γ-Fe_2O_3/SiO_2/GR/TiO_2复合光催化剂的制备及可见光光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了γ-Fe_2O_3/SiO_2/GR/TiO_2复合光催化剂。通过XRD、SEM、DRS、VSM对样品的结构、形貌、吸收光谱、磁性进行表征,并通过在可见光下对亚甲基蓝的降解评价复合光催化剂的光催化性能和稳定性。结果表明,该复合光催化剂在可见光下具有较好的光催化性能。石墨烯可以抑制电子-空穴对的复合,增强TiO_2在可见光区的吸收,提高了TiO_2的光催化性能。复合光催化剂经多次重复利用后仍能保持较高的光催化活性。     

Fe_2O_3/TiO_2芬顿-光催化协同提高处理废水能力

通过高温煅烧制备复合光催化剂Fe_2O_3/TiO_2,加入H_2O_2构建芬顿-光催化协同体系,对有机废水进行深度降解处理。实验结果表明,Fe_2O_3含量为3%的复合光催化剂投加量1.0 g/L,H_2O_2浓度30 mmol/L,紫外光照射3 min,20 mg/kg亚甲基蓝溶液降解率为88.6%,比TiO_2单体活性提高5倍,芬顿体系3 min对MB几乎无降解,芬顿-光催化协同极大地提高了处理有机污染物的降解能力。紫外光照射20 min,能降解98.2%的20 mg/kg苯酚溶液,分别是单体TiO_2和芬顿体系活性的3倍和24.5倍。     

磁性Ag_3PO_4/CuO/CuFe_2O_4纳米复合材料光催化降解亚甲基蓝

通过简易水热法结合沉积法制备了磁性Ag_3PO_4/CuO/CuFe_2O_4纳米复合材料。采用XRD、EDS、FESEM及UV-vis DRS对制备样品进行表征。对磁性纳米复合材料在可见光照射下降解染料亚甲基蓝(MB)的性能进行了研究。光照90 min后,磁性Ag_3PO_4/CuO/CuFe_2O_4纳米复合材料对MB的降解率高达89%,高于CuO/CuFe_2O_4及Ag_3PO_4对MB的去除。捕获实验证实在Ag_3PO_4/CuO/CuFe_2O_4光催化系统中超氧自由基和空穴是导致MB降解的主要活性物种。利用外加磁场可将催化剂回收再利用,经过三次循环降解后,磁性复合材料对MB的去除率仍可达到85%。     

Ag插层K_4Nb_6O_(17)复合光催化剂降解水中有机污染物

介绍了通过微波辅助的离子交换法制备Ag插层K_4Nb_6O_(17)复合光催化剂。复合光催化剂在降解水体中亚甲基蓝的过程中呈现出很高的光催化活性,并且插层复合光催化剂对亚基蓝在碱性条件下能发挥更高效的降解作用且对不同初始浓度的亚甲基蓝均具有较好的移除降解效率。在相同的反应条件下,Ag插层复合光催化剂要比等量的Ag负载K_4Nb_6O_(17),Ag负载TiO_2复合光催化剂活性高很多,使Ag插层K_4Nb_6O_(17)复合光催化剂在净化水体污染物方面表现出更显著的优势。     

掺杂型二氧化钛纳米管光催化降解甲基橙研究

利用本实验室制备的N-F原子掺杂二氧化钛纳米管作催化剂,在可见光区对甲基橙(MO)进行光催化降解实验。在催化剂用量固定为3cm2时考察了不同初始浓度、pH值、溶解氧(DO)等对降解率的影响。结果表明,在可见光区该催化剂具有较高的光催化活性;当溶液DO为19.2mg/L、pH值为3、初始浓度为10mg/L、反应时间300min时,降解率可达82.3%。     

一维银配位聚合物光催化降解亚甲基蓝

在搅拌回流条件下,合成了配位聚合物[Ag_4(L)_2(1,4-ndc)_2]_n(L=1,3-双(苯并咪唑-1-亚甲基)苯,1,4-H_2ndc=1,4-萘二羧酸)。对其进行X-射线单晶衍射分析、元素分析和红外光谱分析,配合物具有一维管状链结构。对合成的配合物进行降解亚甲基蓝实验,结果表明该配合物对10 mg/L亚甲基蓝溶液的光催化降解效率高达85.7%。     

氧化铜晶体的制备及其光催化性能的表征

以硫酸铜为铜源,氢氧化钠为沉淀剂,乙醇-水溶液为分散体系,通过一步沉淀制备得到氧化铜晶体。并以紫外光照时间、pH值、亚甲基蓝浓度为基础,研究了氧化铜光催化剂对亚甲基蓝的催化活性。结果表明,紫外光照120min,pH值为9时亚甲基蓝降解率最高。     

草木灰对亚甲基蓝的吸附研究

本实验目的是研究草木灰对吸附亚甲基蓝的去除效果,探讨了亚甲基蓝初始量、吸附时间、pH值等对吸附效果的影响,并运用伪一级、伪二级反应动力学模型和Laugmuir、Freundlich等温线模型进行拟合。结果表明,草木灰对亚甲基蓝溶液的吸附在5 min~30 min速率比较快,约在65 min内达到吸附平衡,pH越大越有利于吸附,浓度在5mg/L时草木灰对亚甲基蓝的吸附最佳。与伪二级动力学曲线模型拟合效果较好,由Laugmuir等温线模型计算得出理论最大吸附容量Qm为2.275 mg/g,吸附性能优异。     

还原氧化石墨烯吸附水体中亚甲基蓝的研究

采用维生素C作为还原剂处理氧化石墨烯制备了石墨烯粉末,用于水体中染料亚甲基蓝的吸附。通过不同反应接触时间、不同温度、不同浓度条件的控制对吸附性能进行了深入研究。利用动力学模型、热力学模型以及吸附等温线对吸附过程的内在机理进行了探讨。最大吸附量达到162.87 mg/g,并且具有优良的循环利用能力。显著的吸附量主要归结于石墨烯所具有的共轭大π键结构,可以通过π-π作用与亚甲蓝发生相互作用,以及亚甲基蓝作为阳极染料与石墨烯所带负电之间的静电作用。     

间接电化学降解亚甲基蓝废水的可行性研究

研究以ClO^-／Cl^-作媒介，间接电化学降解亚甲基蓝模拟废水的可行性。结果表明，亚甲基蓝的电化学降解与电极材料、电流密度以及添加剂种类等因素有关。以石墨为阳极，不锈钢为阴极，在无隔膜的烧杯中放置50ml浓度为1000mg/L的亚甲基蓝模拟废水，在室温25℃，pH6．0－8．0，槽电压10V，电流密度30．0mA/cm^2，Cl^-加入量2g/L的条件下，电解60min后，亚甲基蓝溶液的平均消色率达到98．0％，CODcr降解率为97．0％，BOD5降解率为99．0％；用浸涂过MnO2薄膜的石墨棒作阳极可显著加快其消解速率，而用浸涂过CeO2薄膜的石墨棒作阳极对其消解速率无明显的影响。并初步讨论了其降解机理。     

负载型TiO2薄膜光催化剂降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法制备了玻璃负载的TiO2薄膜光催化剂,研究了该催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化降解,考察了反应时间、水样的初始浓度、溶液的pH等对光催化降解效果的影响。     

纳米材料TiO_2/C可见光催化降解亚甲基蓝试验研究

采用钛酸四丁酯、正己酸为前驱体,以酚醛树脂为碳源,通过水热法合成了表面包覆超薄碳层的TiO_2材料(TiO_2/C),并以亚甲基蓝溶液为目标污染物,研究了合成过程中煅烧时间、煅烧温度、溶液p H值对TiO_2/C光催化活性的影响,优化了TiO_2/C纳米材料的最佳制备条件:煅烧时间为4 h,溶液p H值为10,煅烧温度为700℃。     

Ag/AgX(X=Cl~-,Br~-,I~-)等离子体光催化降解有机物研究进展

自半导体Ti O2在紫外光照射下催化水制氢获得成功以来,人们对光催化剂的研究延伸至多个领域。其中光催化剂在解决能源紧缺和环境治理方面取得了丰硕的研究成果:光催化剂Ag/Ag X复合纳米材料还原CO2生成甲醇等低分子燃料减少了温室效应,利用太阳能光催化制氢,等离子体光催化剂降解有机污染物等。笔者主要介绍了Ag/Ag X(X=Cl-,Br-,I-)等离子体光催化剂的结构、光催化机理以及对各种有机污染物的降解活性,最后提出了这一类新型光催化剂发展的前景和努力的方向。     

La掺杂TiO2/有机改性膨润土对TNT弹药废水的光催化降解性能研究

利用超声强化溶胶-凝胶法制备了La掺杂TiO2/有机改性膨润土复合光催化材料并进行了结构表征;以弹药废水中主要污染物质TNT作为目标物,考察了影响光催化降解性能的因素.结果表明：有机改性后复合材料的吸附性能和光催化性能均有所增加,对TNT的60min的吸附去除率和光催化降解率分别达到9.68％和94.53％;影响TNT光催化降解率的因素有光照时间、催化剂用量、TNT初始浓度、溶液pH值和光照强度.     

B/Fe2O3共掺杂纳米TiO2可见光下催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了B／Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料，并用XRD、荧光光谱（FS）和紫外可见漫反射光谱（DRS）对粉体进行了表征。XRD显示催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒，硒显示了颗粒的光谱特征，DRS显示掺杂B能极大提高催化剂可见光响应。以2，4-二氯苯酚（DCP）为降解物质，在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。结果表明，掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区，而进一步掺杂Fe203大大提高了催化剂的活性。     

纳米光催化剂制备及处理印染废水的研究

采用水热法制备了三氧化钨/石墨烯光催化材料,并利用X-射线衍射和扫描电子显微镜对光催化材料进行表征,模拟降解印染废水(罗丹明B溶液)考察其光催化反应活性。通过调整不同反应温度、反应时间以及石墨烯掺杂量等参数,结果发现反应温度120℃、反应时间12h时,三氧化钨/石墨烯光催化材料光催化活性最好,在光照2h后废水降解率可以达90%以上。     

凹凸棒土热改性及其对亚甲基蓝的吸附效果研究

本文以亚甲基蓝为例,选取了吸附性能较好、价格低廉的凹凸棒土进行热改性及吸附研究:探讨煅烧温度吸附时间、凹凸棒土投加量、亚甲基蓝初始浓度等因素与吸附率的关系,研究结果显示:400℃时热改性的凹凸棒土对亚甲基蓝吸附效果最好,吸附率可达99%以上,最后通过正交实验得出最佳吸附条件。研究结果将为后期印染废水的处理研究提供一定的理论依据与数据支持。     

纳米Ag-TiO2/SiO2薄膜催化剂的制备及其性能研究

以硅胶为载体,采用溶胶凝胶—光还原法制备了掺杂Ag的TiO2薄膜催化剂（Ag-TiO2/SiO2）;以甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了考察。实验结果表明,Ag改性的TiO2／SiO2薄膜光催化性能是未改性催化剂性能的2．06倍。以XRD、SEM、BET等手段进行表征,结果表明Ag的掺杂会促进薄膜催化剂中的Ti02由锐钛型向金红石型转变,同时Ag对电子的捕获使电子一空穴对有效分离,导致了其催化活性的提高。     

褐煤活性焦吸附难降解有机废水研究进展

褐煤活性焦是一种以褐煤为主要原料制备的具有吸附和催化功能的新型环保材料,其特点是中孔发达,表面含有多元含氧官能团,优先吸附大分子难降解有机污染物,已广泛用于废气和废水的处理。褐煤活性焦处理难降解有机废水主要有煤化工废水、炸药废水、石油废水、印染废水等,其机理是氢键作用、化学吸附。褐煤活性焦吸附量较小,可通过改性、二次利用等提高吸附量。饱和活性焦可再生或资源化利用以提高利用率、减少二次污染。     

TiO2/ACF与TiO2/Bi2WO6/ACF材料吸附光催化降解VOCs条件优化及性能评价

通过开展TiO2/ACF与TiO2/BiWO6/ACF材料吸附光催化降解VOCs废气的室内模拟实验,探究反应环境（流量、初始浓度、温度、湿度）对吸附光催化降解效率的影响。结果表明：TiO2/ACF材料的最优降解条件为浓度1000 mg/m3,流量1.2 m3/h,湿度30％,温度33℃;TiO2/BiWO6/ACF材料的最优降解条件 为浓度1000 mg/m3,流量1.2 m3/h,湿度33％,温度34℃;两种材料在最优条件下均具有对高浓度污染物响应速度快、反应平衡后污染物转化率高的特点,TiO2/ACF材料三级反应总体转化率达到81.71％,TiO2/BiWO6/ACF材料三级反应总体转化率达到85.96％。因此,将吸附光催化技术与其他处理技术相结合作为一种预处理方法,针对储罐呼吸气排放源,在实现VOCs初步降解的同时还可以稳定平衡VOCs浓度,具有较好的缓冲、减排效果,该技术工艺流程简单,能耗低,具有很好的应用前景。