纳米复合ZnO-TiO2晶体的制备及其光电催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米复合半导体ZnO-TiO2薄膜,并进行了结构和光电催化性能的测试.TiO2薄膜对五氯酚溶液的光电催化降解结果表明当输入正向偏压后,其光催化性能有较大提高.由于ZnO的掺入,半导体薄膜电极的光吸收能力增强;同时,Zn2+可能作为光生载流子的浅俘获中心,导致表面界面电荷转移加速,从而延长光生电子/空穴对的寿命并抑制其复合,有效地提高了TiO2薄膜光电催化活性.     

Ru-TiO2光电极对亚甲基蓝的光电催化降解

采用阳极氧化法制备Ru—TiO2光电极，以该电极为工作电极，石墨作对电极，饱和甘汞电极为参比电极，对亚甲基蓝溶液的光电催化降解进行了研究。结果表明：煅烧温度600oC，掺杂1％Ru的Ru-TiO2光电极催化活性最好；以紫外灯（125W）为光源，当外加偏压0．2V，pH为5时，Ru-TiO2光电催化亚甲基蓝120min可使其完全脱色；亚甲基蓝的光电催化降解遵从Langmuir—Hinshelwood动力学模型，测得其反应速率常数k：0．781mmol／（L·min），吸附常数K=0．225L／mmol。     

纳米RuO2-TiO2光电催化处理农药废水研究

采用自制的负载型纳米RuO2-TiO2光催化剂对农药厂生产废水进行光电催化降解试验.考察了煅烧时间、催化剂用量、光辐照强度、电流密度、废水初始pH值和反应时间对废水COD和色度去除率的影响.结果表明,自制光催化剂光电催化性能显著,最佳光电催化活性是同样降解条件下、同样含量的Degussa P-25 TiO2的1.38倍,是Ru0.3Ti07O2的1.81倍.其COD和色度去除率分别为64.3%和95.2%.     

纳米ZnO/PS薄膜的制备及光降解性能

利用纳米ZnO与聚苯乙烯(PS)高速共混法制备了一种在紫外光下具有自降解性能的复合薄膜.分析表明,经过KH570处理的纳米ZnO与PS通过化学键的方式桥联在一起.TG分析表明,复合薄膜的耐热性较PS有所提高；SEM图像显示0.5 wt％ ZnO在PS薄膜表面分布均匀,经过UV照射后薄膜表面出现光腐蚀现象.复合薄膜紫外光自降解实验表明:0.5 wt％ ZnO/PS薄膜在15W的紫外灯照射下,15d的自降解率为3.715％.     

不同制备条件对TiO2薄膜形貌结构、晶体结构及光电催化性能的影响

采用阳极氧化法以HNO3/乙二醇/水为电解液制备不同形貌特征的TiO2薄膜,研究阳极氧化电压、氧化时间和退火温度等参数对TiO2薄膜形貌结构的影响,并利用一级动力学反应进一步探究不同制备条件对光电催化活性的影响.利用场发射扫描电镜(SEM)对TiO2纳米薄膜形貌结构进行表征,并通过X射线衍射(XRD)分析TiO2纳米薄膜的晶相组成、晶粒尺寸.结果表明,不同制备条件对TiO2纳米薄膜的形貌结构有着显著的影响.阳极氧化电压与氧化时间交互影响其形貌结构和光催化活性.当阳极氧化电压为40 V、氧化10 rin,500℃退火1h制备得到的TiO2纳米薄膜光电催化活性最高.     

溶胶-凝胶法制备TiO_2膜电极的研究进展

溶胶-凝胶法是制备纳米薄膜材料的常用方法之一,该方法制备的膜层均匀致密、性能稳定,化学成分准确、易于掺杂、灵活度高,因而应用非常广泛。将TiO2固定在导电基底上既能解决TiO2的回收分离问题,又能通过外加偏压提高光生电子与空穴的分离效率。详细介绍了溶胶-凝胶法制备TiO2膜电极的工艺过程和影响因素,综述了该方法制备TiO2膜电极和掺杂TiO2膜电极的研究进展及其应用,探讨了该方法的改进手段,并对其将来的发展进行了展望。     

Pt掺杂TiO2纳米管制备及其光电催化双酚A

采用阳极氧化法和光化学沉积法分步制备出Pt掺杂TiO2纳米管(Pt-TNT)电极,并对其进行了扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见漫反射(UV-VIS-DRS)分析。以Pt-TNT为工作电极,对双酚A(BPA)进行了光电催化降解研究。结果表明,Pt掺杂后不改变Ti O2纳米管的结构;Pt掺杂后TiO2在可见区具有更强的吸收,且其起始吸收带边出现红移。外加偏压=0.8 V、p H=4时,Pt-TNT光电催化BPA的降解率最高。     

环境污染与防治 网络版论文摘要

水相、泥相中混合及单一菌株对菲的微生物降解；复合纳米SnO2／ZnO光催化降解对甲酚溶液的研究；Pt／TiO2薄膜光催化降解甲基橙的性能研究；两种水生园林植物对小流域富营养化水体的净化作用；废钯-炭催化剂回收钯的工艺中试研究     

TiO2纳米管阳极光电催化氧化次磷酸盐同时阴极回收金属铜

采用电化学阳极氧化法制备了高度有序阵列的二氧化钛(TiO2)纳米管电极,采用此电极作为光阳极在模拟太阳光(AM 1.5)照射下进行了光电催化氧化次磷酸盐且同时回收金属铜(Cu)的研究,比较了光电催化、电催化和光催化体系对次磷氧化和Cu回收效率的差异,详细探究了电压、初始pH、电解质种类对光电催化体系下次磷氧化和Cu回收...     

Ru-TiO_2光电极对亚甲基蓝的光电催化降解

采用阳极氧化法制备Ru-TiO2光电极,以该电极为工作电极,石墨作对电极,饱和甘汞电极为参比电极,对亚甲基蓝溶液的光电催化降解进行了研究。结果表明:煅烧温度600℃,掺杂1%Ru的Ru-TiO2光电极催化活性最好;以紫外灯(125 W)为光源,当外加偏压0.2 V,pH为5时,Ru-TiO2光电催化亚甲基蓝120 min可使其完全脱色;亚甲基蓝的光电催化降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k=0.781 mmol/(L.min),吸附常数K=0.225 L/mmol。     

TiO2／Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2／Ni光电极为阳极，纤维状石墨毡材料（graphite felt，GF）为阴极，饱和甘汞电极（saturated calomel electrode，SCE）为参比电极建立TiO2／Ni光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate，DMP）为目标物，研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律；当DMP初始浓度一定时，影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积，紫外光强度，曝氧速率，外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

纳米TiO2薄膜在不同陶瓷表面的负载及其光催化性能研究

利用2种不同表面处理的陶瓷作为载体，用溶胶凝胶法在其表面进行了纳米TiO2光催化薄膜的负载。采用X射线衍射法（XRD）、X射线光电于能谱仪（XPS）和扫描电镜（SEM）对薄膜的粒径、横断面及表面组成进行了表征和分析，结果表明，TiO2的平均粒径约为15nm，釉面陶瓷TiO2薄膜分布均匀，膜厚约为300nm；无釉陶瓷TiO2薄膜分布不均，膜层不明显；2种载体中的一些基质离子在TiO2薄膜有渗透。苯酚的降解实验表明，以2种不同表面处理的陶瓷为载体的TiO2薄膜对苯酚的降解均符合一级反应动力学，就催化活性而言，TiO2／釉面陶瓷〉TiO2／无釉陶瓷，分析认为基质渗透的Ca^2＋有降低TiO2光催化活性的作用；该薄膜对实际生产多菌灵废水具有催化降解作用。重复降解实验20次，TiO2／釉面陶瓷和TiO2／无釉陶瓷对苯酚的去除率仅分别降低9％和6％。     

水体中常见无机阳离子对TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的影响

选择了6种水体中常见的阳离子（Na^＋、Mg^2＋、Ca^2＋、Al^3＋、Cu^2＋、Ni^2＋）,分别考查了其对TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的影响;从光吸收、无机离子本身的性质对光生电子的捕获及传递等讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的反应速率的原因。结果表明：由于其不能捕获光生电子,Na^＋、Mg^2＋、Ca^2＋本身对TiO2薄膜光催化还原Cr（Ⅵ）的反应速率影响不大;Al^3＋吸引电子能力较强,成为光生电子和Cr（Ⅵ）之间的桥梁,促进了Cr（Ⅵ）的还原;浓度为1 mmmol/L时,Cu^2＋显著地促进了Cr（Ⅵ）的光催化还原,其主要原因是Cu^2＋捕获光生电子的能力很强,起到了催化剂的作用,而浓度大于10 mmol/L时,Cu^2＋形成单质Cu以及对紫外光的吸收都使促进作用降低;Ni^2＋未充满的d轨道具有获得并传递光生电子的能力,也促进了Cr（Ⅵ）的还原;在浓度同为1mmol/L时,对Cr（Ⅵ）光催化还原的促进作用依次为：Cu^2＋〉Al^3＋〉Ni^2＋〉Na^＋、Ca^2＋、Mg^2＋。     

用光催化氧化法处理垃圾渗滤液的实验研究

以城市生活垃圾渗滤液作为研究对象 ,采用悬浮态半导体催化剂对渗滤液进行处理试验。研究了ZnO TiO2复合半导体催化剂的催化活性 ,并研究了各种实验条件、影响因素及处理效果。研究表明 ,在一定的试验条件下 ,用ZnO TiO2 复合半导体催化剂处理城市垃圾渗滤液效果较好 ,可作为垃圾渗滤液的深度处理。同时得到光催化氧化法处理渗滤液的最佳试验参数。     

用光催化氧化法处理垃圾渗滤液的实验研究

以城市生活垃圾渗滤液作为研究对象，采用悬浮态半导体催化剂对渗滤液进行处理试验。研究了ZnO／Tio2复合半导体催化剂的催化活性，并研究了各种实验条件、影响因素及处理效果。研究表明，在一定的试验条件下，用ZnO／TiO2复合半导体催化剂处理城市垃圾渗滤液效果较好，可作为垃圾渗滤液的深度处理。同时得到光催化氧化法处理渗滤液的最佳试验参数。     

光纤ZnO薄膜的制备及光催化性能研究

实验利用射频磁控溅射镀膜工艺，分别在光纤和石英玻璃上成功制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜和荧光分光光度计对薄膜进行了测试分析，并对其光催化降解苯酚的性能进行了对比测试。结果表明，该薄膜具有良好的C轴取向性，光致发光峰分别位于362nm、421nm和486nm附近，且随着薄膜样品晶粒的减小而出现蓝移，光纤上ZnO薄膜的光催化能力是以石英玻璃为基底的ZnO薄膜的1．93倍，光催化效果显著。     

水体中常见无机阳离子对TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

选择了6种水体中常见的阳离子(Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Cu2+、Ni2+),分别考查了其对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响;从光吸收、无机离子本身的性质对光生电子的捕获及传递等讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率的原因。结果表明:由于其不能捕获光生电子,Na+、Mg2+、Ca2+本身对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率影响不大;Al3+吸引电子能力较强,成为光生电子和Cr(Ⅵ)之间的桥梁,促进了Cr(Ⅵ)的还原;浓度为1 mmmol/L时,Cu2+显著地促进了Cr(Ⅵ)的光催化还原,其主要原因是Cu2+捕获光生电子的能力很强,起到了催化剂的作用,而浓度大于10 mmol/L时,Cu2+形成单质Cu以及对紫外光的吸收都使促进作用降低;Ni2+未充满的d轨道具有获得并传递光生电子的能力,也促进了Cr(Ⅵ)的还原;在浓度同为1mmol/L时,对Cr(Ⅵ)光催化还原的促进作用依次为:Cu2+Al3+Ni2+Na+、Ca2+、Mg2+。     

新型光电催化反应器的设计及其反应动力学

研制了一种新型的光电催化反应器,并对PEG-2000模拟废水进行了降解动力学研究。结果表明,电解、光催化、光电催化去除0.5 g/L的PEG-2000模拟废水中COD为零级反应,从动力学角度来看,光电协同作用明显;在不同的外加偏压、初始pH值、曝气量和光强条件下,反应符合零级动力学规律;不同初始浓度PEG-2000模拟废水的光电催化反应具有不同的反应级数,高浓度时,此光电催化体系符合零级反应动力学规律,低浓度时,光电催化氧化符合一级反应动力学规律。     

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.     

纳米RuO2－TiO2光电催化处理农药废水研究

采用自制的负载型纳米RuO₂－TiO₂光催化剂对农药厂生产废水进行光电催化降解试验。考察了煅烧时间、催化剂用量、光辐照强度、电流密度、废水初始pH值和反应时间对废水COD和色度去除率的影响。结果表明，自制光催化剂光电催化性能显著，最佳光电催化活性是同样降解条件下、同样含量的Degussa P－25 TiO₂的1.38倍，是Ru_0.3Ti_0.7O₂的1.81倍。其COD和色度去除率分别为64.3%和95.2%。