B,N和Ce共掺杂TiO_2催化剂光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备出B,N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用XRD、SEM等表征了其结构特征。以酸性大红染料溶液的光催化降解为探针反应,考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明,在400℃,当B,N和Ce的原子比为1∶2∶0.1,焙烧3 h时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到98%。     

B、N和Ce共掺杂TiO_2光催化剂的制备及表征

以尿素、硼酸和硝酸铈分别作为氮、硼和铈源,采用溶胶-凝胶法制备出B,N和Ce共掺杂Ti O2光催化剂,并用XRD、XPS、FT-IR和SEM等对其进行了表征。以酸性大红染料为污染物,考察其光催化活性。结果表明,所制备的光催化剂均为锐钛矿;B和N元素进入Ti O2的晶格,形成了O-Ti-N和B-Ti-O键,而Ce以氧化物(Ce2O3)形式分散于Ti O2的表面,抑制了电子-空穴对复合,提高光量子效率,增强了共掺杂Ti O2光催化活性。另外,B-N-Ce-Ti O2催化剂重复使用10次后,其对大红染料的降解率仍可以达到95%以上。     

V/Ce共掺杂TiO2光催化降解甲醛的实验研究

采用溶胶-凝胶法制备了不掺杂、V掺杂、Ce掺杂、V/Ce共掺杂纳米TiO2光催化剂,并将其分别负载于瓷砖上,利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜分析（SEM）技术对薄膜样品的结构和形貌进行了表征。通过对甲醛的降解实验评价光催化剂的光催化活性。实验结果表明,光催化剂的负载量、共掺杂离子的掺杂量、掺杂配比、煅烧温度影响纳米TiO2的光催化活性。V/Ce共掺杂TiO2光催化剂产生了协同效应,其光催化活性优于纯TiO2和单掺杂TiO2样品。     

铂铈共掺杂纳米TiO2的制备、表征及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体，过氧化氢为氧化剂，采用简单易行的低温氧化法制备出晶粒尺寸较小（平均尺寸25nm）的二氧化钛纳米粒子。通过贵金属Pt掺杂TiO2（Pt-TiO2）、稀土元素Ce掺杂TiO2（Ce-TiO2）和Pt、Ce共掺杂TiO2（Pt／Ce-TiO2）的掺杂的方法对二氧化钛进行改性。通过XRD，XPS，TEM，紫外漫反射等表征手段对制备的样品进行表征。通过可见光下降解罗丹明B来测试其光催化活性。实验结果表明，由ce掺杂的TiO2光催化剂对有机污染物的最大降解能力略大于Pt掺杂的TiO2，2种元素进行共同掺杂时对应的TiO2光催化剂降解能力最大。     

泡沫镍负载Pr-N共掺杂TiO2的制备及其光催化性能

以泡沫镍为载体,钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备Pr-N共掺杂TiO2光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征,结果表明,Pr和N的掺杂抑制了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变,提高了催化剂在可见光区的吸收能力。以孔雀石绿为目标模型化合物,利用正交实验得出当n(Pr)∶n(N)∶n(Ti)为0.0020∶0.2∶1、焙烧温度为400℃时制得的催化剂活性最高。同时,考察了Pr-N共掺杂、Pr掺杂、N掺杂及TiO2对孔雀石绿降解并利用傅立叶红外光谱对降解产物进行分析,实验表明,Pr-N共掺杂之后催化剂对孔雀石绿的降解率较改性之前提高了1.6倍。     

V/Ce共掺杂TiO2光催化降解甲醛的实验研究

采用溶胶凝胶法制备了不掺杂、V 掺杂、Ce掺杂、V/Ce共掺杂纳米TiO₂光催化剂，并将其分别负载于瓷砖上，利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜分析（SEM）技术对薄膜样品的结构和形貌进行了表征。通过对甲醛的降解实验评价光催化剂的光催化活性。实验结果表明，光催化剂的负载量、共掺杂离子的掺杂量、掺杂配比、煅烧温度影响纳米TiO₂的光催化活性。V/Ce共掺杂TiO₂光催化剂产生了协同效应，其光催化活性优于纯TiO₂和单掺杂TiO₂样品。     

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2 h,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,120 min后,降解率达90%,比单纯TiO2的光催化活性提高81%.     

Pd/N共掺杂TiO_2的制备及其光催化降解苯酚的研究

将纳米管钛酸浸入含尿素和金属(Pd)硝酸盐的乙醇溶液中,乙醇超声挥发后所得样品先在空气气氛、600℃下煅烧,再在H2气氛、400℃下热还原制备得到Pd/N共掺杂TiO2光催化剂(Pd/N-TiO2)。利用光电子能谱(XPS)仪研究了催化剂表面N、Pd元素的化学态。结果表明,N元素以Ti—O—N形式存在,Pd元素以单质金属状态存在。考察了Pd/N-TiO2的紫外光光催化降解苯酚的活性,与单纯TiO2光催化剂和N掺杂TiO2光催化剂相比,Pd/N-TiO2活性明显提高。研究了催化剂用量、苯酚初始浓度和pH、O2流量以及外加双氧水等条件对紫外光光催化降解苯酚的活性的影响,得到光催化降解苯酚的最佳工艺条件:苯酚初始质量浓度为120mg/L,催化剂用量为0.10g/L,苯酚溶液初始pH为8,O2流量为80mL/min,加入适量双氧水。     

铂铈共掺杂纳米TiO2的制备、表征及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,过氧化氢为氧化剂,采用简单易行的低温氧化法制备出晶粒尺寸较小(平均尺寸25 nm)的二氧化钛纳米粒子。通过贵金属Pt掺杂TiO₂(Pt-TiO₂)、稀土元素Ce掺杂TiO₂(Ce-TiO₂)和Pt、Ce共掺杂TiO₂(Pt/Ce-TiO₂)的掺杂的方法对二氧化钛进行改性。通过XRD,XPS,TEM,紫外漫反射等表征手段对制备的样品进行表征。通过可见光下降解罗丹明B来测试其光催化活性。实验结果表明,由Ce掺杂的TiO₂光催化剂对有机污染物的最大降解能力略大于Pt掺杂的TiO₂,2种元素进行共同掺杂时对应的TiO₂光催化剂降解能力最大。     

焦炭负载改性纳米TiO2阳光催化降解染料模拟废水的初步研究

以焦炭为载体,Na2SiO3为粘结剂,制备了负载型铁改性纳米TiO2光催化剂,并研究了该催化剂在太阳光照射下降解亚甲基兰染料废水的效果,通过正交和单因素优化试验,探讨了影响染料废水降解效果的主要因素,研究结果表明,影响降解因素的大小次序是:煅烧时间＞铁掺杂量＞Na2SiO3质量百分比＞煅烧温度.本光催化剂制备的最佳制备条件是:以20%的Na2SiO3溶液为粘结剂,掺杂2%的Fe,400℃煅烧温度下煅烧3 h.以太阳光为光源,亚甲基兰染料废水的降解率可达到87.1%.     

Bacterial assisted phytoremediation for enhanced degradation of highly sulfonated diazo reactive dye

Purpose

Phytoremediation is the exploitation of plants and their rhizospheric microorganisms for pollutants treatment like textile dyes, which are toxic, carcinogenic and mutagenic from the effluent. The purpose of this work was to explore a naturally found plant and bacterial synergism to achieve an enhanced degradation of Remazol Black B dye (RBB).

Methods

In vitro cultures of Zinnia angustifolia were obtained by seed culture method. Enzymatic analysis of the plant roots and Exiguobacterium aestuarii strain ZaK cells was performed before and after decolorization of RBB. Metabolites of RBB formed after its degradation were analyzed using UV?CVis spectroscopy, high-performance liquid chromatography (HPLC), Fourier transform infrared (FTIR) and gas chromatography?Cmass spectrometry (GC-MS). Phytotoxicity studies were performed.

Results

The consortium ZE was found to be more efficient than individual plant and bacteria. Z. angustifolia roots showed significant induction in the activities of lignin peroxidase, laccase, DCIP reductase and tyrosinase during dye decolorization. E. aestuarii showed significant induction in the activities of veratryl alcohol oxidase, azo reductase and DCIP reductase. Analysis of metabolites revealed differential metabolism of RBB by plant, bacteria and consortium ZE. E. aestuarii and Z. angustifolia led to the formation of 3,6-diamino-4-hydroxynaphthalene-2-sulfonic acid, (ethylsulfonyl)benzene, and 3,4,6-trihydroxynaphthalene-2-sulfonic acid and propane-1-sulfonic acid, respectively, whereas consortium ZE produced 4-hydroxynaphthalene-2-sulfonic acid, naphthalene-2-sulfonic acid and 4-(methylsulfonyl)phenol. The phytotoxicity study revealed the nontoxic nature of the metabolites formed after dye degradation.

Conclusion

Consortium ZE was found to be more efficient and faster in the degradation of RBB when compared to degradation by Z. angustifoila and E. aestuarii individually.     

低频超声协同Fe-Ni-Mn／Al2O3催化降解酸性绿B的研究

采用低频超声与Fe-Ni-Mn／Al2O3催化剂协同降解偶氮染料酸性绿B模拟废水，考察染料初始浓度和pH值、催化剂、饱和气体及H2O2等因素对酸性绿B降解效果的影响，结果表明：催化剂Fe-Ni-Mn／Al2O3与低频超声存在协同效应，催化剂的最佳投加量为6g／L；酸性条件有利于染料的超声降解，当pH=3．8时，可取得最佳的降解效果；酸性绿B降解率随初始浓度的增大而降低，其优化初始浓度为100mg／L，此外，在反应体系中鼓入饱和气体也可促进酸性B的降解，且影响顺序为混合气体（air＋Ar）〉氧气〉氩气；在反应过程中投加H2O2有利于染料降解率的提高。在优化实验条件下降解150min，酸性绿B色度去除率达到91．4％。     

低频超声协同Fe-Ni-Mn/Al_2O_3催化降解酸性绿B的研究

采用低频超声与Fe-Ni-Mn/Al2O3催化剂协同降解偶氮染料酸性绿B模拟废水,考察染料初始浓度和pH值、催化剂、饱和气体及H2O2等因素对酸性绿B降解效果的影响,结果表明:催化剂Fe-Ni-Mn/Al2O3与低频超声存在协同效应,催化剂的最佳投加量为6 g/L;酸性条件有利于染料的超声降解,当pH=3.8时,可取得最佳的降解效果;酸性绿B降解率随初始浓度的增大而降低,其优化初始浓度为100 mg/L,此外,在反应体系中鼓入饱和气体也可促进酸性B的降解,且影响顺序为混合气体(air+Ar)>氧气>氩气;在反应过程中投加H2O2有利于染料降解率的提高.在优化实验条件下降解150 min,酸性绿B色度去除率达到91.4%.     

复合混凝剂处理染料废水的研究

分析酸性大红染料的结构与特点 ,进行各种混凝剂的筛选实验 ,配制FeSO4 MgSO4 Ca(OH) 2 PAM复合混凝剂 ,并通过实验优化操作条件 ,实验结果表明 ,对COD =2 88.3mg/L、色度为 2 5 0 0 0倍的酸性大红GR实验废水 ,COD去除率可高达 85 .3% ,最高脱色率可达 97.4 % ,在脱色率达 90 %时 ,药剂费用为 1.12元 /t。     

Photocatalytic degradation of AZO dyes by supported TiO2 + UV in aqueous solution

The photocatalytic degradation performance of photocatalysts TiO2 supported on 13-X, Na-Y, 4A zeolites with different loading content was evaluated using the photocatalytic oxidation of dyes direct fast scarlet 4BS and acid red 3B in aqueous medium. The results showed that the best reaction dosage of TiO2-zeolite catalysts is about 2 g/l and the photocatalytic kinetics follows first order for all supported catalysts. The photocatalytic activity order of the three series catalysts is 13X type >Y type >4A type. The physical state of titanium dioxide on the supports is evaluated by X-ray photoelectron spectra (XPS), powder X-ray diffraction (XRD), BET, and FTIR.