LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料对盐酸四环素的光催化性能研究

采用液相还原法在制备Cu2O的前驱体中加入LDH/Fe3O4制备出LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料,将其对盐酸四环素废水进行光催化降解,研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料光催化性能的影响,分析了光催化过程中起主要作用的活性基团.结果表明,制备出的LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料具有较好的光催化性能,与单纯Cu2O相比,复合材料能够提高光催化降解的速率和效果.光催化降解盐酸四环素的最佳条件：催化剂的投加量为0.1 g·L－1、光照强度为500 W、pH值为10,对50 mg·L－1盐酸四环素的降解效率达到95.2%.溶液中存在阴离子Cl－和HCO时会降低光催化效率,自由基抑制实验证实光催化过程中·O起主要作用.     

V2O5/CeF3光催化降解丙酮的性能研究

利用浸渍法制备了一系列不同掺杂量的V2O5/CeF3光催化剂,通过光催化降解丙酮实验考察了催化剂的光催化性能,并采用X射线衍射(XRD)、BET比表面积和紫外可见光谱(UV-vis)等方法表征了催化剂的物理化学性质.结果表明:少量(摩尔分数≤15%)V2O5的掺杂有利于催化剂比表面积的增加,有利于催化剂光催化性能的提高;而当V2O5含量进一步增加时,由于CeVO4晶相的出现,使催化剂的比表面积减小、禁带宽度增加,从而降低了催化剂的光催化活性.其中,摩尔分数为15%的V2O5/CeF3催化剂具有最佳的光催化性能,丙酮降解率可达85%.     

纳米Bi_2O_3/TiO_2光催化剂的制备及光催化活性评价

在超声波作用下采用水解法制备Bi2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,对有机染料进行光催化降解实验,考察Bi2O3/TiO2的光催化性能.结果表明:Bi2O3与TiO2复合拓宽了催化剂对光的吸收范围,提高了TiO2的光催化活性,掺杂量(Bi2O3)为0.25%(w)复合光催化剂催化活性最高.考察了催化剂投加量、染料初始浓度、溶液pH值等因素对罗丹明B降解效果的影响,降解反应遵从假一级动力学模型,测得反应速率常数为0.0574min-1.     

水体中邻苯二甲酸酯的光催化降解

以湿法浸渍法合成质量分数为5.0%的CuO/TiO₂为催化剂, 考察不同光照条件、 体系初始pH值及催化剂用量对4种邻苯二甲酸酯（PAEs）光催化降解效率的影响, 并用电喷雾萃取电离质谱法（EESI MS）检测不同光照时间的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)降解反应过程溶液. 结果表明： 在紫外光作用下, 当体系初始pH=6, 催化剂质量浓度为20 mg/L时, PAEs降解效果最好. 根据偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果， 推测出DBP光催化降解可能的中间产物, 并在最佳反应条件下给出DBP可能的光催化降解路径.     

POMs/TiO2复合催化剂光催化降解染料废水的研究

采用溶胶-凝胶方法表面修饰TiO2制备了几种POMs/TiO2复合光催化剂,考察了催化剂在紫外光照射下对模拟染料废水(茜素红溶液)的光催化降解行为.结果表明:POMs/TiO2复合催化剂较纯TiO2光催化降解茜素红活性明显提高,其中复合催化剂Cr3OSiW12/TiO2光催化降解模拟染料废水(茜素红溶液)效果最佳.反应最佳条件:催化剂为Cr3OSiW12/TiO2,多酸质量分数为0.5%,催化剂用量为15 mg,茜素红溶液浓度为0.1mmol/L.茜素红降解质量分数可达74.6%.     

超声波-光催化降解处理苯酚的实验研究

为了证明超声波-光催化氧化法处理水中的化学污染物的效果,通过光催化氧化法和超声波氧化法联合处理苯酚,对三种降解体系的降解效果做了比较,分析 pH、催化剂、时间等影响超声-光催化降解效率的因素,寻求超声波-光催化降解苯酚的适宜条件,研究结果表明:超声-光催化联合法比单一的超声波氧化法、光催化法降解率要高.在pH为6.0~7.0,催化剂的投加量为0.4 g,时间为2 h的条件下苯酚的降解效果最好.     

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。     

分子印迹壳聚糖/TiO2光助催化剂选择性降解孔雀石绿

以钛酸丁酯、壳聚糖为原料,孔雀石绿为模板分子,用溶胶-凝胶法制备了孔雀石绿分子印迹的壳聚糖/纳米TiO2催化剂( MA-CHS/TiO2),在紫外灯照射下催化降解孔雀石绿等底物,考察了印迹型催化剂对孔雀石绿等底物的光催化降解性能,并与相关非印迹型体系作比较,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)方法对其结构进行了表征.结果表明,印迹型催化剂具有明显的选择催化效应,在降解目标分子底物时,表现出比非印迹型更高的催化活性,其光催化降解速率常数可比非印迹型增加约69％;而在降解非目标分子底物时,印迹型催化剂不具选择催化效应,其催化活性与非印迹型相似.     

石墨烯/TiO_2复合材料光催化降解模拟染料废水的研究

采用石墨烯/TiO_2复合材料对染料废水进行光催化降解.研究染料废水初始pH值、初始浓度、催化剂的加入量、不同系列染料(罗丹明B(rhodamine B,Rh B)、亚甲基蓝(methylene blue,MB)、甲基橙(methyl orange,MO))对石墨烯/TiO_2光催化性能的影响,结果表明石墨烯/TiO_2光催化降解染料废水的最佳条件:溶液初始p H值为6,染料废水初始浓度为25 mg/L,石墨烯/Ti O2为3 g/L,且60 min内罗丹明B溶液完全脱色.     

TiO_2/AC光催化降解水中微量莠去津的研究

采用溶胶凝胶法制备了活性炭负载二氧化钛(TiO2/AC)催化剂,研究其对水中微量莠去津的光催化降解情况.结果表明,当TiO2/AC催化剂在活化温度为500 ℃,TiO2负载量为34.4%,催化剂使用量大于15 mg/L时表现出最高的催化活性,在最优条件下TiO2/AC催化剂对水中40 μg/L莠去津的光催化降解符合准一级反应动力学方程,降解效率为91.4%,催化效果优于TiO2、P25TiO2以及TiO2+AC的混合体系.莠去津的光催化降解途径为脱氯反应生成羟基化产物OHA,OHA脱烷基生成OHDIA和OHDEA.     

锐钛矿 TiO2纳米片的可控合成和光催化机制

采用溶剂热法合成了锐钛矿T iO2纳米结构,研究乙醇、乙二醇和丙三醇对 T iO2形貌和光催化性能的影响。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM ）、拉曼光谱（Raman）、紫外可见近红外分光光度计（UV‐Vis）等对此TiO2样品进行表征。结果表明：随着黏度的增加,TiO2的形貌由纳米片到纳米棒最后形成纳米颗粒;在乙醇溶液中合成的T iO2纳米片表现出优异的光催化性能,这是由于U V光具有粒子性,光的多次反弹使得样品具有高的紫外吸收所致。     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO_2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2（P25）,且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

Ag@ AgCl等离子体负载TiO2光催化剂的制备及其对氯霉素的降解研究

采用蒸汽热法制备锐钛矿相TiO2,利用沉积-沉淀法和光化学反应将AgCl分散到TiO2上,通过光化学反应将Ag+还原,获得Ag@AgCl等离子体负载TiO2光催化剂。通过XRD、TEM、UV-vis漫反射吸收光谱(DRS)对产物进行表征,研究光催化剂对氯霉素的光催化降解性能。结果表明,Ag@AgCl等离子体负载TiO2光催化剂对氯霉素具有良好的光催化活性,其在高压汞灯下30 min的降解率可达95%,在Xe灯下180 min的降解率可达60%。     

CTAB微乳体系低温合成纳米TiO_2及其光催化性能的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水微乳体系低温陈化合成纳米TiO2,对微乳体系相行为做了初步的研究,并用X射线衍射、热重分析法等对其结构进行了表征.以甲基橙的光降解性能评价了其光催化性能,讨论了低温陈化与光催化活性的关系.光催化实验表明低温陈化制备的TiO降解甲基橙的能力优于纯TiO.     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

构建TiO2柱状多层石墨烯纳米复合材料作为降解环丙沙星的高效光催化剂

We successfully constructed TiO₂-pillared multilayer graphene nanocomposites (T-MLGs) via a facile method as follows: dodecanediamine pre-pillaring, ion exchange (Ti4+ pillaring), and interlayer in-situ formation of TiO₂ by hydrothermal method. TiO₂ nanoparticles were distributed uniformly on the graphene interlayer. The special structure combined the advantages of graphene and TiO₂ nanoparticles. As a result, T-MLGs with 64.3wt% TiO₂ showed the optimum photodegradation rate and adsorption capabilities toward ciprofloxacin. The photodegradation rate of T-MLGs with 64.3wt% TiO₂ was 78% under light-emitting diode light irradiation for 150 min. Meanwhile, the pseudo-first-order rate constant of T-MLGs with 64.3wt% TiO₂ was 3.89 times than that of pristine TiO₂. The composites also exhibited high stability and reusability after five consecutive photocatalytic tests. This work provides a facile method to synthesize semiconductor-pillared graphene nanocomposites by replacing TiO₂ nanoparticles with other nanoparticles and a feasible means for sustainable utilization of photocatalysts in wastewater control.     

高活性碳氮共掺杂二氧化钛纳米线的制备与应用

一维纳米线(尤其是非金属掺杂的一维纳米线)具有电荷移动速度快和载流子复合率低的特点,其在温和条件下的制备备受关注.以硫酸钛为钛源、异丙醇为保护剂水热法制备了碳掺杂及碳氮共掺杂两种Ti O2纳米线,并进行了XRD、SEM、HRTEM、SAED、XPS、BET和UV-Vis等表征.结果表明,经500℃煅烧得到的碳氮共掺杂Ti O2纳米线含有Ti O2(B)和锐钛矿相,并在600℃时完全转变为锐钛矿相;在可见光激发下,相比于碳氮共掺杂纳米颗粒和碳掺杂纳米线,制备的碳氮共掺杂纳米线对阿特拉津的降解效果更好.原因在于:其一,碳和氮的引入有缩短催化剂价带、有效分离光生电子空穴和增加光生电子等作用;其二,600℃以上煅烧能延长锐钛矿到金红石的转化温度,避免产生催化活性低的金红石相.     

壳聚糖模板水浴晶化法制备高催化活性纳米TiO2

以壳聚糖Chitosan（β-1,4-聚-葡萄糖胺）为模板剂,用溶胶-凝胶70℃水浴条件下制备纳米TiO2粉体．采用透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）、傅立叶红外光谱（FT—IR）以及紫外．可见光谱（UV—vis）等手段对产物进行了分析和表征．结果表明：加入壳聚糖后,所得纳米TiO2产物由锐钛矿相构成,粒子分散性较好．光催化实验结果表明,所得产物在日光下对有机染料罗丹明B有较好的催化降解作用．     

溶胶-凝胶法制备不同晶相组成TiO2及其可见光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同晶型的TiO2纳米粒子,以X-射线衍射、扫描电镜、红外光谱和紫外-可见固体漫反射吸收光谱对其进行了表征及光吸收特性研究,以可见光下TiO2对罗丹明B的降解率评价其光催化活性.结果表明TiO2纳米粒子的晶相分别为锐钛矿纯相、锐钛矿/金红石混晶和金红石纯相,粒子的平均粒径为10 nm左右,许多纳米粒子聚集形成较大的颗粒,且表面含有活性羟基.制备的三种晶相组成的TiO2对罗丹明B均具有较高的可见光催化活性,活性均高于商品TiO2(P25),且活性按锐钛矿纯相、混晶和金红石纯相的顺序依次降低,可见TiO2的可见光催化活性与其晶相组成密切相关.     

纳米TiO_2光催化性能的研究

应用低温热分解法制备锐钛型纳米 Ti O2 ,以主波长为 2 54nm的紫外灯作为光源 ,研究了纳米 Ti O2 对邻硝基酚的光催化降解规律 ,并与普通 Ti O2 进行了对比。结果表明 ,纳米Ti O2 表现出很高的光催化活性 ,降解邻硝基酚的速率约为普通 Ti O2 的 1倍以上 ,其降解过程符合一级动力学规律