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%.     

微波辅助类Fenton体系处理印染废水的试验

目的研究微波辅助类Fenton体系降解活性艳红X-3B染料废水的处理效果及p H值、催化剂投加量、H_2O_2投加量、微波辐照时间、功率等因素对废水色度和COD去除率的影响.方法制备催化剂,在微波辅助的条件下,控制pH值、H_2O_2投加量、微波功率及辐照时间、催化剂投加量,比对活性艳红X-3B的处理效果.结果初始色度为1 897倍的活性艳红X-3B废水,在催化剂投加质量浓度为10 g/L、初始pH值为3、H_2O_2投加浓度为17.5 mmol/L、微波功率为400 W,辐照时间为8 min的最优条件下,色度去除率最高可以达到99.08%,COD最大去除率达到89.12%.结论微波辅助类Fenton体系能有效处理活性艳红X-3B废水,提高废水的色度去除率和COD去除率,且该类Fenton体系投药量低,适用的pH范围也更广.     

微波辐射制备的TiO2/NaY膜结构及光催化活性研究

采用微波辐射加热方法制备出负载型TiO2/NaY光催化剂,采用X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)与紫外可见漫反射谱(UV-vis DRS)对催化剂结构进行了表征,以苯酚光催化降解与矿化对催化剂活性进行评价.结果表明,微波辐射加热方法促进了表面TiOx物种与载体NaY间的相互作用,TiO2在载体表面难以形成晶相结构,同时也导致了NaY分子筛结构的坍塌,因而催化剂对水体中苯酚的光催化降解与矿化活性较低.     

微波法制备TiO2/Al2O3膜结构及光催化活性研究

采用微波辐射加热方法制备负载型TiO2/γ-Al2O3光催化剂,采用X-射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(LRS)与UV-Vis漫反射谱(UV-Vis DRS)等手段对催化剂的结构进行表征,并以苯酚光催化降解反应对催化剂活性进行评价。结果表明,微波辐射加热方法促进了TiOx物种与γ-Al2O3载体表面间的相互作用,导致TiO2在载体表面的分散程度增加,与负载于丝光沸石、NaY沸石上的TiO2相比,其光催化降解苯酚的活性更高。     

TiO_2-Pt-BiVO_4复合催化剂制备及降解染料的性能研究

采用液相沉积法、光还原法和金属有机物分解法设计制备了TiO_2-Pt-BiVO_4复合催化剂,并将其用于典型染料罗丹明B(RhB)的降解研究,考察其在模拟太阳光下的光催化活性.通过X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计(UV-vis DRS)等仪器对催化剂的晶型、表面形貌、元素组成以及光吸收特性进行分析.通过一系列实验,确定TiO_2-Pt-BiVO_4复合催化剂光催化降解罗丹明B的最佳实验条件为:光还原法沉积Pt使用的氯铂酸浓度为5μmol·L~(-1),BiVO_4涂覆层数为1,罗丹明B初始浓度为5 mg·L~(-1),反应体系pH值为3.此时,TiO_2-Pt-BiVO_4复合催化剂表现出最强的光催化活性,降解效率达到96.3%,动力学常数是纯TiO_2的6.03倍,3次循环利用后降解效率仍可达到90%.本研究可为光催化氧化技术处理染料类废水的实际应用提供基础数据和技术支持.     

P25/SnO2复合催化剂光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用溶胶-凝胶法制备P25/SnO2复合催化剂,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:P25/SnO2复合催化剂适宜用量为4g/L,溶液pH为6左右,活性艳红X-3B溶液初始浓度40 mg/L,加入H2O2 2 mL/L,60 min左右活性艳红X-3B降解率可达到95.8%,降解反应动力学符合一级反应.     

TiO2的微波辐射Sol-Gel法制备及其光催化性能

采用微波辐射Sol-Gel法在石英砂表面制备负载型TiO2光催化剂，考察不同加热方式。微波功率以及微波加热温度对溶胶质量的影响，微波加热反应制备的溶胶粒子平均粒径小于常规加热反应制备得到的溶胶粒子，微波加热反应适宜条件是微波功率600W，反应温度为90℃、以苯酚为光催化降解研究对象，考察了两种方式制备的负载型TiO2光催化剂的催化性能，实验结果表明微波辐射Sol-Gel法制备的负载型TiO2光催化剂光催化性能也优于常规Sol-Gel法制备的负载型TiO2光催化剂。     

非均相UV/Fenton法降解活性艳红染料废水的试验

目的研究非均相UV/Fenton法对活性艳红X-3B染料废水的氧化降解效果,确定非均相UV/Fenton法处理染料废水的工艺条件.方法在自制光反应器中,采用非均相UV/Fenton氧化法对活性艳红X-3B模拟染料废水进行处理,通过试验研究分析H2O2投加量、催化剂投加量、p H值、反应时间等影响因素对非均相UV/Fenton氧化法降解活性艳红X-3B染料废水效果的影响.结果当H2O2投加量为理论投加量,催化剂投加量为1g/L,初始p H=4,常温下反应60 min时,活性艳红X-3B的脱色率和COD的去除率分别达到92.8%和72.3%.结论非均相UV/Fenton氧化法处理活性艳红X-3B染料废水的效果较好,其中H2O2投加量和催化剂投加量对处理效果影响较大.非均相UV/Fenton氧化法拓宽了p H值适用范围.     

微波诱导催化氧化-无极紫外光催化氧化联用技术处理印色废水X-3B

本实验将微波诱导催化氧化-光催化氧化联用技术用于染料废水的降解，考察了反应过程中染料脱色率、TOC去除率、pH值以及反应前后高效液相色谱图谱的变化情况。实验表明，该联用技术可以用来处理Ig／L的染料活性艳红X-3B溶液，吸咐1．5hr．处理9分钟时，效率比微波诱导催化氧化技术提高17％。     

CdS / TiO2复合半导体的表面态及光催化性能

采用浸渍法制备了CdS／TiO2复合半导体光催化剂．使用XPS和UV-Vis扩散—反射谱对样品的表面组成及光吸收特性进行了分析．结果表明,样品中的硫主要以CdS形式存在,其外层包裹了一层CdSO4;由于在TiO4表面修饰了CdS,使样品的吸收带边由400nm(3．1eV)红移至530nm(2．3eV)．采用粉末电导装置对CdS／TiO2薄膜的表面态能级进行了测试,并以活性艳红X-3B水溶液的光催化脱色为指标反应,对CdS／TiO2的活性进行了评价．与单一TiO2相比,CdS／TiO2的表面态更靠近TiO2的导带,有利于电子在表面的捕获,从而提高了样品中自由电荷的浓度,加速了活性艳红X-3B水溶液的光催化脱色反应。     

醌基聚氨酯泡沫强化活性污泥脱色活性艳红X\|3B特性研究

研究了醌基聚氨酯泡沫强化活性污泥厌氧处理偶氮染料活性艳红X-3B的特性.实验结果表明:不同污泥浓度、电子供体和温度对活性艳红X-3B厌氧生物脱色具有不同程度的影响;在污泥浓度1.8g.L-1,电子供体甲酸钠浓度1.5g.L-1,温度30℃条件下,醌基聚氨酯泡沫连续使用10次,其介导的活性艳红X-3B脱色率一直能够保持在90%以上,且其在连续30d强化活性艳红X-3B脱色过程中起到了很好的催化作用;与无醌体系相比,活性污泥厌氧处理活性艳红X-3B的启动期明显缩短了.     

纳米TiO_2薄膜材料的制备及其光催化降解氨氮

用钛酸丁酯为钛源,无水乙醇为溶剂,以玻璃珠为载体,采用溶胶-凝胶法及浸渍提拉工艺制备不同煅烧温度下的TiO_2薄膜材料.研究煅烧温度、紫外光照时间、负载次数、薄膜使用量、水样pH值等因素对TiO_2薄膜材料光催化降解氨氮活性的影响.实验表明:在薄膜负载6次,退火温度550℃,水样pH值为4,催化反应时间120 min等最佳实验条件下,TiO_2薄膜光催化降解氨氮的降解效率可达74.4%.重复使用会在一定程度上减弱TiO_2薄膜的光催化活性,经过光催化活性恢复实验后可恢复至新样品的93%.     

流化床中光催化降解4BS染料废水的影响因素分析

用浸涂法以硅酸钠为粘结剂在沙子上制备了负载纳米TiO2光催化剂,在二相流化床光催化反应器中,通过处理4BS染料溶液考察了光催化剂的光催化活性和影响因素.得出最佳转化条件为, 催化剂(沙子,硅酸钠,二氧化钛)的最佳质量配比为10:1:2 ,光催化剂最适用量为20 mg,溶液中Fe3+最佳添加量为25 mg/L,在此条件下孔径0.45(40目)～0.90 mm(20目)的负载光催化剂处理20 mg/L的4BS染料溶液2 h,光催化降解率达到81.9%.结果还表明,溶液pH值为2～6时,光催化剂对4BS染料溶液的光催化降解率更高.     

微波辐射法制备TiO2/丝光沸石薄膜光催化剂的研究

采用微波辐射加热法制备出负载型TiO2/丝光沸石(TiO2/M)光催化剂,并采用X-射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(LRS)、UV Vis漫反射谱(UV DRS)以及苯酚光催化降解等对催化剂进行评价。结果表明,由微波加热制备的样品———丝光沸石上负载的二氧化钛薄膜其晶体具有锐钛矿型结构,并显示出明显的量子效应。以丝光沸石作为二氧化钛薄膜的载体,可以显著提高水体中苯酚的完全矿化率。负载量为30%,微波辐射时间为10min+10min的样品催化剂对苯酚光催化降解具有最佳的催化性能。     

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/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%。     

高活性光催化剂TiO2粉体的制备条件研究

以钛酸四异丙酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法和超声波照射法制备了高活性TiO2粉体光催化剂．考察了超声处理、冰乙酸用量、异丙醇用量、陈化时间等对TiO2粉体的光催化活性的影响．染料活性艳红（X-3B）的降解实验表明：钛酸四异丙酯在超声波照射下、在纯水中水解、冰乙酸用量为10ml、陈化36h制得的TiO2粉体的光催化活性最高，比商品P25TiO2光催化剂的活性高1．4倍．     

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.     

膜反应法液相合成氧化亚铜及其表征

通过液相膜反应法成功合成氧化亚铜微晶,利用X-射线衍射、扫描电子显微镜表征分析探究了还原剂种类、膜两边反应物浓度以及反应温度等反应条件对其尺寸、形貌、晶体结构的影响,并以活性艳红X-3B为模拟污染物,考察了其吸附-可见光催化脱色性能。结果表明,以葡萄糖作还原剂、铜离子与氢氧化钠初始浓度比为1∶3、还原温度为50℃时,通过膜反应法制备出的氧化亚铜为表面粗糙的正八面体结构,同时具有良好的吸附和可见光催化性能,对活性艳红X-3B的光催化脱色率可达70%。     

磁性Ca/Al水滑石对活性艳红X-3B吸附的响应曲面法优化

采用超声辅助法以超顺磁性铁氧体材料对制备的Ca/Al水滑石进行复合改性合成磁性Ca/Al水滑石,并研究其对活性艳红X-3B模拟染料废水的吸附性能。考察了磁性Ca/Al水滑石吸附剂剂量、吸附时间和初始pH值对活性艳红X-3B染料废水脱色效果的影响,采用Design-Expert软件对吸附条件进行了Box-Behnken响应曲面法优化。实验结果表明:当吸附剂剂量为7.6g/L,吸附时间为32.3min,初始pH值为6.9时,该材料对活性艳红X-3B染料的理论最大脱色率为94.2%.由于材料自身的磁性特性,吸附后的悬浊液在外加磁场的作用下,能够实现磁性水滑石的快速回收。同时,对回收再生磁性Ca/Al水滑石的吸附性能进行了研究,发现在吸附-解吸3次循环后仍然有很好的脱色效果,表明该磁性Ca/Al水滑石是一种极具潜力的新型染料吸附剂。