矿化; 反应结束后, 溶液pH值由5.0降至4.6, 电导率由82.60 μS/cm增大至141.50 μS/cm, 上清液COD值由80.20 mg/L降至12.20 mg/L, 悬浊液COD值由201.20 mg/L降至102.90 mg/L, 溶液的TOC值由3020 mg/L降至13.10 mg/L, 催化剂TOC值由76.80 mg/L降至43.10 mg/L; 反应过程按吸附-光催化协同机制进行.