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。     

TiO2/γ-Fe2O3磁分离光催化剂的制备及其催化性能研究

自 1 976年 Carey等发现 Ti O2 - H2 O体系在光照条件下可非选择的氧化降解有机物以来 ,半导体多相光催化技术已成为一个新兴的研究学科 .由于Ti O2 具有化学稳定性好、光催化活性高、价廉易得等优点 ,已被广泛应用于处理各种有机废水 [1] .在难降解有毒有机物的矿化分解等方面比电催化、湿式催化氧化技术具有明显的优点[2 ] .但光催化技术在水处理与废水处理上尚未工业化 ,在工程应用上存在的主要问题是悬浮体系光催化粉末需要分离回收 ,而且相当一部分催化剂流失 ,回收的催化剂活性也有所降低 [3 ] .将光催化剂固定在玻璃等材料上可以…     

氧化铁/氮化碳光催化剂降解水中有机物

光催化降解有机污染物被认为是解决水污染问题的有效途径,其中,以半导体作为光催化剂的降解过程具有多种优势。石墨相氮化碳作为一种半导体材料,具有适宜的禁带宽度和能带位置,以及较丰富的元素储备和较低的制备成本,得到了学术界的广泛关注。通过水热法将氮化碳和氧化铁2种纳米材料进行结合,制备了氧化铁/氮化碳复合催化剂。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、固体紫外可见光谱、红外光谱和荧光光谱等表征方法对催化剂进行了表征,并应用该催化剂对有机染料亚甲基蓝（MB）进行了光催化降解。实验结果表明,氧化铁与氮化碳结合后产生了协同效应,具有优异的光催化降解有机染料亚甲基蓝性能。     

β-环糊精聚合物／二氧化钛有机-无机杂化材料的制备及其光催化性能的研究

通过烯丙基-β-CD与丙烯酸 (AA) 的共聚合反应在环糊精聚合物链中引入活性基团羧基,运用溶胶-凝胶法制备了新型的环糊精聚合物P(CD-co-AA)/TiO2有机-无机杂化材料.通过FT-IR表明杂化材料中有机无机两相间存在着化学键;SEM证明有机无机两相高度相容;TGA证明热稳定性能有大大的提高. 通过光催化降解甲基橙实验证实杂化材料P(CD-co-AA)/TiO2的光催化效率是TiO2的2.6倍. 考查了催化剂用量、甲基橙溶液的初始浓度和初始pH值对材料光催化性能的影响. 实验证明当溶液的初始浓度为4 mg/L和初始pH=2及催化剂用量为0.8 g/L时,杂化材料表现出更为优良的光催化性能.     

纳米TiO2光催化活性及其应用

纳米TiO2作为光催化环境材料能有效降解多种对环境有害的污染，使有害物质矿化为CO2，H2O及其他无机小分子物质，因此可用于废水处理、空气净化以及杀菌除臭，本文综述了纳米级TiO2的制备及其光催化的机理，扼要介绍了纳米TiO2光催化反应在农药、医药、催化剂（化工）、环境工程等各方面的研究进展及应用前景。     

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%.     

基于磁性TiO2光催化剂降解有机物的研究进展

光催化技术是一种资源节约、环境友好、极具应用前景的新型绿色环保技术,它在处理有机污染物领域得到广泛应用。磁性物质作为光催化剂的载体能够有效地参与催化反应,磁性物质的二氧化钛(TiO_2)光催化剂不仅具有化学性质稳定、无污染、光催化性能高、成本低、应用范围广等优点,而且具有良好的分离回收特性。通过综述磁性TiO_2光催化剂材料的组成、分类、光催化机制及对有机污染物的降解作用,对几种基于磁性物质的TiO_2光催化剂材料基础和发展的概述研究,分析出我国在磁性物质的TiO_2光催化剂降解有机物方面的研究应用情况和未来发展预测,旨在为磁性物质的TiO_2光催化剂材料的研究提供借鉴。     

纳米催化剂降解室内污染物研究进展

 室内空气污染对健康的危害在近年引起越来越多的关注,如何有效去除室内空气污染物成为污染治理的重要课题。纳米催化剂因其特殊的效应,在降解室内空气污染物方面展现了良好的效果和应用前景。本文介绍金属、金属氧化物、复合氧化物纳米催化剂降解不同室内空气污染物的研究进展,阐述光催化降解有机物的基本原理,讨论各类催化剂的优缺点。贵金属在室内污染物的降解方面虽有很好的效果,但其昂贵价格阻碍了推广应用;氧化物纳米材料光催化降解室内污染物的过程需要在光照下进行,负载贵金属后具有很好的降解性能;用来催化氧化降解室内污染物的氧化物和复合氧化物纳米材料对室内污染物表现出很好的催化性能,具有良好的发展前景。展望了纳米催化剂在降解室内空气污染物方面的研究方向和应用前景。     

光催化分解活性染料及其高效催化剂

以太阳光为光源、活性染料活性红为主要研究对象 ,研究了用光化学催化降解有机物的新方法及其催化机理 .研究结果表明 :光可激发H2 O2 的氧化反应 ,加快活性染料的氧化褪色速度 ;TiO2 粉末的光催化作用也较显著 ;一种廉价、无毒催化剂 (CHY)具有很强的光催化性能 ,在同等光照和pH值条件下 ,该催化剂对染料的褪色速度为H2 O2 的 3倍 ,TiO2 的 15倍 ,且与H2 O2 或 (和 )TiO2 具有协同作用 ,使染料的光解褪色速度进一步加快 .高效光催化剂CHY的发现为工业上合理利用太阳能 ,实现光化学降解有机污染的产业化提供了一条可行的新途径 .     

杂多酸光催化降解有机污染物研究进展

作为具有出色催化性能的杂多酸催化剂,在光催化治理有机污染物领域也展现出广阔的应用前景.综述了近年杂多酸在光催化降解有机污染物方面的研究进展,重点介绍了杂多酸及固载杂多酸对农药、有机染料及有机卤化物的光催化性能,简要介绍了杂多酸在光催化治理空气中的有机污染物方面的贡献,展望了杂多酸在光催化治理有机污染物领域的发展趋势.     

改性球形铁酸铋纳米材料的制备及光催化性能

随着水污染的加剧,研究环保高效的新型水污染处理技术尤为重要。采用溶胶-凝胶法制备了过渡金属离子La改性的BiFeO₃球形光催化材料,利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)、紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectroscopy, UV-Vis)、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer, VSM)等表征手段对La掺杂的BiFeO₃粉末的结构、光学及磁性进行分析,并以刚果红和实际环境污水为目标污染物,探究其光催化性能。结果表明,La掺杂的BiFeO₃纳米颗粒呈球状且具有较小的粒径,La的引入不仅影响了BiFeO₃的磁性,还使其带隙由2.67 eV减小到2.02 eV。通过调控La的掺杂量,可有效提升BiFeO     

纳米TiO2对有机污染物的光催化降解机理及发展趋势

光催化降解有机污染物消除其对环境的污染是目前环境领域中的新兴研究课题.通常情况下,纳米二氧化钛只能在紫外光范围内降解某些有机物.作者提出了通过施主半导化掺杂的方式使纳米二氧化钛在可见光范围具有光催化降解有机污染物的能力,并介绍了纳米二氧化钛光催化降解有机污染物的机理及把它应用于消除有机农药残余污染的研究进展和发展趋势.     

改性ZnO空心球光催化性能的研究进展

近年来,有机染料大量使用引起的水污染问题日益严重,因此迫切需要一种绿色、高效的技术来去除废水中的持久性有机污染物。ZnO作为一种廉价、无毒、储量丰富的半导体光催化剂,被认为是TiO₂的最佳替代品。ZnO空心球由于其独特的结构,拥有良好的光吸收能力和光催化稳定性,具有很好的应用前景,但是纯的ZnO空心球的禁带宽度较大,只能对紫外光或近紫外光作出响应。综述了ZnO空心球的制备方法以及其改性材料的光催化性能。并在提升ZnO空心球光催化性能方面做出了详细的阐述,包括掺杂、金属沉积、构建异质结等。讨论了增强ZnO空心球光催化活性的机制。     

卤氧化铋光催化去除环境污染物

卤氧化铋基半导体材料具有铋氧层和卤素层交替排布的独特层状结构和易调节的禁带宽度,在直接利用太阳光去除环境污染物方面表现出优异性能和巨大潜力.基于国内外相关研究进展及本课题组近年来的研究成果,该文综述了卤氧化铋材料(氯氧化铋、溴氧化铋和碘氧化铋)光催化去除环境污染物方面的研究成果,主要包括卤氧化铋光催化材料的设计和改性策略,以及上述新材料在重金属离子去除、有机污染物降解和空气净化等领域的研究进展.最后,提出了卤氧化铋光催化材料在环境污染控制领域的研究展望.     

高浓度有机废水处理技术研究进展

随着化学工业及其相关产业的高速发展,高浓度有机废水日益增多,对人类健康的威胁加剧,其新型适用的处理技术研发具有迫切性和必要性.对目前国内外高浓度有机废水的处理技术进行了综述,系统归纳出处理高浓度有机废水的方法,即物理化学方法、生物学方法及其组合方法,并阐明了各种方法的技术原理.就现有高浓度有机废水处理工艺技术而言,处理工艺具有彻底矿化降解污染物、二次污染风险低等优点,但也存在工艺流程复杂,运行费用高等不足.最后,提出高浓度有机废水处理技术的研究重点,为进一步的研究指明了方向.     

石墨相氮化碳量子点的制备与应用研究进展

近年来,世界范围内环境污染问题日益加重,能源危机也越来越凸显出来,石墨相氮化碳量子点（graphite phase carbon nitride quantum dots, g-CNQDs）作为一种非金属半导体光催化材料,因其优异的性能引起了广大研究者的关注。g-CNQDs除了用于光催化降解有机污染物和能量转换器件领域外,还凭借其良好的生物相容性、稳定的荧光发射、高量子产率和无毒性等优点在生物医学和荧光探针等领域表现出了巨大的潜能。总结了g-CNQDs的制备方法及其在光催化、能量转换、生物医学等方面的研究进展,介绍了g-CNQDs的最新研究动态,同时为其复合结构设计及性能增强提供新的研究思路。     

纳米TiO2改性及其光催化降解室内VOCs研究进展

 作为室内空气中普遍存在的污染物,挥发性有机物（VOCs）对人体健康具有极大的潜在危害。绿色高效的光催化技术是降解VOCs的重要手段,但常规TiO₂催化剂存在光响应范围窄、量子效率低等缺点。因此,纳米TiO₂光催化剂的改性得到了广泛关注。目前的改性方法包括离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合等。本文综述纳米TiO₂光催化剂的改性方法,分析了各方法提高光催化效率的原理及影响因素,总结了改性TiO₂纳米材料降解室内VOCs的研究进展。     

纳米Bi_2O_3光催化降解有机物研究进展

Bi2O3具有较强的可见光催化活性被广泛用于有机物的光催化降解研究。综述了Bi2O3的光催化性能、存在的主要问题以及解决方法。Bi2O3基复合光催化剂、金属掺杂以及量子点修饰可以进一步增强Bi2O3的光催化活性和抗光腐蚀性,适当的金属掺杂能增强Bi2O3催化剂的结构稳定性。     

焦化废水光催化降解研究

在0.5h和300W高压汞灯紫外光处理条件下,采用TiO2,ZnO和TiO2＋ZnO不同催化剂组合,研究了紫外光催化处理对高浓度焦化废水中CODcr及氨氮去除率的影响。结果表明TiO2是焦化废水中CODcr光降解处理的最佳催化剂;TiO2紫外光能够有效地降低高浓度废水中的CODcr,但对其中氨氮的去除较差。考虑到经济可行性和焦化废水光降解处理的工程实用性,进一步研究了典型焦化厂生化处理站进、出废水按照1L/min处理量施加TiO2紫外光照处理的效果和对废水可生化性的影响,结果表明,短时间的TiO2紫外光照处理焦化废水对降低焦化废水进、出水CODcr和NH3-N的作用十分有限,但可以显著地增加焦化废水进、出水的可生化性。因此该方法可作为焦化废水生化处理站进水预处理和出水深度处理的一项技术。     

用光化学方法去除废水中的有害有机物和金属

研究了一些有机物，如丙酮，酚，染料和茶皂角甙的光催化降解，结果表明：酚的降解与文献报导的情况基本相同，在催化剂TiO2的作用下，紫外光能有效降解纺织厂的印染废水中的染料；金属化合物对光降解反应具有很大影响；还首次试验了用光催化原理消除茶皂甙中有毒溶血素的方法。