氨及其氧化产物对TiO_2/ACF光催化降解甲苯的影响

利用自制的复合材料二氧化钛/活性炭纤维(TiO2/ACF)和自行设计的环境模拟舱,对吸附在TiO2/ACF上的甲苯和氨进行了光催化降解研究。重点考察了氨及其氧化产物对甲苯光催化降解的影响。结果表明,在254 nm紫外灯照射下,氨与甲苯产生竞争光催化降解效应,甲苯光催化降解效率降低;NO2-和NO3-是氨光催化氧化产物,NO2-进一步氧化抑制甲苯降解,而NO3-的存在对甲苯降解没有明显影响;氨及其氧化产物均未导致催化剂失活。     

光电催化结合氧化降解碱性品红的研究

用UV／TiO2悬浮液光催化氧化和间接电氧化相结合的方法降解碱性品红．考察了NaCl浓度、电流密度、pH值对光电催化结合降解碱性品红速率的影响．结果表明：光电催化结合比单一光催化降解效果有了明显的提高；NaCl浓度对光电催化结合的降解速率没有明显影响；提高电流密度可以增加光电催化结合的降解速率，但会减少单位电流密度下碱性品红的降解量；pH=9．00时，光电催化结合的降解速率最大．光电催化结合氧化降解160．0min后溶液脱色率达100％，COD去除率达75．5％．     

不同活性物种对光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯动力学的贡献研究

采用光催化氧化技术对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）进行降解研究,并在基础上考察了催化剂量,溶液pH和溶液初始浓度对降解速率的影响。且采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型来描述DMP的光催化降解,研究表明DMP的光催化降解符合假一级动力学。系统研究了光催化降解DMP过程中不同活性物种对光催化反应速率的贡献,实验结果表明：在TiO2光催化降解DMP的过程中,？OH为主要的活性物种,其对DMP的降解速率贡献高于94%,而其它活性物种（ecb-,hvb＋,O2？-和H2O2）对光催化贡献较小。     

活性炭的光催化再生机理

通过研究催化剂的改性、再生温度、外加氧化剂对活性炭光催化再生反应速度的影响,结合光催化与活性炭的吸附理论,分析了活性炭的光催化再生机理．研究表明,活性炭的光催化再生由三个准一级反应组成．再生初期,再生反应速度由TiO2光催化降解吸附质的速率决定;反应的第二个阶段由光催化反应速度和吸附质的解吸速度共同决定;再生后期,再生反应速度由吸附质在活性炭上的解吸速率所决定．活性炭表面及其大孔内负载的Ti0：是使苯酚降解转化分解为无机物的降解中心．正是由于降解中心的存在及其表面苯酚浓度趋于零的状态,使得已吸附于活性炭孔内的苯酚不断向这个中心扩散,形成活性炭孔内苯酚的浓度差．在浓度差的作用下,扩散作用持续进行,导致活性炭内吸附位的逐步空出,从而实现活性炭的光催化再生．     

TiO2/浮石光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯

采用溶胶.凝胶法制备,TiO2/浮石催化剂,光催化氧化水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP).考察催化剂用量、pH值对降解率的影响;同时分析降解动力学和有机物矿化程度.结果表明,催化剂最佳投放量为40 g·L-1,最佳pH为6.5.在最佳条件下,DMP初始质量浓度20.0 mg·L-1,5 h DMP降解率达90%以上.降解速率符合准一级动力学方程,动力学方程为:Ln(p0/p)=0.470t-0.050,速率常数=0.470h-1.考察降解过程水样的矿化程度,前4 h矿化率没有明显变化,4 h后矿化率逐渐加快,7 h矿化率达到70%.TiO2/浮石具有成本低、易回收利用、能充分与被降解物接触等优势,用于治理水体中DMP具有一定的实际可行性.     

水体表面微层中酞酸酯的光降解研究

研究了水体表面微层中酞酸酯化合物光降解的动力学,指出光催化降解符合一级动力学过程,实验证明：催化剂ＴｉＯ２为２ｇ．ｌ＾－１,ｐＨ为６,并有Ｈ２Ｏ２存在时,是ＤＢＰ,ＤＥＨＰ光降解的最佳条件,溶解氧增加有利于光降解,实际表面微层水样的光催化降解速率比模拟水样快。     

钒-氮共掺杂TiO2的合成、表征及光催化性能

以偏钒酸铵作为钒源、二乙醇胺作为氮源,采用溶胶-凝胶法合成了钒-氮共掺杂TiO2.通过XRD、UV-Vis、TEM、XPS、BET等表征手段,对光催化剂的晶体结构及形貌、紫外可见光响应特性、比表面积、表面元素及存在形式进行分析,探讨钒氮共掺杂TiO2的影响机制.以苯酚为污染物,评价其在紫外光及可见光下的光催化活性.结果显示,所合成的光催化剂均为锐钛矿,钒氮共掺杂能够增大其比表面积,并使光吸收范围拓展至可见光区,N以O—Ti—N、Ti—O—N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V5+的形式存在,钒-氮共掺杂TiO2在紫外光下对苯酚降解速率是TiO2的3.18倍,在可见光下对苯酚的降解速率为TiO2的2.56倍,重复使用7次后,钒-氮共掺杂TiO2对苯酚的降解率仍可以达到99%以上.     

甲醛光催化降解与过氧化氢生成的相关性研究

分别采用两种光催化剂(TiO2与Pd/TiO2)和三种紫外光源(黑光灯、杀菌灯、臭氧灯)分解水溶液中的甲醛,同时以酶法测定光催化降解过程中生成的低浓度过氧化氢.发现波长较短的紫外光源生成过氧化氢的浓度较高.当以臭氧灯为光源时,无论是否有催化剂存在,生成的过氧化氢浓度都在50mmol·m-3以上,因为185nm以下的紫外光可以直接由水与溶解氧生成臭氧,而后生成过氧化氢.不管有无催化剂存在,在臭氧灯作用下,甲醛溶液中生成的过氧化氢浓度高于纯水中生成的过氧化氢浓度.但是,在以黑光灯或臭氧灯为光源时,上述结果正好相反.此外,对于每种光源而言,当采用Pd/TiO2代替TiO2时,甲醛的分解和过氧化氢的生成都得到加强.甲醛光催化分解速率与相同条件下纯水中过氧化氢的生成速率呈正比,表明光催化降解的活性与光催化生成过氧化氢的能力近似呈正相关.     

ZnFe_2O_4/TiO_2复合材料的制备及其在模拟太阳光下光催化降解吲哚美辛的动力学和机理研究

本文制备了ZnFe_2O_4/TiO_2光催化剂,利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、电子透射显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对ZnFe_2O_4/TiO_2的形貌、结构和光谱特征进行表征.同时,研究了不同条件下复合材料对吲哚美辛(IDM)的光催化降解规律.结果表明,二氧化钛与铁酸锌能够很好地粘附在一起,使得吸收波长发生了红移,扩大了吸收光谱的范围.当ZnFe_2O_4和TiO_2的质量比为3%时,在模拟太阳光的条件下该光催化剂对IDM的降解效果最好,降解率达到95%.此外,IDM的光催化降解反应符合准一级动力学规律,在p H=5、催化剂投加量为0.2 g·L-1时,光催化剂的降解速率常数是纯TiO_2时的2.15倍.随着光催化剂投加量的增大,IDM的降解速率随之增加.p H=5时最有利于光催化剂对IDM的降解.经过5次循环实验后,催化剂对IDM的光催化降解率仍在92%以上,展现了该光催化剂的稳定性.猝灭实验揭示了光生空穴(h+)和超氧自由基在ZnFe_2O_4/TiO_2光催化体系中对IDM的降解贡献率最大,其中光生空穴(h+)的贡献率为78.2%.     

十二烷基苯磺酸钠的光催化氧化

探讨了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDS)在光催化氧化过程中,TiO2晶型、空气中氧、催化剂用量、光照时间及pH值等对SDS光催化氧化的影响,在实验所选定的条件下,经1.5h光照,SDS光催化降解率可达81%左右。对光解前后的SDS废水作红外图谱分析发现,光解后产物基本矿化。