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。     

掺银TiO2光催化降解活性艳红X-3B的研究

通过活性艳红X-3B的光降解，评价了掺银改性TiO2的光催化活性。研究结果表明，适量的银离子掺杂可显著提高TiO2的光催化活性。掺银TiO2光降解X-3B反应的动力学符合Langmuir—Hinshelhood模型，掺银改性能使TiO2对太阳光的利用率有极大提高。     

改性TiO2对X-3B的光催化性能及其降解动力学研究

以活性艳红X-3B为模型化合物,比较了改性前后TiO2光催化活性的变化.试验结果表明,通过改性大大提高了TiO2的光催化活性,Fe3+和Ag+的掺杂量均有一个最佳值,在试验的掺杂范围内Fe3+和Ag+的最佳掺杂量分别是0.1%和0.05%.对其宏观降解反应动力学的研究表明,X-3B在TiO2、Fe3++TiO2和Ag++TiO2 3种催化剂上的光催化降解动力学均能很好地符合Langmiur-Hinshelwood动力学模型.其表观反应速率常数的大小顺序依次是Ag++TiO2＞Fe3++TiO2＞TiO2;吸附平衡常数则是Fe3++TiO2和Ag++TiO2两者基本相等,两者均比纯TiO2大2～3倍.     

微乳液法合成掺硫纳米TiO_2及其光催化性能研究

以钛酸四丁酯为钛源,硫脲为掺硫前驱物,采用聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）/正己醇/环己烷/氨水的微乳液体系合成了掺硫的纳米TiO2粉体;对其结构进行了表征,以甲基橙为目标降解物考察了其光催化性能。烧结温度通过影响TiO2的晶型转变和颗粒尺寸来影响其光催化性能,随着烧结温度的升高,TiO2的光催化性能先是提高,然后迅速降低;在600℃烧结2 h时催化剂的降解性能达到最佳。掺杂硫可提高TiO2的光催化活性,随着掺杂量的增加,催化剂对甲基橙的降解率先快速增加然后缓慢降低,当掺杂量为S/Ti（摩尔比）=0.01∶1时TiO2的光催化降解效果最好。催化剂在用量较小时迅速提高TiO2的光催化降解性能,而后随着用量的增大反而降低,当催化剂用量为1.5 g/L时,对甲基橙的降解效果最好。     

具有SR-Fenton和光催化活性的Co-TiO_2的制备及其活性

以溶胶凝胶法制备了Co-TiO2催化剂,采用XRD、XPS、紫外漫反射对催化剂进行了表征,结果表明,一部分Co2+进入了TiO2晶格,另一部分在TiO2表面形成Co3O4。以亚甲基蓝为模拟废水,进行了Co-TiO2催化剂的基于硫酸根自由基的类Fenton(SR-Fenton)和光催化活性测试,且考察了催化剂钴掺杂量、灼烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,CoTiO2催化剂为同时具有SR-Fenton和光催化活性的催化剂,Photo/Co-TiO2/过硫酸氢钾为光催化和SR-Fenton反应的协同体系。催化剂最佳钴掺杂量、灼烧温度分别为1%及773 K。     

低强度紫外线催化降解活性艳红X-3B溶液研究

研究了低强度紫外线对活性艳红X-3B溶液的处理效果．考察了紫外线波长、溶液pH、起始浓度、催化剂用量、温度及曝气条件对染料降解的影响。结果表明，365nm紫外线(UV356nm)的处理效果明显优于254nm紫外线(UV254nm)，反应最适pH为3．0～5．0，最佳TiO2投加量为2．0g／L，最适温度为40℃，通入空气或氧气均能加速活性艳红X-3B的降解。在上述条件下，起始浓度为50mg／L的活性艳红X-3B在150min内可完全分解。     

碘掺杂TiO2可见光光催化性能研究

在低于100℃温度条件下,采用溶胶-凝胶法以钛酸正丁酯为钛源,碘酸钾为碘源,制备了I掺杂纳米TiO2催化剂(I-TiO2),运用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及X-射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行表征,结果表明,TiO2及I-TiO2催化剂均为锐钛矿,I吸附并包裹在TiO2表面或以间隙进入的形式存在,并未进入TiO2晶格。通过在可见光照射下(λ>420 nm)以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解为探针反应研究了在不同条件下制备催化剂的催化性能,结果表明,掺杂比为nI:nTi=0.05∶1,焙烧温度为400℃,降解介质条件pH=7时,I-TiO2光催化活性明显优于未掺杂的TiO2。光催化降解过程通过红外光谱(IR),总有机碳(TOC)跟踪测定,比较了TiO2掺杂前后降解RhB和对氯苯酚(4-CP)的光催化特性差异;同时采用苯甲酸荧光光度法跟踪测定体系中的氧化物种,表明在可见光下,I-TiO2光催化体系中产生.OH高活性氧化物种从而氧化降解目标化合物。     

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件最高;当催化荆投加量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Lang-muir-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=2.88×10-2L/mg.     

Cu/La共掺杂TiO2光催化氧化水中的氨氮

采用水解-沉淀法制备了Cu/La共掺杂纳米TiO2催化剂,利用XRD、XPS和BET技术对其进行表征,并考察了在紫外灯下,共掺杂TiO2对氨氮的光催化氧化工艺条件。物相结构和比表面积测试结果表明,共掺杂催化剂具有较好的锐钛矿晶型,孔径分布为4～8 nm,Cu/La共掺杂TiO2La以La3+,Cu是以Cu2+、Cu+的形式掺杂进入TiO2的晶格。光催化实验表明:所得改性光催化剂对氨氮的去除及焦化废水的处理均具有较高的催化活性。     

交联壳聚糖/Cu_2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀-还原过程一步原位合成了交联壳聚糖/Cu2O复合粒子。X射线衍射(XRD)和红外(FT-IR)测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖/Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖/Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。