广东省生态环境与土壤所承担的二氧化钛光催化环境技术研究达国际先进水平

有机污染已经成为当前最受关注的环境问题之一，而选择二氧化钛光催化环境技术治理难降解有机污染物已逐渐成为有机污染控制化学的国际热点。为了促进二氧化钛光催化环境技术在我国的发展，开发具有独立知识产权的相关技术，省生态环境与土壤研究所李芳柏研究员领导的项目组从1996年开始对这一国际热点进行研究。他们针对二氧化钛光催化环境技术的基本科学问题和关键技术，以广东省广泛存在和危害的毒害有机污染物为研究对象，在光催化基础研究、应用基础、技术方法与技术应用等方面做了大量的工作，取得了一系列成果，对光催化环境技术学科的发展有较大的贡献。     

混晶纳米二氧化钛的合成与光降解酸性红3R研究

以简单,易得的无机盐为原料,采用两步反应法合成了一系列混晶纳米二氧化钛粉体,TEM观察产品为球型,粒径10～20 nm,无明显团聚.以产品作为光催化剂,酸性大红3R模拟有机污染物并以太阳为辐射光源,进行了光催化降解实验,并讨论了反应体系pH值对光催化效果的影响.结果表明,混晶纳米二氧化钛具有比纯相二氧化钛更高的催化活性,在120 min内可实现对污染物的接近100%矿化.     

新型环境净化材料-纳米TiO2的性能及应用

介绍了光催化材料纳米TiO2的光化学特性、光催化活性以及超亲水性、综述纳米TiO2薄膜及纳米TiO2粉末的制备方法、光催化降解性能及其影响因素。提高纳米TiO2光催化降解能力的途径。对纳米TiO2进行改性处理。利用纳米TiO2光催化降解有机污染物及超亲水性制成纳米TiO2薄膜玻璃。同时介绍了纳米TiO2在环境净化方面的应用，如作为一种环保催化剂净化空气，净化被污染水体，光催化杀菌，以及制成纳米TiO2改性涂料应用于建筑行业。     

水体介质中有机农药降解的研究进展

由于有机农药的过量施用使其成为水体介质中的重要污染物之一,对人类健康及环境构成了严重的威胁,因此水体中有机农药的降解备受关注,并且成为研究热点之一.本文分别对水体中的有机农药的生物降解、物理降解和化学降解等方面的研究进展进行综述,重点介绍了高级氧化技术中的光催化技术在农药降解领域的应用,概述了二氧化钛和溴氧化铋对有机农药光催化降解的基本原理,并展望了有机农药光催化降解研究趋势.     

纳米二氧化钛光催化技术在环境科学中的应用

目的:介绍纳米二氧化钛光催化技术在环境科学领域的应用发展慨况。方法:查阅大量关于纳米二氧化钛光催化技术在废水和空气治理方面的近几年文献。结果:纳米二氧化钛光催化技术能处理多种污染物,使用范围广,具有降解产物彻底、不产生二次污染的特点。结论:对于解决目前日益严重的环境污染问题,纳米二氧化钛光催化技术有广阔的应用前景。     

二氧化钛光触媒净化车内空气的应用研究

将纳米二氧化钛应用于客车车厢内有机毒物的分解。研究表明,在紫外光照射下,纳米二氧化钛对车内主要有机污染物甲苯、二甲苯、甲醛和总有机挥发物的降解率分别达到93.8%、91.6%、64.8%和88.3%。参照国家室内空气质量标准,在对车内空气污染物进行了治理后,甲苯、二甲苯和总有机挥发物分别达到了国家标准,甲醛的含量也大幅度下降。数据表明,光催化法可以用作车内空气污染的治理。     

纳米二氧化钛光催化降解无机污染物的研究进展

概述了光催化氧化的发展及其在环境保护方面的应用，综述了光催化氧化的机理，主要介绍了纳米二氧化钛光催化降解废水中无机污染物和去除重金属的应用。     

BiFeO3的制备及其应用于光催化降解有机污染物研究进展

光催化氧化法降解有机污染物是一种新型有效的处理方式.BiFeO_3纳米半导体材料具备稳定性好、无毒害、可重复利用的优点,是一个良好的光催化剂.介绍了BiFeO_3纳米材料的合成方法,以及BiFeO_3作为光催化材料在光催化降解有机污染物领域的研究进展,最后对BiFeO_3基光催化材料的发展趋势进行了展望.     

纳米二氧化钛光催化剂的改性研究及其在水处理中的应用进展

纳米二氧化钛作为一种重要的光催化剂,在降解污染物方面得到了广泛应用．由于对二氧化钛进行改性可以有效地提高其光催化活性,使得对其改性也成为研究的热点．本文系统地阐述了纳米二氧化钛的光催化反应机理,光催化活性的影响因素,掺杂改性方法,研究了它在水处理中的应用现状,总结了改性过程中存在的问题,并提出了今后的研究方向．     

纳米TiO_2光催化降解甲醛的影响因素

为了研究自制的纳米TiO2对环境空气中有机污染物的光催化降解能力,文中通过自制光催化反应系统,研究了纳米TiO2光催化降解甲醛的过程,考察了环境相对湿度、光照强度、气体流量、甲醛初始质量浓度等因素对甲醛的气相光催化降解反应的影响.结果表明:纳米TiO2光催化降解甲醛的最佳相对湿度为50%,适宜气体流量为1.20 L/m in;光降解率并不会随光照强度的增加无限制地增大,甲醛初始质量浓度的增加将降低光催化氧化降解速率.     

扩散火焰法制备TiO2纳米晶及其光催化活性

利用自行设计开发的扩散火焰燃烧反应器,以四氯化钛为前驱体,通过四氯化钛气相水解法,改变四氯化钛进料速率和中心环氧气含量,合成粒径和晶型组成可控的二氧化钛纳米晶。透射电镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)分析结果表明:制备的球形样品分散性好、粒径分布均匀、晶化完整。以罗丹明B染料在紫外光条件下的降解为模型反应,考察了球形二氧化钛纳米晶的粒径和晶型组成与光催化活性的关系。结果表明:晶型组成不变时,晶粒尺寸越小,光催化活性越好;而当晶粒尺寸不变时,随着锐钛矿型质量分数的增加,光催化降解罗丹明B的活性先增加后降低,锐钛矿型二氧化钛质量分数为0.80时,光催化活性最好。     

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%.     

石墨烯纳米复合物的制备及其可见光催化性能

采用水热法制备出TiO_2及其TiO_2/石墨烯纳米复合物,通过XRD、SEM、TEM等对材料晶型、TiO_2纳米颗粒在体系中的微观结构及分散状态进行了表征,利用紫外-可见漫反射谱对材料在可见光区的响应进行了研究,并通过在可见光照射下降解甲基橙溶液评价了TiO_2/石墨烯纳米复合物具有比纯TiO_2更高的光催化活性.结果表明,水热反应温度为200℃,反应时间为24h制备出的TiO_2/石墨烯纳米复合物具有最高的可见光催化活性,当TiO_2/石墨烯纳米复合物在12mg/L甲基橙溶液中的投入量为1g/L时,在3min内的降解率达99.9%.     

TiO2/Polyester Non-woven Fabrics as a Kind of Photocatalyst for the Degradation of Formaldehyde Gas

The feasibility of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas by titanium dioxide （TiO2）/polyester non-woven fabrics was studied. Tbe effects of parameters such as tbe concentration of TiO2 solution, pH value, and drying temperature on the photocatalytic degradation of the formaldehyde gas were also studied. The results showed that the photodegradation efficiency of the formaldehyde gas increased rapidly with the increasing of the concentration of TiO2 solution up to 15g/L, but when the concentration was in excess of 15g/L, the photodegradation efficiency decreased gradually and fluctuated due to light obstruction and disperse state of TiO2. Adjusting the pH value in the solution, the efficiency of photocatalytic degradation of the formaldehyde gas could be improved. The mechanisms of the reaction and the role of the additives were also investigated. After 42hours, TiO2/ polyester non-woven fabric showed no significant loss of the photocatalytic activity.     

阴离子掺杂TiO2气相光催化降解正己烷的研究

利用钛酸丁酯水解浸渍方法制备了多种阴离子掺杂改性TiO2纳米催化剂并作了XRD,BET等表征,研究了它们对气相光催化降解正己烷反应的活性,并和阳离子K 掺杂TiO2、未掺杂TiO2及市售TiO2DegussaP 25作了比较.结果表明,在适当的掺杂浓度下,多数阴离子的掺杂对TiO2的光催化活性略有降低,但仍优于P 25,活性最差的是钾离子掺杂TiO2,H3PO4和NH4H2PO4的掺杂则对TiO2的光催化活性有明显的促进作用.     

稀土掺杂TiO2纳米微粒的合成、表征及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量铈的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征.以高压汞灯为光源、甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现: 掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到500.nm,比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4 仅有少量进入TiO2晶格中,大部分的Ce4 是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上.说明掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce摩尔分数最佳值为2.0%.     

金属离子掺杂对TiO2光催化性能影响分析

TiO2光催化剂可有效去除水中有机污染物。本文采用溶胶—凝胶法(Sol—gel)制备了掺杂不同含量金属离子的复合型TiO2光催化剂，光催化降解甲基橙溶液实验结果表明：掺杂Cr^3 的TiO2光催化活性明显高于单一TiO2和其他几种掺杂催化剂的光催化活性；当Cr^3 的掺入比例约为1．0％时，其光催化活性最高，紫外光照4h甲基橙的降解率达到90％以上，可见光照射6h甲基橙的降解率达85％以上。可望将掺杂金属离子的纳米TiO2作为一种有效的光催化剂，广泛应用于被污染水体的净化处理。     

微波反应制备纳米TiO2-Fe2O3复合材料及其光催化性能

以TiCl4,FeCl3为原料,尿素为沉淀剂,采用微波加热,均相沉淀法合成了一系列纳米TiO2-Fe2O3复合材料.XRD分析证明反应前驱体为非晶态,500 ℃以上转变为锐钛矿结构.TEM形貌观察,粒子基本为球形,平均粒径为20 nm.EDS分析证明产品中Ti∶Fe的分析测定值与实际的投料值基本一致,并且掺杂均匀性好.光吸收及光催化实验发现Fe的摩尔分数为5%时,光催化效果最好,在日光照射180 min后,此TiO2-Fe2O3复合材料对藏蓝染料溶液降解率接近100%.     

Pt/TiO2催化剂上苯的光催化降解

以TiO2、Pt TiO2为光催化剂,光催化降解苯为模型反应,比较了两者的光催化活性,并利用在线气相色谱及原位红外考察了反应中间物及产物分布.结果表明铂的负载有利于反应中间产物的进一步降解,从而提高光催化降解效率.     

Suitable energy platform significantly improves charge separation of g-C_3N_4 for CO_2 reduction and pollutant oxidation under visible-light

The photocatalytic activities of g-C_3N_4 can be significantly improved by increasing life time of the photogenerated charges. Here, in this work we introduced TiO_2 as proper energy platform to accept the photogenerated electrons from g-C_3N_4 during photocatalysis. The nanophotocatalysts formed from the combination of a suitable amount of TiO_2 nanoparticles and g-C_3N_4 nanosheets showed 8.75 and 4.22% enhancement in photocatalytic activities for CO_2 reduction and 2-chlorophenol(2-CP) degradation under visible light illumination as compared to bare g-C_3N_4. Based on the surface photovoltage spectra, photoluminescence spectra and examination of formed hydroxyl radicals, it was confirmed that these enhanced photoactivities were attributed to the much-improved charge separation via the electron transfer from g-C_3N_4 to TiO_2. From trapping experiments,it was found that hydroxyl radicals were the major species involved in the photocatalytic degradation of 2-CP.This study is helpful to synthesize efficient photocatalysts to cope with energy and environmental issues.