活性染料X3B在磷钨酸和磷钨酸钾体系中的光催降解

研究了活性染料X3B在酸性的均相杂多酸(pH1.0)和中性的固体杂多酸盐水溶液(pH6.5)中的紫外光催化降解行为.在均相溶液中,主要考察了磷钨酸浓度对降解X3B的影响,并探讨了X3B的降解机理;在固体磷钨酸钾水溶液的光催化中,考察了电子清除剂H2O2对X3B降解的影响,发现电子清除剂的加入能加快X3B的降解.结果显示:杂多酸(盐)在光催化处理水中有毒污染物方面具有潜在应用前景.     

紫外光助零价铁活化过硫酸盐降解全氟辛烷磺酸盐

针对全氟辛烷磺酸盐(PFOS)去除,构建紫外光助零价铁活化过硫酸盐降解体系。考察了体系中零价铁粉浓度、过硫酸盐浓度和pH值对降解效果的影响。结果表明:紫外光和零价铁共同激活过硫酸盐产生硫酸根自由基(SO_4·~-)攻击水中PFOS,至反应24 h时,体系对PFOS的降解率达到91%;适度增加体系零价铁粉浓度、过硫酸钠浓度会提高体系对PFOS的降解率,但持续增加零价铁粉浓度、过硫酸钠浓度,不会持续增加体系对PFOS的降解率;酸性适度(pH=3,pH=4)条件下体系对PFOS的降解效果优于强酸(pH=2)和弱酸偏中性(pH=5,pH=6)条件下的降解效果。     

pH对BiVO_4结构及其可见光催化活性的影响

为考察pH对BiVO4晶体结构形貌及其可见光催化活性的影响,以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为原料,采用水热反应法(180,℃)在不同pH下制备了系列BiVO4,并用亚甲基蓝作为模拟物测试BiVO4的可见光催化活性.XRD、SEM和UV-VisDRS分析表明:pH=5时,样品为片状纯单斜相BiVO4,带隙能较低,可见光响应较好;pH=2~4和pH=7~9时制备的是单斜相和四方相的混合相BiVO4,可见光响应较差.由此表明不同pH条件下制备的BiVO4样品晶型结构及光学性能显著不同,其中酸性过强或碱性过强均不利于单斜晶型BiVO4的生成.亚甲基蓝可见光降解实验结果表明:pH为5时制备的BiVO4对亚甲基蓝光解催化效果最好,可见光降解4,h后降解率高达72.52%,而pH为2、3和9时BiVO4对亚甲基蓝的可见光催化降解率不到20.0%,说明制备溶液体系pH显著影响BiVO4的可见光催化活性.     

稀土、Fe~(3+)掺杂TiO_2可见光降解含油污水

以溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土、Fe3+的TiO2,以其为催化剂氙灯条件下光降解含油污水,稀土、Fe3+掺杂后含油污水在可见光下降解率提高,Eu-TiO2在氙灯照射30min降解率可达88.87%,Ce-Fe-TiO2可见光下30min降解率可达到90.22%.     

紫外和可见光照射下金属离子对TiO2/沸石光降解罗丹明B的催化性能影响

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法将TiO2负载到天然斜发沸石上,制备了TiO2/沸石催化剂.在紫外光和可见光照射下,以罗丹明B的降解率及COD去除率评价反应降解活性,同时用电子顺磁共振法(EPR)表征催化剂体系.以TiO2/沸石及P25为催化剂,分别在溶液中加入金属离子Cu2 、Zn2 、Al3 、Mg2 ,考察其对光降解罗丹明B的影响.结果表明,在紫外光或可见光照射下,金属离子的加入阻碍光降解过程,Cu2 的加入促进超氧自由基的生成.另外,在可紫外光照射下,金属离子的加入还阻碍羟基自由基的生成.     

银掺杂多孔氧化钛光催化甲基橙降解反应条件的探究

利用溶胶-凝胶法结合光还原法制备Ag掺杂多孔TiO_2光催化剂,以甲基橙的降解效果为评价标准,考查了光照降解时间、光催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、溶液pH值对光催化剂催化降解甲基橙的影响。结果表明,本方法制备的光催化剂无论是在紫外光还是可见光下均具有优良的光催化性能:在浓度为10 mg/L的甲基橙溶液中,4 g/L光催化剂,紫外光照射80 min,甲基橙可实现100%完全降解;相同催化条件下,可见光照100 min,甲基橙完全降解;当反应溶液pH=2时,紫外光和可见光都可在20 min内实现甲基橙的完全降解。     

可见光照下过氧化氢氧化降解罗丹明B

通过测定在可见光照射下过氧化氢降解罗丹明B的UV-vis吸收光谱变化,探讨了可见光照的条件下过氧化氢对罗丹明B的降解情况及影响因素.实验表明:过氧化氢在碱性条件下可以有效地氧化罗丹明B,可见光能有效加快该降解过程.在pH=12的条件下,光照100min后罗丹明B(10μmol/L)降解率达到95%以上.并通过初始速率法确定了反应符合零级反应动力学.pH值对罗丹明B的氧化降解有很大的影响,当pH<9值时罗丹明B难以被氧化降解.羟基自由基和单态氧都不是该过程的活性氧化物种.     

3D Keggin型杂多蓝光催化降解罗丹明B的研究

在紫外光条件下,研究了水热合成的四电子还原的3D杂多蓝Ba_4[SiW_4~ⅤW_8~ⅥO_(40)]·H_2O催化降解罗丹明B的行为.考察了染料浓度、反应体系的pH值及催化剂用量对罗丹明B降解效果的影响.实验结果表明,当罗丹明B浓度为1×10-5 mol/L、溶液的初始pH值为2.48、催化剂用量为0.075 6g/L、过氧化氢的用量为2×10~(-3)mol/L、光源为500 W高压汞灯时,能够获得最佳的降解效果,90min的降解率为98.2%.     

Fenton及Photo-Fenton氧化处理垃圾渗滤液的研究

通过Fenton高级氧化方法对宜昌市黄家湾垃圾处理厂的垃圾渗滤液进行了氧化降解处理,考察了Fe2 、H2O2的用量和pH等因素对垃圾渗滤液COD去除率的影响,研究了引入可见光的情况下加入C2O4-2与Fe2 的比对降解效果的影响,在pH=3.0,H2O2的量为2.0×10-2mol/L,Fe2 的量为2.3×10-3mol/L的条件下,可使垃圾渗透液的COD去除率达70.0%,在加入一定量的草酸根离子(C2O4-2/Fe2 为0.67)的可见光协助下和引入紫外光都能够极大地提高Fenton试剂对垃圾渗滤液的氧化降解的效果,并比较了在不同条件及光源下Photo-Fenton对此垃圾渗滤液的氧化降解.     

TiO_2纳米管光催化降解染料废水研究

以罗丹明B模拟染料废水并用TiO_2纳米管光催化降解,分析TiO_2纳米管的用量、pH值和光照条件对含罗丹明B废水光催化降解的影响.研究结果表明:在紫外光照射下,TiO_2纳米管的用量为0.3g/L,pH值为6时,对含罗丹明B的废水降解效果最好.     

Preparation of Zn-doped TiO2 nanotubes electrode and its application in pentachlorophenol photoelectrocatalytic degradation

Zn-doped titanium oxide （TiO2） nanotubes electrode was prepared on a titanium plate by direct anodic oxidation and immersing method in sequence. Field emission scanning electron microscopy （FESEM） showed that the Zn-doped TiO2 nanotubes were well aligned and organized into high density uniform arrays with diameter ranging from 50 to 90 nm. The length and the thickness were about 200 and 15 nm respectively. TiO2 anatase phase was identified by X-ray diffraction （XRD）. X-ray photoelectronspectroscopy （XPS） indicated that Zn ions were mainly located on the surface of TiO2 nanotubes in form of ZnO clusters. Compared with TiO2 nanotubes electrode, about 20 nm red shift in the spectrum of UV-vis absorption was observed. The degradation of pentachlorophenol （PCP） in aqueous solution under the same condition （initial concentration of PCP： 20 mg/L; concentration of Na2SO4：0.01 mol/L and pH： 7.03） was carried out using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode and TiO2 nanotubes electrode. The degradation rates of PCP using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode were found to be twice and 5.8 times as high as that using TiO2 nanotubes electrode by UV radiation （400 μw/cm^2） and visible light radiation （4500 μw/cm^2）, respectively. 73.5% of PCP was removed using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode against 45.5% removed using TiO2 nanotubes electrode in 120 min under UV radiation. While under visible light radiation, the degradation efficiency of PCP was 18.4% using Zn-doped TiO2 nanotubes electrode against 3.2% using TiO2 nanotubes electrode in 120 min. The optimum concentration of Zn doping was found to be 0.909%. The PCP degradation efficiencies of the 10 repeated experiments by Zn-doped TiO2 nanotubes electrode were rather stable with the deviation within 3.0%.     

TiO2/N可见光光催化降解邻苯二甲酸二甲酯

采用氮掺杂的二氧化钛为催化剂,探索了可见光催化氧化降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的研究.系统地考察了光催化降解反应中DMP的初始浓度、光照时间、催化剂的量、pH值等因素对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的降解效率及速率的影响;同时对其光降解动力学及光降解过程中的矿化程度进行了一定的分析.结果表明,只有在催化剂和光源同时存在的情况下,DMP才有比较好的降解效果.当DMP的初始浓度为10 mg/L时,在优化条件下,即光催化剂为量1 g/L,pH值为6.20时,在以500W氙灯下进行光照8h,其降解率可达到90%以上.此光催化降解反应过程符合一级反应动力学.     

La-CdS/TiO2光催化剂的制备及表征

 采用金属掺杂和半导体复合两种方法结合制备La3+掺杂、CdS复合TiO2光催化剂。通过SEM、XRD和UV-DRS等对样品形貌、结构及光吸收性能进行了表征,并以甲基橙溶液为目标降解物考察了改性TiO2的光催化性能。结果表明,La-CdS/TiO2光催化剂在可见光区的吸收能力显著提高,光吸收发生明显红移,吸收边波长为452 nm;La3+掺杂降低了光生电子-空穴对的复合率,CdS复合扩展了光谱响应范围,光催化活性明显提高,光照15 min后,La-CdS/TiO2对甲基橙的降解率高达99%。     

ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构的低温控制合成及其光电性能

通过选择性腐蚀ZnO纳米棒,在p型Si衬底上低温合成了ZnO纳米管阵列,构成ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构(n-ZnONT/p-Si).ZnO纳米管阵列光致发光谱显示,在378 nm处出现了很强的紫外发射峰,而在500 nm左右有一个较宽的绿色发光峰,表明ZnO纳米管具有较好的结晶性.电流-电压曲线显示,n-ZnONT/p-Si异质结构在光暗两种条件下都表现出了较好的整流特性.在紫外光照射下,反向偏压区电流出现了较大的变化,反映出n-ZnONT/p-Si异质结构有较强的紫外光响应,有望成为潜在的紫外光探测器件.     

BiPO_4负载聚吡咯的纳米异质结制备及其光催化性能研究

通过水热法及自由基聚合反应制备了负载有聚吡咯的BiPO_4纳米异质结粉体材料,并通过紫外及可见光降解甲基蓝研究了其光催化性能.利用扫描电子显微镜(SEM)、热失重实验(TGA)、红外光谱(IR)、紫外可见(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)等手段对产物的微观形貌、晶体结构与化学性质进行表征.制备的样品在进行0.5h的预吸附后,通过使用负载不同质量聚吡咯的复合材料分别在紫外及可见光照射下进行3h及6h的光催化降解实验,发现甲基蓝的最高去除率分别为78.2%和79.3%.     

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.     

紫外线对微囊藻毒素-RR降解动力学拟合

探讨了反应时间、初始pH值、紫外线(UV)辐射强度、温度及初始质量浓度等因素对UV去除微污染水体中微囊藻毒素RR(MC RR)效果的影响.研究表明:MC RR的降解率随反应时间的延长及UV辐照度的增大而提高;pH对其降解具有重要作用,中性和弱酸性环境有利于MC RR的降解,当pH值为5时,UV对MC RR的降解效果最佳,强酸性和强碱性环境对UV降解MC RR起抑制作用;UV对MC RR的降解率随温度的升高而提高,且呈线性关系;从降解动力学角度考察,符合二级动力学模型,速率常数随MC RR溶液初始质量浓度的降低而加快.在10 ℃、辐照度为153 μW·cm-2的中性(pH=7.00)环境中,UV辐射时间在160 min时可将初始质量浓度为251.778 3 μg·L-1的MC RR溶液降解至0.801 2 μg·L-1,UV对MC RR溶液的去除率可达99.68%.     

叶片状CuO/BiVO4的合成及可见光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,P123为表面活性剂,辅助水热法在反应液pH值为6,7,9和10时合成了4种CuO/BiVO4复合光催化剂。并采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶相和形貌进行了表征。以亚甲基蓝作为降解物,研究了所制备样品的可见光催化活性。结果表明,pH=6时所制备的样品为单斜相BiVO4复合材料,具有叶片状形貌,其光催化活性最强;样品的降解率随着亚甲基蓝溶液的pH值增大而增大,当pH=10时,可见光照射120 min后,样品对初始溶度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率可达95%。     

微弧氧化法在多孔钛基体表面制备TiO2涂层及光催化性能研究

 多孔TiO₂是迄今最有效的光催化剂,具有安全、稳定、无二次污染等特点。但多孔TiO₂使用的最大问题是悬浮体系难以回收。将多孔TiO₂固定于载体上,制成负载型光催化反应器是目前主要的研究方向。本文以100μm钛珠为原材料,在真空条件下烧结制备多孔钛,采用微弧氧化(MAO)的方法,以磷酸钠溶液为电解液,在多孔钛基体上制备了TiO₂涂层;并用XRD、SEM和Raman手段对TiO₂涂层进行表征。结果表明,TiO₂涂层的晶型为锐钛矿,形貌呈现典型的微弧氧化多孔结构,孔径尺寸为1—2μm。紫外光照射条件下测量了TiO₂涂层对罗丹明B溶液的降解能力,发现在紫外线照射90min后,罗丹明B的降解率达到80%。