微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用

基于光催化．膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性，以微米级MCM-41分子筛为载体，采用原位生成法制备微米级负载型TiO2催化剂。针对微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明，曝气量一定的情况下，微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中具有良好的悬浮特性，且优于纳米TiO2。随着催化剂投加量的增加，悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0．3m。／h、催化剂投加量为1g／L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器；该微米级催化剂与纳米TiO2相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性，能够有效降低膜污染，延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0．1m3／h时，反应器连续运行5h（未加反冲洗）后，微米级负载型TiO2催化剂和纳米TiO2对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4．3％和37．4％。反应器连续运行72h，膜组件依然具有很好的分离特性。     

微米级负载型 TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用简

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性，以微米级MCM-41分子筛为载体，采用原位生成法制备微米级负载型TiO₂催化剂。针对微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明，曝气量一定的情况下，微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性，且优于纳米TiO₂。随着催化剂投加量的增加，悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3 m³/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器；该微米级催化剂与纳米TiO₂相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性，能够有效降低膜污染，延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m³/h时，反应器连续运行5 h（未加反冲洗）后，微米级负载型TiO₂催化剂和纳米TiO₂对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h，膜组件依然具有很好的分离特性。     

一体式光催化－膜分离三相流化床反应器膜污染特性

通过利用颗粒状 TiO2催化剂(平均粒径0.258/μm)对酸性红 B 模拟废水的催化降解实验,对一体式光催化氧化-膜分离三相流化床反应器的膜污染特性进行了研究.结果表明,TiO2是造成膜污染的主要污染物,且 TiO2浓度愈大,膜污染愈严重;本实验体系TiO2的适宜浓度为 2g/L.反应区曝气量在 3.6m3/h 时膜污染最小;膜组件底部曝气装置可大大减轻膜污染,且其曝气量以 0.6 m3/h 为宜.表面冲洗、气体反冲洗和碱洗均可有效地清除膜表面和膜孔内的污染物,使膜通量恢复至90%以上;"表面冲洗 碱洗"和"表面冲洗 碱洗 气体反冲"可进一步提高膜通量的恢复,但不十分明显.     

一体式光催化氧化-膜分离流化床反应器性能的研究

通过对光催化氧化和有机膜分离技术的耦合,设计了一种新型一体式光催化氧化-膜分离流化床反应器,并通过利用颗粒状TiO2催化剂(粒径0.28～0.33 μm)对浓度为10 mg/L的酸性红B模拟废水的降解实验,研究了反应器的性能.结果表明,反应器中TiO2的加入量以2 g/L为宜,废水脱色率达98%;膜组件底部的曝气装置可大大减轻膜污染,"表面冲洗 反冲洗"的清洗方法能够有效地恢复膜通量.     

TiO2光催化-微滤膜分离深度净化亚甲基蓝印染废水

采用悬浮式TiO2光催化膜反应器深度净化纺织工业园区含亚甲基蓝印染废水经生物处理二级出水,利用中空纤维微滤膜进行催化剂截留分离,研究催化剂投加量、运行时间、溶解氧、搅拌方式对出水水质及膜通量的影响。结果表明:光催化会消耗体系溶解氧,鼓风曝气搅拌可同时为系统供氧,优于机械搅拌;该耦合体系的催化剂最佳投加量为1 g/L,经光催化氧化-膜组合工艺处理后水质优于GB 4287-1992《纺织染整工业污染物排放标准》的I级标准,符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ/T 48-1999)。     

纳米TiO_2光催化-超滤法处理模拟二级出水

采用纳米TiO_2光催化-超滤对模拟二级出水进行处理。分别考察了纳米TiO_2光催化剂的投加量、光催化反应时间、光催化过程曝气量、膜出水通量以及回流比对废水中污染物去除率的影响。结果表明:光催化反应最优处理工况,纳米TiO_2投加量250 mg/L、反应时间150 min、曝气量为1.0 L/min、膜出水通量为115 L/(m~2·h)、错流过滤的回流比200%;在此工况条件下,出水的UV254和TOC的去除率分别为96%和84%。     

光催化处理二甲苯废气的影响因素研究

使用自制光催化反应器,以多孔型载体分别负载纳米TiO2和普通TiO2,以256～265 nm紫外光为光源,探讨了TiO2光催化处理二甲苯废气的影响因素及处理性能.结果发现,在以纳米型TiO2作为催化剂、在紫外光强为1000 W且布光均匀、风量为1000 m3/h、进口浓度350 mg/m3、通入臭氧的工况条件下运行,整个系统对二甲苯的去除率平均在90%以上.     

超细TiO2粒子的超滤分离及回用特性

针对TiO2超细粒子的超滤分离特性进行了试验研究,探讨了操作压力、膜面流速、TiO2投量、pH、电解质等参数条件对膜通量的影响规律及作用机理,证实了浓差极化及滤饼层阻力是影响通量变化的主导因素,在此基础上确定了适宜的超滤工艺条件及膜清洗方式.以甲基橙为降解基质分别测试了经混凝与超滤分离后的TiO2光催化活性,结果表明,超滤不仅可实现TiO2粒子与水的彻底分离,且分离后TiO2催化活性与初次使用相当.研究表明超滤用于悬浮光催化体系的固液分离及催化剂再用是可行的.     

超细TiO2粒子的超滤分离及回用特性

针对TiO2超细粒子的超滤分离特性进行了试验研究，探讨了操作压力、膜面流速、TiO2投量、pH、电解质等参数条件对膜通量的影响规律及作用机理，证实了浓差极化及滤饼层阻力是影响通量变化的主导因素，在此基础上确定了适宜的超滤工艺条件及膜清洗方式。以甲基橙为降解基质分别测试了经混凝与超滤分离后的TiO2光催化活性，结果表明，超滤不仅可实现TiO2粒子与水的彻底分离，且分离后TiO2催化活性与初次使用相当。研究表明超滤用于悬浮光催化体系的固液分离及催化剂再用是可行的。     

光催化-膜分离三相流化床循环反应装置处理酸性红B废水

耦合光催化氧化和有机膜分离技术，设计了一种新型光催化氧化-有机膜分离三相流化床循环反应装置（循环反应装置）；并对循环反应装置光催化降解酸性红B时的影响因素进行了研究。结果表明，减小膜出水通量和降低酸性红B废水浓度均有利于膜出水降解率的提高；循环反应装置中废水降解率随光催化反应器底部曝气量的增加而先增加再降低，膜分离器中废水降解率的波动则随曝气量的增加而总是在增大，其最佳曝气量为1．00m^3／h；光催化反应器中多光源布置有利于循环反应装置的稳定运行；循环反应装置可有效地处理酸性红B废水。     

膨胀珍珠岩负载TiO2光催化脱色性能的研究

以钛酸四丁酯为原料,膨胀珍珠岩为载体,用溶胶-凝胶法制备可漂浮于水面的负载型TiO2.利用该负载型TiO2对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验,结果表明,浸渍3次的负载型TiO2光催化活性最高,催化剂最佳用量为500mg/100mL RB,经5 h光照,对100mL浓度为1 mg/L和2.5 mg/L RB脱色率分别为76.67%和47.27%;该催化剂使用寿命长,25h后催化剂脱色性能没有减弱,可重复使用;经8 h光照,染料废水脱色效果好.     

膨胀珍珠岩负载TiO2光催化脱色性能的研究

以钛酸四丁酯为原料 ,膨胀珍珠岩为载体 ,用溶胶 -凝胶法制备可漂浮于水面的负载型TiO2 。利用该负载型TiO2 对罗丹明B(RB)进行光催化脱色实验 ,结果表明 ,浸渍 3次的负载型TiO2 光催化活性最高 ,催化剂最佳用量为 5 0 0mg/10 0mLRB ,经 5h光照 ,对 10 0mL浓度为 1mg/L和 2 .5mg/LRB脱色率分别为 76 .6 7%和 4 7.2 7% ;该催化剂使用寿命长 ,2 5h后催化剂脱色性能没有减弱 ,可重复使用 ;经 8h光照 ,染料废水脱色效果好。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H4SiW12O40/TiO2/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H4SiW12O40/TiO2/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H4SiW12O40/TiO2/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H4SiW12O40/TiO2/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析.研究了H4SiW12O40/TiO2/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响.实验结果表明,在中性条件下,H4SiW12O40/TiO2/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%.     

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.     

纳米二氧化钛复合石墨烯催化剂的制备及处理染料废水

以硫酸钛为原料,采用共沉淀法,制备了一系列纳米二氧化钛复合石墨烯催化剂,采用XRD和FTIR对样品进行表征。通过紫外光照射亚甲基蓝溶液光催化降解实验,研究石墨烯的加入量对TiO2光催化性能的影响,结果表明,TiO2-GO-5具有最佳的光催化性能。在pH=6.00、TiO2-GO-5的投加量为0.070 g/50 mL、光照3 h条件下,100 mg/L亚甲基蓝溶液的脱色率达到最大值为90.52%。     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附研究

摘要以自制的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜作为吸附剂,以亚甲基蓝为目标污染物,研究了亚甲基蓝初始浓度、温度、TiO2/活性炭复合纳米纤维膜投加量、pH等对TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附去除亚甲基蓝的影响,并研究了TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的Zeta电位、接触角、光催化再生性能.结果表明:(1)静态吸附时,随着亚...     

纳米TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其对甲醛气体降解

研究了纳米TiO2/活性炭复合光催化剂对空气中典型污染气体甲醛的光催化降解特性。采用扫描电镜（SEM）表征复合催化剂的表面特征。结果显示,经改性后的纳米TiO2在复合催化剂表面分布均匀,呈球状。对甲醛气体的降解实验显示TiO2负载量为1%时对甲醛的去除效果最好,6 h去除率为61.7%。结果显示复合催化剂把甲醛气体分解成CO2,可以直接排空,无二次污染。     

纳米TiO2/活性炭复合光催化剂的制备及其对甲醛气体降解

研究了纳米TiO2/活性炭复合光催化剂对空气中典型污染气体甲醛的光催化降解特性。采用扫描电镜(SEM)表征复合催化剂的表面特征。结果显示,经改性后的纳米TiO2在复合催化剂表面分布均匀,呈球状。对甲醛气体的降解实验显示TiO2负载量为1%时对甲醛的去除效果最好,6 h去除率为61.7%。结果显示复合催化剂把甲醛气体分解成CO2,可以直接排空,无二次污染。     

低密度聚乙烯膜负载型Fe/N-TiO_2制备及光催化降解二苯胺

采用溶胶凝胶法研制了Fe、N单独掺杂或Fe、N共同掺杂改性TiO_2催化剂,并用浸渍法负载于低密度聚乙烯(LDPE)膜上,制备出LDPE膜负载型催化剂。利用X射线衍射、X射线能谱、紫外—可见光吸收光谱、扫描电子显微镜对催化剂进行表征分析,并考察了催化剂种类、二苯胺(DPA)初始浓度、pH、曝气等因素对降解DPA的影响。结果表明:LDPE膜负载型Fe/N-TiO_2在可见光区有较强的吸收;负载的Fe/N-TiO_2粒子均匀地分布于LDPE膜表面;在氙灯的可见光照射下,DPA初始质量浓度为20mg/L、曝气量为2L/min、溶液pH为3时,Fe/N-TiO_2光催化反应90min时DPA降解率可达到80.11%。