TiO_2光催化涂料的制备及其降解甲醛研究

自制TiO_2光催化涂料,重点对所制备的涂料在室内进行降解甲醛研究,考察了在不同分散剂、不同光催化剂以及不同甲醛初始浓度、不同光源、不同温度和不同湿度等环境因素下涂料对甲醛降解率的影响。结果表明,选用聚丙烯酸钠离子型分散剂,铜金属掺杂TiO_2光催化剂制备的光催化涂料对甲醛降解率达80%以上且具有良好的耐久性,在室温(20℃左右)湿度50%日光灯照射下,甲醛初始浓度5μL时效果最佳。     

纳米生态建筑涂料光催化降解甲醛的研究

以掺加纳米TiO2制备的光催化建筑涂料为催化剂,研究了在紫外光照条件下对气态甲醛的催化降解,并探讨了纳米催化剂晶型、用量和吸附量对光催化降解甲醛的影响。实验结果表明,锐钛型纳米TiO2具有较高的光催化降解甲醛的活性,1h甲醛的降解率可达到70％左右,产物主要为二氧化碳和水;光催化降解甲醛受到涂膜上吸附量的较大影响;该涂料对甲醛的光催化降解反应表现出一级动力学速率规律,且具有良好的线性关系。     

固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的研究

研究了负载于玻璃上的固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中三氯乙醛的效果,探讨了TiO2膜光催化降解三氯乙醛的机理,考察了溶液pH值和三氯乙醛初始浓度埘TiO2膜光催化降解三氯乙醛的影响,并研究了固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的动力学.结果表明,固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中三氯乙醛的效果良好,当三氯乙醛初始浓度为2.25 mg/L时,在紫外光照时间3 h下,三氯乙醛的降解率高达100%.在相司紫外光照时间下,三氯乙醛的光催化降解率随着三氯乙醛初始浓度的增大而下降.在溶液pH=6.5时,三氯乙醛的降解效率最高.固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的反应遵循一级反应动力学,反应速率常数随三氯乙醛初始浓度的增大而减小.     

活性炭纤维负载TiO2光催化降解甲醛的影响因素

利用自制光催化气体反应器体系,以活性炭纤维负载TiO2作催化剂,在紫外光照射下模拟降解室内污染气体甲醛,测试了活性炭纤维负载TiO2催化剂的催化活性,探讨了紫外光光强、催化剂的酸度、反应器内湿度及反应时间等控制反应的主要因素对甲醛降解率的影响。结果表明,活性炭纤维与TiO2的协同作用大大提高了对甲醛的降解效果;紫外光强增倍对甲醛降解率有一定提高,但提高幅度仅为11.71%;活性炭纤维用pH=5的TiO2溶胶浸泡做催化剂对甲醛的降解效果最好,60 min内降解率达到68.37%;反应器内的湿度为81%甲醛降解率最高,反应60 min后达82.2%;随着反应时间的延长,甲醛降解率的上升幅度不断减小,最高只能达到94.59%。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水

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0．3g,20mL初始浓度为10mg／L甲基橙溶液光照4h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2h降解率为24．8％。     

活性炭纤维负载TiO_2光催化降解甲醛的影响因素

利用自制光催化气体反应器体系,以活性炭纤维负载TiO2作催化剂,在紫外光照射下模拟降解室内污染气体甲醛,测试了活性炭纤维负载TiO2催化剂的催化活性,探讨了紫外光光强、催化剂的酸度、反应器内湿度及反应时间等控制反应的主要因素对甲醛降解率的影响.结果表明,活性炭纤维与TiO2的协同作用大大提高了对甲醛的降解效果;紫外光强增倍对甲醛降解率有一定提高,但提高幅度仅为11.71%;活性炭纤维用pH=5的TiO2溶胶浸泡做催化剂对甲醛的降解效果最好,60 min内降解率达到68.37%;反应器内的湿度为81%甲醛降解率最高,反应60 min后达82.2%;随着反应时间的延长,甲醛降解率的上升幅度不断减小,最高只能达到94.59%.     

泡沫镍负载改性TiO_2降解甲醛

为了消除甲醛气体对人类的危害,对甲醛气体的光催化降解行为进行了研究。采用沉淀-胶溶法制得了具可见光活性的纳米TiO2溶胶,然后将其负载于经过预处理的泡沫镍板上,置于自置的光催化反应器中,考察了在可见光照射下对密闭空间里面一定浓度的甲醛气体的降解情况。采用乙酰丙酮分光光度法,在最佳的检测条件下检测气相中甲醛气体经不同光照时间后的浓度。研究发现,负载了氮掺杂改性的TiO2的泡沫镍板在可见光照射下能够有效降解气相中的甲醛,反应240 min后对甲醛气体的降解率为93%;而同样条件下反应器中只有处理过的泡沫镍板时,甲醛气体浓度基本保持不变。     

PVA-I修饰介孔TiO2光催化剂对盐酸四环素的光降解

水热法制备了PVA-I修饰的介孔TiO2催化剂,利用XRD、UV-Vis、BET和Zeta电位等手段对所制备的催化剂进行了表征。研究了改性的介孔TiO2在模拟太阳光下对盐酸四环素的光催化降解,考察了盐酸四环素的初始浓度、溶液的初始pH、共存离子对盐酸四环素光催化降解去除率的影响。实验结果表明,PVA-I修饰的TiO2催化剂为锐钛矿的介孔TiO2,比表面积190.22 m2/g,催化剂的等电点为3.92。PVA-I修饰的介孔TiO2催化剂在模拟太阳光下对TC光催化降解效率可达96.7%,比P25的催化效率提高1.23倍。NO3-、SO2-4和PO3-4对盐酸四环素的光降解有明显的抑制作用。     

臭氧光催化降解水中甲醛的研究

研究比较了3种光化学方法对水中低浓度甲醛的降解效果,考察了初始pH值、甲醛浓度和臭氧投加速率等因素对臭氧光催化(TiO_2/UV/O_3)降解甲醛的影响。结果表明,紫外臭氧(UV/O_3)、光催化(TiO_2/UV)和TiO_2/UV/O_3对甲醛的降解均符合表观一级反应动力学,TiO_2/UV/O_3降解甲醛的一级表观速率常数大于TiO_2/UV与UV/O_3之和,说明臭氧、光催化有明显的协同作用。pH值对臭氧光催化降解甲醛的速率几乎没有影响;甲醛初始浓度增加,表观反应速率常数下降,但甲醛的绝对去除量仍随初始浓度的增加而显著增加;臭氧投加速率增加,降解速率增加。甲醛降解的主要中间产物为甲酸,但甲酸在臭氧光催化反应过程中也快速降解而被矿化,说明臭氧光催化是一种能安全有效去除甲醛的方法。     

TiO2膜光催化降解4，4’-二溴联苯的研究

研究了负载于玻璃上的固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中4,4’-二溴联苯（4,4’-DBB）的效果,考察了溶液pH值和4,4’-DBB初始浓度等对TiO2膜光催化降解4,4’-DBB的影响,探讨了降解机理。结果表明,TiO2膜光催化降解水中4,4’-DBB的效果良好,紫外光照射8h,初始浓度为4mg／L的4,4’-DBB的降解率高达94％,降解速率随着4,4’-DBB初始浓度的增大而下降。在溶液pH：1时,4,4’-DBB的降解效率最高。超声的加入使降解反应的速率加快。经拟合发现4,4’-DBB的降解符合拟一级反应规律,并推导出动力学方程。     

大尺寸大孔径TiO_2/SiO_2光催化剂的制备及甲醛去除研究

以大孔径SiO2为载体,通过钛酸丁酯溶液的浸渍、原位水解以及高温煅烧制备出大尺寸、大孔径的TiO2/SiO2光催化剂。利用自制空气净化装置对室内甲醛的清除进行研究,分别考察了TiO2的百分含量、紫外光光强、温度、湿度和空气流量等不同条件下TiO2/SiO2光催化剂对除去甲醛效率的影响。结果表明,反应温度从10～50℃依次升高,去除率逐渐下降。在相对湿度为50%,TiO2负载率为55.6%,流量为8 m3/h时,甲醛的最佳除去率达96.5%;经过7周时间的考察,发现TiO2/SiO2光催化剂的催化活性没有明显的下降。     

活性炭纤维负载TiO2光催化降解甲醛的影响因素

利用自制光催化气体反应器体系,以活性炭纤维负载TiO₂作催化剂,在紫外光照射下模拟降解室内污染气体甲醛,测试了活性炭纤维负载TiO₂催化剂的催化活性,探讨了紫外光光强、催化剂的酸度、反应器内湿度及反应时间等控制反应的主要因素对甲醛降解率的影响。结果表明,活性炭纤维与TiO₂的协同作用大大提高了对甲醛的降解效果;紫外光强增倍对甲醛降解率有一定提高,但提高幅度仅为11.71%;活性炭纤维用pH=5的TiO₂溶胶浸泡做催化剂对甲醛的降解效果最好,60 min内降解率达到68.37％;反应器内的湿度为81%甲醛降解率最高,反应60 min后达82.2%;随着反应时间的延长,甲醛降解率的上升幅度不断减小,最高只能达到94.59%。     

Photocatalytic degradation of mixed gaseous carbonyl compounds at low level on adsorptive TiO2/SiO2 photocatalyst using a fluidized bed reactor

An adsorptive silica-supported titania photocatalyst TiO(2)/SiO(2) was prepared by using nanosized titania (anatase) immobilized on silica gel by the sol-gel technique with the titanium tetra isopropoxide as the main raw material and acetic acid as the acid catalyst. Meanwhile the structure and properties of the TiO(2)/SiO(2) photocatalyst were studied by means of many modern analysis techniques such as TEM, XRD, and BET. Gas-solid heterogeneous photocatalytic decomposition of four carbonyl compounds mixture at low concentration levels over ultraviolet irradiated TiO(2)/SiO(2) photocatalyst were carried out with high degradation efficiencies in a coaxial triple-cylinder-type fluidized bed photocatalytic reactor, which provided efficient continuous contact of ultraviolet photons, silica-supported titania photocatalyst, and gaseous reactants. Experimental results showed that the photocatalyst had a high adsorption performance and a good photocatalytic activity for four carbonyl compounds mixture. Some factors influencing the photocatalytic decomposition of the mixed carbonyl compounds, i.e. the gas flowrate, relative humidity, concentration of oxygen, and illumination time, were discussed in detail. It is found that the photocatalytic reaction rate of four carbonyl compounds decreased in this order: propionaldehyde, acetone, acetaldehyde and formaldehyde.     

Trichloroethylene degradation by photocatalysis in annular flow and annulus fluidized bed photoreactors

The effects of trichloroethylene (TCE) gas flow rate, relative humidity, TiO(2) film thickness, and UV light intensity on photodegradation of TCE have been determined in an annular flow type photoreactor. Phosgene and dichloroacetyl chloride formation could be controlled as a function of TCE gas flow rate and photodegradation of TCE decreased with increasing relative humidity. The optimum thickness of TiO(2) film was found to be approximately 5 mum and the photocatalytic reaction rate of TCE increased with square root of UV light intensity. In addition, the effects of the initial TCE concentration, phase holdup ratio of gas and solid phases (epsilon(g)/epsilon(s)), CuO loading on the photodegradation of TCE have been determined in an annulus fluidized bed photoreactor. The TCE photodegradation decreased with increasing the initial TCE concentration. The optimum conditions of the phase holdup ratio (epsilon(g)/epsilon(s)) and CuO wt.% for the maximum photodegradation of TCE was found to be 2.1 and 1.1 wt.%, respectively. Therefore, an annulus fluidized bed photoreactor is an effective tool for TCE degradation over TiO(2)/silica gel with efficient utilization of photon energy.     

TiO2纳米管催化降解4，4’-二溴联苯的影响因素和动力学研究

利用TiO₂纳米管催化降解水中的4,4’-二溴联苯,对催化降解过程和影响因素进行研究。结果表明,TiO₂纳米管对其有较高的催化降解效率且降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学模式。不同光源、4,4’-二溴联苯的初始浓度、纳米管添加量和pH值对催化降解过程都有较大影响,其中pH值的影响最为明显。反应液在中性状态下的降解率明显低于pH=1或11的情况。在pH=1时,4,4’-二溴联苯的降解率达86%。