TiO_2纳米管光催化处理络合银:Ag(I)与配体协同机制

以纳米Ti O2为原料,采用水热合成法制备Ti O2纳米管,以XRD、FT-IR和SEM进行表征。XRD表明Ti O2纳米管主要为锐钛矿相;FT-IR表明制备材料含有丰富的羟基;SEM表明材料分散均匀、不易团聚,比原料具有更大的比表面积。在300 m L/min空气曝气、p H=3、T=(26±0.5)℃和300 W紫外光照的条件下,进行光催化降解EDTA-Ag(I)和DTPA-Ag(I)的实验。结果表明,制备的催化材料对含络合银废水的处理具有较高的光催化活性,金属银的去除率和EDTA、DTPA的降解率都达到95%以上,反应近似符合一级模型;有机配体的光催化氧化与Ag(I)的光催化还原之间具有明显的协同效应。     

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。     

Ti-Ni/γ-Al_2O_3粒子电极的制备及其处理氯霉素废水的效果

以活性氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,Ti、Ni为负载金属,采用溶胶凝胶法制备复合型Ti-Ni/γ-Al_2O_3粒子电极,并用其电催化处理模拟氯霉素废水。考察了Ti和Ni负载组分比例、负载次数、电流强度、pH、电极板间距等因素对氯霉素降解效果的影响。结果表明,Ni∶Ti摩尔比为1∶10、负载2次制备的复合型Ti-Ni/γ-Al_2O_3粒子电极电催化效果最好,在电流强度为0.09A、pH为4、电极间距为40mm的优化电解条件下,氯霉素去除率可高达80.56%。     

Ag~+-TiO_2/AC复合材料的可见光吸附-光催化协同作用

采用水热法制备活性炭负载银掺杂纳米Ti O2复合材料(Ag+-Ti O2/AC),对样品进行了TEM、XRD、FT-IR和UV-Vis表征,分析了Ag+-Ti O2/AC的微结构、吸收谱特性和掺杂银离子后的半导体带隙变化,并研究了其在可见光下对甲基橙溶液(MO)的降解性能。结果表明,水热法不需要高温处理即可得到高活性的锐钛矿相纳米Ti O2,Ag+掺杂和AC负载均明显提高Ti O2光催化剂的光催化活性,在可见光下光照180 min,0.2 g/L的Ag+-Ti O2/AC对10 mg/L的甲基橙溶液的降解率为73.7%,主要由于存在持续的活性炭局域强吸附-Ti O2光催化降解协同作用,明显提高了甲基橙的降解效率。     

超顺磁性纳米Fe_3O_4的制备及其类Fenton反应性能

以二甘醇/乙二醇醇热法制备了超顺磁性纳米Fe_3O_4,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)以及磁滞回线等手段对制备的纳米Fe_3O_4进行表征,并通过纳米Fe_3O_4/H_2O_2类Fenton反应降解罗丹明B废水考察了纳米Fe_3O_4/H_2O_2的性能及其稳定性。研究表明,制备的纳米Fe_3O_4不仅分散性好、规整球状结构,磁性强且粒径比较均匀,平均粒径约为80 nm;从单因素实验(纳米Fe_3O_4投加量、H_2O_2/Fe_3O_4的摩尔比、pH以及反应时间)与正交实验获得了最佳反应条件:纳米Fe_3O_4投加量为2 g·L~(-1),pH=4,H_2O_2/Fe_3O_4摩尔比为4∶1,反应时间为3 h,此时罗丹明B与TOC去除率分别为100%和35%。重复4次使用纳米Fe_3O_4,通过表征发现纳米Fe_3O_4颗粒的晶体结构不变但是发生了团聚,纳米Fe_3O_4的催化性能有所下降。     

RuO_2-IrO_2/Ti修饰阳极的制备及电催化降解苯酚的研究

采用涂刷法制备铱、钌摩尔比(Ir∶Ru)分别为1∶2、1∶1和2∶1的3种RuO2-IrO2/Ti修饰电极。5g/L苯酚溶液中循环伏安(CV)曲线测试结果表明,Ir∶Ru为1∶2的RuO2-IrO2/Ti修饰电极没有出现明显的氧化峰,而Ir∶Ru分别为1∶1、2∶1的RuO2-IrO2/Ti修饰电极分别在0.83、0.90V处出现明显的氧化峰。0.5mol/L硫酸溶液中的极化曲线测试结果表明,Ir∶Ru分别为1∶2、1∶1、2∶1的3种RuO2-IrO2/Ti修饰电极的析氧电位分别为1.20、1.25、1.35V。一定条件下的苯酚降解试验结果表明,160min后Ir∶Ru分别为1∶2、1∶1、2∶1的3种RuO2-IrO2/Ti修饰电极的苯酚去除率分别达到74.3%、82.3%和94.6%。可见,Ir∶Ru为2∶1的RuO2-IrO2/Ti修饰电极的析氧电位最高,苯酚去除率最高,电催化效果最好。     

负载型TiO_2纳米管对水体中萘普生光催化作用

为了解决水体中光催化剂的分离和回收问题,对纳米TiO_2的固载化及其应用进行了研究。首先以纳米TiO_2为原料,采用水热合成法制备TiO_2纳米管;再以聚氨酯膜片为载体制备负载型TiO_2纳米管(PU/TiO_2)。对负载材料进行FT-IR和SEM表征,表征结果表明:TiO_2纳米管能很好地接枝在PU薄膜表面;然后在空气曝气、p H=5、T=26℃的条件下,进行光催化降解萘普生的实验。实验结果表明:制备的负载材料对水体中的萘普生有较强的吸附作用,在300 W紫外光的照射下,5 min内能使10.00 mg/L的萘普生降解完全;紫外光照与光催化剂对萘普生的降解具有协同效应;光催化反应近似符合一级模型。综合表明,负载型TiO_2纳米管是一种具有潜在应用前景的光催化剂。     

修饰型TiO2锡锑电极的制备及其在钻井废水处理中的应用

为了解决传统锡锑电极电催化氧化效果偏低、涂层易脱落的问题,使用阳极氧化法,在钛基底表面制备垂直生长的二氧化钛纳米管(TiO_2-NTs),然后在此基底上采用电沉积法制备出锡锑电极(TiO2-NTs/SnO_2-Sb)。结果表明,相比没有二氧化钛纳米管的锡锑电极(Ti/SnO_2-Sb),TiO_2-NTs/SnO_2-Sb电极的析氧电位从1.9 V增加到2.03 V,电极具有较高的羟基自由基生成能力和更高的电流效率,促进了苯酚的矿化。TiO_2-NTs/SnO_2-Sb电极对实际钻井废水具有较好的脱色效果,COD去除率高达81.4%,且能够有效地改善阳极的"中毒效应"。     

Fe_2O_3/TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂同时脱硫脱硝性能

以溶胶凝胶法制备的15%TiO_2/γ-Al_2O_3为载体,通过浸渍法制备12%Fe_2O_3/15%TiO_2/γ-A_l2O_3催化剂,采用XRD和TPR对催化剂结构和性质进行表征,并考察不同焙烧温度、焙烧时间和载体对催化剂脱硫脱硝性能的影响。结果显示,最佳焙烧条件为500℃下焙烧3 h,12%Fe_2O_3/15%TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂达到的最高脱硝脱硫率分别为98.2%和95.4%。     

纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ降解性能的研究

采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe_2O_4,以其为非均相催化剂,开展了纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ降解性能的研究,考察了纳米CuFe_2O_4焙烧温度对其结构及催化性能的影响,探讨了初始pH、K_2S_2O_8投加量和橙黄Ⅱ初始浓度对该体系降解性能的影响,评价了纳米CuFe_2O_4的稳定性,并在此基础上,探究了纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ的降解机制。结果表明:(1)纳米CuFe_2O_4最佳焙烧温度为400℃,此焙烧温度下制备的纳米CuFe_2O_4晶型较好、比表面积较大、催化活性和稳定性较高;(2)在纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系中,橙黄Ⅱ快速降解最适宜的反应条件为初始pH 5.3、K_2S_2O_8投加量0.5g/L、橙黄Ⅱ初始质量浓度20mg/L、纳米CuFe_2O_4投加量1g/L;(3)纳米CuFe_2O_4在反应中的稳定性较好,金属溶出量较低,可通过有效催化K_2S_2O_8分解为SO_4~-·和HO·,实现橙黄Ⅱ的开环降解。     

Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2阳极消毒处理医院污水

采用热分解+电沉积法制备Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2作为阳极消毒处理医院污水,初步探讨其杀菌基本原理,并研究了阳极材料、电流密度、电极间距、NaCl电解质浓度对消毒效果的影响。结果表明,以Ti/SnO2-Sb2O3/β-PbO2作为阳极,碳纤维作为阴极,在电流密度为80 A/m2,消毒时间为12 min,电极间距为5 mm,不添加电解质的实验条件下,处理后出水的粪大群肠菌数小于500 cfu/L,符合污水综合排放一级标准(GB8978-1996)。     

ZnO/Al_2O_3-SiO_2固体碱催化动物脂肪废油制备生物柴油

采用溶胶-凝胶法制备了Al_2O_3-Si O_2复合载体,采用等体积浸渍法在复合载体上负载Zn O制备固体碱催化剂,催化动物脂肪废油酯交换反应来制备生物柴油。研究了Zn O负载量以及复合载体中Al_2O_3/Si O_2质量比对催化剂活性的影响,并通过重复性实验对优化得到的催化剂稳定性进行考察。活性测试表明,当Zn O的负载量为20%,复合载体中Al_2O_3/Si O_2质量比为1∶9时催化剂的活性最佳,酯交换率达到95.2%。另外,对催化剂进行了BET、XRD、CO_2-TPD一系列表征。结果表明,Al_2O_3高度分散渗透于非晶相Si O_2中,形成催化剂的介孔结构。Zn O负载量为20%时催化剂碱性最强,这是导致催化剂高活性的重要原因。     

TiO2纳米管的水热合成表征及其光催化性能研究

采用水热化学反应的方法制备了TiO2纳米管,并采用TEM、XRD等分析手段对TiO2纳米管的形貌和晶相进行了表征,对比了管与粉的光催化性能.结果表明,采用该方法制得的TiO2纳米管的管径小、管形均匀,TiO2纳米管的光催化性能明显高于TiO2纳米粉.     

F掺杂改性及其制备方法优化对V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂低温SCR脱硝性能的影响

为提高SCR脱硝催化剂的低温脱硝性能,采用正交实验的方法制备了一系列氟(F)掺杂V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂,并对其进行活性分析,考察了不同氟元素来源(氟钛酸铵、氟化铵)、不同钒元素(V)前驱体(乙酰丙酮氧钒、偏钒酸铵)、钨元素(W)的不同添加方式(W做助剂、W既做载体又充当助剂)、不同载体制备方式(溶胶凝胶法、浸渍法)对催化剂脱硝性能的影响。结果表明,F掺杂改性显著增强了催化剂在200～350℃温度范围内的脱硝性能,其中以乙酰丙酮氧钒为V前驱体,以氟化铵为F源,W既充当载体又做助剂的方式制备出的F掺杂V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂具有最优的脱硝效果,其在空速为10 000 h-1的情况下,在200～350℃的温度反应区间,活性能稳定维持在98%以上。同时采用XPS、BET、TGA、SEM、XRD、Raman一系列表征手段对催化剂的理化性质进行了分析,表征结果表明F元素掺杂提高了活性组分在载体表面的分散度,同时促使了催化剂表面的电荷发生转移,增强了催化剂表面的氧化还原能力,促进了催化剂表面化学吸附氧的生成,增加了还原态V物种与还原态W物种的数量。     

Cu_2O负载的TiO_2纳米管阵列的光电催化活性及应用

通过方波伏安电化学沉积法成功制备了Cu_2O负载的TiO_2纳米管阵列(Cu_20/TNAs)异质结电极。利用FESEM、XRD,XPS,UV-vis对样品进行表征,研究其表面形态、晶型特征、化学组分和光学特性。通过电化学工作站测试、光电化学降解布洛芬同时产氢气的实验,研究Cu_20/TNAS电极的光电化学特性。FESEM结果表明Cu_2O以花形和八面体结构负载在纳米管阵列上。XRD和XPS结果证明,样品中Cu元素以Cu_2O形式存在。UVWs表明Cu_20/TNAs的光响应范围红移至可见光区(E_g=2.19 eV)。光电化学测试结果表明所制备的Cu_20/TNAs异质结电极具有良好的光电化学性能,以100 W汞灯为光源认5 V外加电压条件下,电流达4.04 mA·cm~(-2)。且电化学阻抗谱分析证明,负载Cu_2O有利于抑制光生电子导穴复合有效延长电子寿命。在光电化学降解布洛芬同时产氢气的实验中,Cu_2O/tnas光电化学降解布洛芬和产氢气的效率明显优于TNAs。     

附载型复合光催化剂TiO2·SiO2/beads降解有机磷农药

研究以四异丙醇钛 [Ti( iso- O C3 H7) 4]、硅酸乙酯为原料 ,以空心玻璃微球为载体 ,用溶胶—凝胶法制备可漂浮附载型复合光催化剂 Ti O2 · Si O2 / beads的过程 ,利用附载型复合光催化剂降解有机磷农药。结果表明 ,复合型光催化剂 Ti O2 · Si O2 摩尔比存在最佳值 ,n ( Ti O2 ) / m ( Si O2 ) =30 / 70时 ,光催化剂活性最高 ,其活性是同样降解条件下、同样含量 Degussa P- 2 5Ti O2 的 2倍左右。该光催化剂比表面大 ,吸附性强。并用 XRD和 SEM对附载型复合光催化剂进行表征     

掺杂改性对Mn-Ce/TiO_2低温SCR催化剂性能的影响

分别掺杂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、Al_2O_3和Si O_2对Mn-Ce/Ti O_2催化剂进行改性,并运用XRD、BET和SEM对改性前后的催化剂进行表征。结果表明,掺杂CTAB改性效果最为明显,在140℃时NOx去除率即达到84%。掺杂Al2O3也有一定的优化效果,而掺杂Si O_2改性效果不明显。BET表征显示,CTAB能明显增大催化剂的比表面积和总孔容。XRD和SEM表征发现,掺杂CTAB未改变催化剂晶相结构和表面形态。     

Al_2O_3/β-40催化剂同时脱硫脱硝性能

以溶胶凝胶法制备的30Al_2O_3/β-40为载体,采用浸渍法制备出负载不同金属氧化物的催化剂。采用XRD、H_2-TPR、BET对催化剂结构和性质进行表征,以CO为还原剂考察催化剂的脱硫脱硝活性。结果显示12%Ni0/30%Al_2O_3/β-40脱硫脱硝活性最佳,500℃时NO、SO_2转化率均可达到90%以上。     

CuCrO_x/Al_2O_3的制备及催化燃烧甲苯的性能研究

考察了一种低成本的含Cu复合金属氧化物催化剂CuCrO_x/Al_2O_3的制备方法,并用于催化燃烧甲苯。结果表明,CuCrO_x/Al_2O_3的催化活性优于CuVO_x/Al_2O_3、CuMoO_x/Al_2O_3、CuCeO_x/Al_2O_3、CuZrO_x/Al_2O_3,其制备的最佳条件为Cu∶Cr(原子比)=1∶1、负载量8%(以活性物质质量/载体质量计)、焙烧温度500℃。该催化剂具有良好的稳定性、抗硫性和可还原性,在反应温度为300℃下连续催化燃烧77h,甲苯转化率均能保持在90%以上,在SO_2质量浓度为300mg/m~3条件下反应5h,催化活性几乎不受到影响。     

TiO_2纳米管阵列光电极的制备及光催化性能研究

采用阳极氧化法在不同的条件下制备了TiO2纳米管阵列（TNT）光电极,利用SEM、XRD等手段对电极的表面形貌、晶体结构进行了分析和表征。以Rh.B为目标污染物,研究了不同电极的光催化和光电催化性能。结果表明：当氧化电压为20 V时,可获得形貌规则的有序排列的TiO2纳米管光电极,纳米管管径为80～120 nm;经50...