MWNTs及MWNTs/TiO2对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性研究

采用批量平衡实验，对比研究了多壁碳纳米管（MWNTs）及多壁碳纳米管/二氧化钛复合材料（MWNTs/TiO₂）对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性。结果表明，在相同条件下，MWNTs及MWNTs/TiO₂对1,2,3-三氯苯（1,2,3-TCB）的最大吸附量分别为71.8 mg/g和3.05 mg/g，pH值在2~11之间变化时，两者的吸附均不受pH值变化的影响。2种吸附剂的吸附过程均符合拟二级动力学方程，但MWNTs/TiO₂对1,2,3-TCB的吸附速率常数为0.4159 g/(mg·min)，约为MWNTs的50倍左右，说明MWNTs/TiO₂具有更强的吸附驱动力。1,2,3-TCB在2种吸附剂上的吸附过程均可用Freundlich吸附等温线来描述，其热力学参数吉布斯自由能△G⁰均为负、标准焓变△H⁰与熵变△S⁰均为正表明，MWNTs及MWNTs/TiO₂吸附1,2,3-TCB过程为自发吸热反应。与MWNTs相比，MWNTs/TiO₂具有可光催化再生的优点，能用于被污染水体的原位修复。     

镧负载改性TiO2太阳光催化降解微囊藻毒素的研究

考察了镧负载改性TiO₂催化剂在太阳光下降解微囊藻毒素LR (MCLR)的效果及其影响因素。结果表明，镧负载改性的TiO₂可显著增加MCLR在TiO₂表面的吸附量，同时提高MCLR在太阳光下的降解率。随着镧负载量的增加，太阳光下MCLR降解率可从65%提高到95%，pH降低可促进MCLR的降解。改性TiO₂对藻毒素的降解存在最佳投加量，实验结果表明，在pH=6，MCLR初始浓度为2 mg/L，0.001-La-TiO₂的最佳投量为0.5 g/L，在3 600 μW/cm²太阳光下照射30 min，降解率可达97%。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高；当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min)；吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。     

纳米TiO2花式分层微球的合成及其对Pb（Ⅱ）的吸附性能

利用仿生合成的方法，以甘氨酸为模板剂、钛酸正四丁酯作钛源，水热合成一种新型纳米TiO2花式微球，并对其进行了表征。通过考察pH值、温度和Pb（Ⅱ）溶液的初始浓度对吸附效果的影响，研究了TiO2花式微球对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能及其吸附动力学特性。结果表明，纳米TiO2花式微球直径约2Ixm，平均孔径约56nm，比表面积约是270．3m。／g；当pH值为4．0时TiO2花式微球对溶液中Pb（Ⅱ）吸附率达到最高，210min时基本达到吸附平衡，20、30和40qE的最大吸附量分别为75．64、76．34和77．52mg／g。吸附过程遵循准二级速率方程，与Langmuir等温式拟合更好。     

微乳法制备Fe-TiO2纳米晶复合体及光催化性能

采用微乳法制备铁掺杂TiO₂纳米晶(Fe-TiO₂)复合体, 通过热重-差热(TG-DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜（SEM）和紫外漫反射光谱(DRS)等对其结构和形态进行表征; 以亚甲基蓝溶液(MB)为标准模拟降解物, 对Fe-TiO₂, 纯TiO₂和P25光催化降解性能进行评价。结果表明，Fe-TiO₂的光催化活性明显＞P25，原因是Fe掺杂不仅能抑制TiO₂晶粒     

Fe3O4/Ag磁性纳米颗粒去除水中的铅离子

采用水相共沉淀法制备小尺寸磁性Fe₃O₄纳米颗粒,以没食子酸作为还原剂和表面修饰剂,还原Ag[(NH₃)₂]⁺制备出Fe₃O₄/Ag磁性纳米颗粒。研究该磁性纳米颗粒对水溶液中铅离子的吸附行为,研究结果表明,pH为7.0,吸附温度30℃时可得到最好的处理效果,铅的去除率可达99.7%以上,Fe₃O₄/Ag颗粒吸附行为符合二级动力学模型(R² > 0.99)。该磁性纳米颗粒经过多次再生处理后,仍具有很好的吸附效果,表明Fe₃O₄/Ag在水处理方面拥有良好的应用前景。     

TiO2光催化降解水中土霉素的动力学研究

环境中抗生素的出现及其引起的危害正受到越来越多的关注。以高压汞灯为光源，选用较为广泛的抗生素土霉素（OTC）为处理对象。考察了初始质量浓度、反应过程中光照、催化剂投加量、溶液起始pH、溶液中DOM和NO^-₃对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，TiO₂光催化氧化法能够有效去除水中半微量的OTC，OTC的光降解过程符合一级反应动力学模型；UV/TiO₂联用工艺对TOC也有很好的去除效果，反应90 min，TOC去除率可达74%；OTC的初始浓度从30 mg/L增大到90 mg/L，反应速率从0.0619 min^-1降低到0.0130 min^-1；随着光催化剂投加量的增大，光降解速率常数先增大后减小；增加溶液的pH值，速率常数逐渐减小；溶液中的DOM和NO^-₃也可以影响光降解效率。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料，空心微珠为载体，采用溶胶凝胶法制备TiO₂/beads光催化剂载体，然后浸渍法制备出H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads表面负载修饰型复合光催化剂，并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性，考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明，在中性条件下，H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads催化剂的投加量为0.25 g/L，浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

微米级负载型 TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用简

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性，以微米级MCM-41分子筛为载体，采用原位生成法制备微米级负载型TiO₂催化剂。针对微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明，曝气量一定的情况下，微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性，且优于纳米TiO₂。随着催化剂投加量的增加，悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3 m³/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器；该微米级催化剂与纳米TiO₂相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性，能够有效降低膜污染，延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m³/h时，反应器连续运行5 h（未加反冲洗）后，微米级负载型TiO₂催化剂和纳米TiO₂对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h，膜组件依然具有很好的分离特性。     

TiO2纳米管催化活性再生处理技术简

采用H₂O₂、Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液对失活的TiO₂纳米管进行再生处理，重点考察了3种溶液的浓度和处理时间等对再生效果的影响，初步分析了经处理后TiO₂纳米管催化活性得到再生或增强的机理。结果表明，经H₂O₂溶液处理后TiO₂催化活性能得到有效再生，经Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液处理后其催化活性不仅得到再生，还能显著增强，这与H₂O₂和Fenton的强氧化作用，及进入TiO₂纳米管的Fe³⁺的阻止电子-空穴对再复合作用有关。     

水体中常见无机阴离子对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响

选择了5种水体中常见的阴离子(Cl^-，SO^2-₄，HPO^2-₄/HPO^2-₄，HCO^-₃/CO^2-₃和NO^-₃)，分别考查了其对TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的影响；从上述离子的光吸收，对·OH的捕获及其生成的相应的无机自由基的氧化作用以及与甲醛的竞争吸附3个方面讨论了上述离子影响TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的原因。结果表明，HCO^-₃/CO^2-₃对TiO₂薄膜光催化降解甲醛具有抑制作用，Cl^-和SO^2-₄的影响不大，H₂PO^-₄/HPO^2-₄和NO^-₃具有促进作用。造成上述结果的主要原因是HCO^-₃/CO^2-₃具有很强的·OH捕获作用；Cl^-，SO^2-₄对·OH捕获作用以及竞争吸附都较弱；H₂PO^-₄/HPO^2-₄在TiO₂表面具有较强的吸附能力，释放出的H⁺起到了酸催化剂的作用；NO^-₃在紫外光的照射下可以产生·OH，此外NO^-₃作为电子受体而降低了TiO₂表面光生电子和空穴的复合几率。     

MCM-41介孔分子筛的合成及其对铜离子的吸附性能简

以微硅粉为硅源，CTAB和PEG-6000为模板剂，合成MCM-41介孔分子筛。采用XRD、N₂吸附-脱附曲线、FTIR以及TEM表征了其结构、比表面积、孔径分布及晶体形貌，并且以该样品为吸附剂，对含Cu²⁺的溶液进行了静态吸附实验。结果表明，以微硅粉为硅源成功合成了具有典型六方排列孔道结构的MCM-41，其比表面积为869.5 m²/g，孔容为0.97 cm³/g，平均孔径为3.3 nm；溶液pH为5~6时，MCM-41对Cu²⁺的去除效果最好；MCM-41对Cu²⁺的最大吸附吸附容量36.3 mg/g；MCM-41对Cu²⁺的吸附性能符合Langmuir吸附方程的特征。动力学研究表明，该过程符合准二级动力学模型。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水简

以膨胀珍珠岩为载体，采用溶胶凝胶法对其进行负载，制备出不同类型的光催化材料（TiO₂-EP、Ag⁺-TiO₂-EP），并在模拟日光条件下，研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明，浸渍3次且担载0.04% Ag⁺的负载型TiO₂光催化活性最高，在光催化剂用量为0.3 g，20 mL初始浓度为10 mg/L甲基橙溶液光照4 h后降解率可达81.6%，且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性，其2 h降解率为24.8%。     

纳米TiO2-Ag改性VACF处理氨气研究

利用浸渍法将纳米TiO₂-Ag负载于粘胶基活性炭纤维上进行改性来处理低浓度氨气，扫描电镜观测和能量色散谱分析表明纳米TiO₂和Ag均较成功地负载于VACF表面上，改性VACF对氨气脱除性能良好，最大脱除率为93.3%；当Ag⁺掺杂量为TiO₂含量的0.5wt％时氨气脱除率达到最大值；存在最佳相对湿度为55%；在氨气浓度为13～65 mg/m3范围内，浓度越低，脱除效果越好；处理较高浓度氨气可通过增加改性VACF用量；随着反应连续进行，改性VACF稳定性受到影响，但仍具有脱除氨气能力。     

锰掺杂WO3-TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究

溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备锰掺杂WO₃-TiO₂复合光催化剂，RXD表征，考察WO₃和Mn²⁺掺入量、焙烧温度、焙烧时间及催化剂用量对光催化降解甲基橙的影响。结果表明，500℃焙烧2h，掺杂量n_{（Mn²⁺）}∶n_（WO3）∶n_（TiO2）＝0.8∶1∶100时，光催化活性最高，光催化降解甲基橙溶液，120min后，降解率达90%, 比单纯 TiO₂的光催化活性提高81%。     

负载V2O5-WO3/TiO2掺炭纤维脱除烟气中Hg0

通过固定床实验系统研究烟气脱除零价汞的实验，首先研究了滤袋常用的聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS）以及活性炭纤维（activated carbon fiber，ACF）在不同温度、不同气体组分下负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂，对模拟燃煤烟气中零价汞（Hg⁰）的脱除效果。然后对比研究了活性炭纤维协同滤袋常用纤维负载催化剂后，对模拟燃煤烟气中Hg⁰的脱除性能。结果表明，在汞蒸气入口浓度为50 μg/m³，纯N₂气氛下，当温度为25℃时，两者脱除率均能达到99%，当温度为200℃，负载催化剂的活性炭纤维脱除率在30%左右，PPS纤维仅为10%左右。在200℃情况下，模拟烟气的组分为N₂+O₂时，2种纤维的Hg⁰脱除率提高了10%~20%，当在混合气体中添加0.01‰后，负载催化剂的PPS纤维Hg⁰脱除率能达到80%，活性炭纤维Hg⁰脱除率能达到98%。当温度为200℃，模拟烟气的组分为N₂+O₂+HCl时，不同性能掺炭纤维负载催化剂后Hg⁰脱除率在69%~95%范围之间变化，其中PPS掺炭纤维对Hg⁰脱除效率最高达到95%，因此，负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的PPS掺炭纤维能在高温烟气中保持较高的Hg⁰脱除率。     

利用13X沸石分子筛净化含NH+4-N废水的实验研究

研究了13X沸石分子筛在静态和动态条件下对中低浓度含NH⁺₄-N废水的吸附性能，包括影响吸附的主要因素、沸石对NH⁺₄-N的吸附效果和沸石的再生等。静态实验结果表明，pH值为6.5～7.5，吸附时间35 min，吸附温度20～30℃的条件下，沸石对50 mL NH⁺₄-N初始浓度（C0）为80 mg/L的废水吸附效果最佳，吸附过程符合Langmuir型吸附等温式，饱和吸附量为8.61 mg/g。动态条件下，随水力停留时间增加，沸石对NH⁺₄-N的吸附量上升，最大饱和吸附量可达24.20 mg/g，吸附过程符合Thomas吸附模型。直接焙烧法对吸附后的沸石进行再生活化处理效果良好。实验证明，利用13X沸石净化中低浓度含NH⁺₄-N废水具有良好的工业化应用前景。     

混凝法处理含铜电镀废水的实验研究

以FeSO₄、PAC作为絮凝剂去除低浓度电镀废水中的Cu^{2+，考察了絮凝剂投加量、溶液pH值、搅拌速度和时间等影响因素，结果表明，在各自最佳条件下，PAC和FeSO₄对Cu2+的去除可达到99.37%和99.20％，达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中一级排放标准。最后通过对FeSO₄、PAC和NaOH 3种药剂的综合分析和比较，发现FeSO₄絮凝处理低浓度电镀废水中的铜比PAC絮凝、NaOH沉淀法操作简单，污泥产生量少、工业应用性强而且去除率高。}     

掺硫改性TiO2对活性艳红X-3B的光催化降解性能研究

以硫脲为硫的源物质，以钛酸四丁酯为TiO₂的前驱体，采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性TiO₂光催化剂。以活性艳红X-3B为目标污染物，研究了该催化剂的光催化降解性能，对硫掺杂量、催化剂焙烧温度、溶液pH值以及催化剂添加量等影响因素进行了研究，并采用XRD分析手法对光催化剂进行表征。结果表明，经掺硫改性后的TiO₂的催化活性有了很大提高，且硫的掺杂有一个最佳值，即Ti∶S的摩尔比为1∶1。经掺硫改性的TiO₂在可见光区具备一定的催化活性， 180 min内对活性艳红X-3B的去除率可达35.1%,且在紫外光区的催化活性优于纯TiO₂。     

TiO2/GeO2复合膜光催化氧化降解农药废水的研究

提出了一种新的TiO₂/GeO₂复合膜圆形光催化氧化反应器，研究了该反应器对经物化处理后的农药废水进行降解的过程。研究表明，光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO₂/GeO₂复合膜、pH=6.7、过氧化氢（H₂O₂）浓度为400 mg/L。并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨。有机废水通过该反应器处理后，其COD值降为57mg/L。能使有机污染物全部降解为小分子无机物，废水达到国家一级排放标准。