TiO_2粉末光催化还原Cr(Ⅵ)离子

研究以TiO2粉末作为光催化剂,光催化还原Cr(VI)离子．结果表明,12．0mg/LCr(VI)离子375W中压汞灯照射35min可被完全光催化还原至Cr(III)离子;探讨了光催化剂TiO2的用量,反应液初始州值,外加Cu(2+)．敌敌畏农药及甲苯对Cr(VI)离子光催化还原的影响;并解释了影响的机理．     

绿色合成银修饰TiO_2中空球及其可见光催化性能

采用绿色非模板法一步溶剂热合成高结晶度的介尺度TiO_2中空球;将介孔结构、光利用和传质过程有机结合,以提高锐钛型TiO_2的光催化性能,并通过时间分辨研究其生长机理,以罗丹明-B等染料为探针分子研究催化剂的光催化性能,TiO_2表面负载Ag以改善TiO_2光吸收性能。结果表明:实验合成TiO_2中空球,形成过程遵循Ostwald机理;TiO_2表面负载Ag增强可见光吸收,提高光生电子和空穴的分离效率,Ag修饰TiO_2中空球可见光催化效率是未修饰样品的17倍。     

金红石TiO_2微米球的可控合成及其形成机理研究

以钛酸丁酯为钛源,P123为形貌控制剂,采用水热法成功合成了形貌规整的平均直径为1μm的金红石TiO_2微米球.微米球是由平均直径为30nm,平均长度为250nm,侧面暴露{110}晶面和顶端暴露{111}晶面的金红石TiO_2纳米棒组装而成.微米球的表面主要暴露纳米棒的{111}晶面,其{111}晶面比例接近100%.系统考察了P123的浓度、HCl的浓度和水热温度对金红石TiO_2微米球结构的影响规律,并提出了金红石TiO_2微米球的形成机制.     

Sm~(3+)掺杂纳米TiO_2的制备及其可见光光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备Sm3+掺杂Ti O2催化剂,以可见光照下罗丹明B的光催化降解为模型反应考察其光催化性能。结果表明在煅烧温度500℃、Sm3+掺杂量1%时所制的Sm3+-Ti O2具有最优异的光催化性能。紫外可见漫反射(DRS)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)等表征结果表明,稀土Sm3+的掺杂不仅使Ti O2的光吸收带边拓展至可见光区,而且抑制了Ti O2晶相由锐钛矿向金红石相的转变以及晶粒的烧结,增大了其比表面积,从而使Sm3+-Ti O2具有良好的可见光催化性能。     

Fe(Ⅱ)改性蒙脱石去除Cr(Ⅵ)的性能及其机理研究

通过逐步加入抗坏血酸与硫酸亚铁盐到蒙脱石浆液,制备了一种环境友好型抗氧化型还原功能矿物材料(AFe(II)-Mt);同时制备了单独加入Fe(II)离子改性的蒙脱石Fe(II)-Mt,比较这2种还原功能材料对Cr(VI)的去除性能.结果表明:p H为2~7时A-Fe(II)-Mt去除效果最好,最大去除量为34.9 mg/g,而Fe(II)-Mt为26.8 mg/g.反应在90 min内趋于平衡,符合假二级动力学方程.其中,A-Fe(II)-Mt对Cr(VI)的去除过程:首先Cr(VI)阴离子被吸附到亚铁改性蒙脱石表面,接着被还原为低毒的Cr(III),之后Cr(III)可能形成氢氧化物或被蒙脱石吸附而固定.这种去除六价铬的治理方法对于铬的稳定化处置具有高效和安全性,应用前景广泛.     

CuS纳米晶光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

合成了片状、球状、花状、管状的Cu S,在可见光照射下,其光催化还原Cr(VI)研究的结果表明:Cu S的比表面积越大,光催化还原活性越好,活性顺序为片状管状花状球状.     

掺Fe~(3+)的TiO_2制备及其可见光催化降解亚甲基蓝

采用水热法制备了TiO_2晶体粉末,用XRD对其结构进行表征,并研究了可见光照射下其催化降解亚甲基蓝的效果,分析了亚甲基蓝初始质量浓度、TiO_2用量、掺Fe~(3+)量、光照时间和溶液初始pH值等因素的影响.结果表明:所制备TiO_2晶体为锐钛型,在1.5mg/L的亚甲基蓝溶液中(pH=8),加入掺Fe~(3+)量0.8%(摩尔分数)制备的TiO_2粉末使其用量为0.6g/L,室温下可见光照(40W白炽灯)反应6.5h,亚甲基蓝的降解率达96.12%.降解过程可用L-H动力学方程描述,表现为拟一级反应,速率常数为0.373 3/h.     

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%.     

银纳米颗粒的绿色合成及其对四溴双酚A光催化降解的性能研究

银纳米颗粒(AgNPs)具有表面等离子体共振效应,对光催化反应具有显著的增强作用,但其合成通常需要额外的有机试剂作为还原剂,并且在无配体条件下AgNPs极易团聚.本工作在模拟太阳光下,利用环境水介质中广泛存在的天然有机质腐殖酸(HA)原位还原银离子(Ag⁺)形成稳定的AgNPs,对水中典型有机卤代污染物四溴双酚A(TBBPA)具有优异的光催化降解效果.当HA和Ag⁺浓度分别为1 mg/L和0.2 mmol/L时,AgNPs在1 h内对2 mg/L TBBPA的去除率达74.9%,远高于商用AgNPs的降解效果.通过不同条件的对照实验发现,中性pH更有利于TBBPA的降解,降低了对实际应用中设备和反应条件的需求.同时,通过活性物种的抑制实验发现,光照HA原位还原Ag⁺生成的AgNPs具有较高的光催化活性,能够通过表面等离子体共振效应同时产生多种活性物种,包括单线态氧(¹O₂)、羟基自由基(·OH)和超氧阴离子(O₂·^-),从而强化TBB...     

霉菌菌丝球对重金属Cr(Ⅵ)的吸附特性

自活性污泥中筛选到一株对重金属Cr(VI)有很强吸附能力的霉菌菌株G-28。结果表明,G-28菌丝球吸附铬的适宜pH为1.0~3.0,适宜温度为20~45℃。在Cr(VI)初始浓度10~60 mg.L-1范围内,G-28对Cr(VI)吸附效果明显。该菌株吸附铬的适宜摇速为150~180 r.min-1,吸附率达98.2%~98.8%。培养48 h的菌丝球对Cr(VI)的吸附率最大。吸附动力学研究表明,G-28对铬的吸附0~2h是一个快速过程,而2~12 h为慢吸附过程,12 h后趋于平衡。G-28菌丝球灭活后,仍具有较强的吸附能力。G-28对电镀废水Cr(VI)的吸附率高达99.1%。     

悬浮酵母菌吸附Pb(Ⅱ),Cr(Ⅵ)的机理

研究了悬浮酵母菌的动电电位及不同pH值下金属离子的赋存状态,探讨了悬浮酵母菌对Pb(Ⅱ),Cr(Ⅵ)的吸附机理.试验结果表明:悬浮酵母菌的零电点大致为3.7,随着pH值的升高,悬浮酵母菌的动电电位逐渐降低;在pH值小于4.0时,悬浮酵母菌对Pb(Ⅱ)的吸附以静电吸附为主;在pH值为2.0~6.0时,悬浮酵母菌对Cr(Ⅵ)的吸附以静电吸附为主,在其他pH值范围内,静电吸附不占主导地位.     

表面负载型g-C_3N_4/TiO_2复合催化剂的制备及可见光催化还原Cr(Ⅵ)的性能研究

采用热聚合-溶剂热法得到表面负载型g-C_3N_4/TiO_2复合材料,其结构组成、形貌和光电性质通过XRD、TEM、HRTEM、FT-IR、BET和UV-vis测试分析.结果表明TiO_2纳米小颗粒负载于微米级片状g-C_3N_4表面,形成稳定的g-C_3N_4/TiO_2固-固异质结构,扩大了光响应范围、显著提高光生载流子的分离效率.在可见光催化还原水中Cr(Ⅵ)的过程中,g-C_3N_4的质量百分含量是影响光催化活性的重要因素,g-C_3N_4/TiO_2-C具有最高的光催化活性和良好的稳定性.依据实验结果和光电流响应实验给出光催化反应机理.     

双酚A双(二甲苯基磷酸酯)阻燃剂的合成

利用三氯氧磷、双酚A、苯酚与甲酚反应制得化合物双酚A双(二甲苯基磷酸酯).采用单因素法分别对物料比、反应温度、催化剂进行讨论,确定了适宜的工艺条件:n(三氯氧磷)∶n(双酚A)∶n(苯酚)∶n(甲酚)=3∶1∶2∶4.05;第1步反应温度为50 ℃,反应时间为8 h;第2步反应温度为140 ℃,反应时间为5 h;以AlCl3为催化剂,用量为双酚A总质量的1.5%,产品收率达到87.4%.通过FT-IR对化合物的结构进行了表征,产品质量达到国外同类产品指标;在塑料中添加该化合物,对其阻燃性能进行测试,结果表明这是一种较好的阻燃剂.     

Gd~(3 )掺杂纳米TiO_2自然光催化降解甲基橙的研究

以钛酸丁酯和氧化钆为原料 ,采用溶胶 -凝胶法制备了掺杂TiO2 光催化剂 ,并用XRD和TEM等手段对其进行表征 ,以甲基橙为目标降解物 ,考察了制备方法对掺杂TiO2 光催化效果的影响 .结果表明 ,适量的Gd3 掺杂能够显著提高TiO2 粒子的自然光催化降解能力 ,而且共沉淀法制备的掺杂TiO2 比负载法制备的TiO2 在自然光下具有较强的催化活性 .     

稻壳活性炭对Cr(Ⅵ)离子吸附过程的机理

以稻壳为原料,氯化锌为活化剂,运用微波电加热双模式制备活性炭,并研究了活性炭净化水中重金属(六价)铬离子的机理.通过单因素实验得到制备活性炭的最佳工况为:活化温度600℃,活化时间50 min,浸渍比(m(氯化锌)∶m(稻壳))1.5∶1,升温速率15℃/min.使用FTIR、比表面积及孔径分析仪(BET)、p HIEP(等电位点p H)等方法表征最佳工况下活性炭的孔隙特性及表面化学性质.实验结果表明,稻壳活性炭的比表面积达到了1 719.32 m2/g,总孔容1.05cm3/g.进一步研究了吸附时间、p H值、活性炭投加量及(六价)铬离子初始浓度对活性炭吸附重金属(六价)铬离子的影响规律,结果表明,在p H=2.0~3.0时,最佳工况下制备的活性炭具有最大吸附量,并且在90 min时达到吸附平衡.     

VO2(A)纳米杆的水热合成、生长机理及光学特性

用V2O5和草酸作为初始原料,在水热条件下合成了VO2(A)纳米杆.通过改变初始的V2O5与草酸摩尔比以及反应时间制备纯相VO2 (A).样品的元素组成、微结构及光学性能分别被X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征.实验结果表明合成VO2 (A)的最佳条件为:反应温度230℃、保温24 h以及V2O5对草酸摩尔比为1∶1.5.结合XRD数据与SEM图像,提出一个转变、自组装和重结晶过程解释了VO2 (A)纳米棒的形成过程.     

聚酰胺树脂对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)富集分离的研究

以戊二醛、三乙烯四胺、乙二胺为原料,制备了聚酰胺树脂.用聚酰胺树脂填充分离柱,在1 mol/L的酸度条件下,以5 mL/min的流速洗脱Cr(Ⅵ),Cr(Ⅵ)被全部吸附而Cr(Ⅲ)不被吸附.被吸附的Cr(Ⅵ)用10g/L氢氧化钠从聚酰胺分离柱上洗脱.分离的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)用棓花青褪色光度法在530 nm下分别测定其含量.此法对10 mg/L的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)测定的相对标准偏差分别为1.24%和1.41%,加标回收率为92.0%和96.8%,实验结果令人满意.     

环境水样中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离方法研究

本文采用阴离子交换树脂,通过离子交换柱,对柱分离参数进行了优化,建立了一种快速、可靠的分离方法。所得实验结果可对环境水样中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)分离及分析提供理论依据。     

TiO_(2-x)N_x/硅藻土复合光催化剂的制备及其可见光催化活性

以尿素为氮源,硅藻土为载体,用溶胶-凝胶法合成了硅藻土负载氮掺杂纳米TiO_2复合光催化剂。采用XRD,UV-vis对样品进行了表征;以罗丹明B为降解对象,考察了罗丹明B初始浓度、催化剂投加量、溶液初始pH值对降解率的影响,同时考察了样品在太阳光下的光催化活性。结果表明,掺氮TiO_2经450℃焙烧2 h后为锐钛矿型,N掺杂使催化剂的吸收边红移至550 nm左右,诱发TiO_2可见光催化活性;当催化剂用量为2 g/L,溶液初始pH值为6.5时,初始浓度为10 mg/L的罗丹明B在氙灯光照45 min后降解率为100%,太阳光照160 min后降解率为97.4%。     

CdS-Ti_2C复合材料的制备及其光催化还原Cr(Ⅵ)研究

以Ti_2AlC为原料,通过HF选择性刻蚀合成Ti_2C二维层状材料,再通过湿化学法制备CdS-Ti_2C复合材料.对材料进行表征发现,HF会对Ti_2AlC中Al进行刻蚀,得到过渡金属二维材料;CdS与Ti_2C复合时,CdS以粒子形式与Ti_2C复合.以光催化还原Cr(Ⅵ)为模型反应,研究CdS-Ti_2C复合材料的光催化性能.研究发现,与CdS相比,CdS-Ti_2C复合材料光催化还原Cr(Ⅵ)的活性显著提高.与此同时,对CdS-Ti_2C进行煅烧处理,发现300℃煅烧处理的CdS-Ti_2C相比于150℃煅烧处理的CdS-Ti_2C光催化还原速率下降更加明显,说明Ti_2C载体和不同的煅烧温度对光催化活性有一定影响.