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，4，4’一二溴联苯的降解率达86％。     

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8 h，初始浓度为4 mg/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。     

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%。     

镧负载改性TiO2太阳光催化降解微囊藻毒素的研究

考察了镧负载改性TiO₂催化剂在太阳光下降解微囊藻毒素LR (MCLR)的效果及其影响因素。结果表明，镧负载改性的TiO₂可显著增加MCLR在TiO₂表面的吸附量，同时提高MCLR在太阳光下的降解率。随着镧负载量的增加，太阳光下MCLR降解率可从65%提高到95%，pH降低可促进MCLR的降解。改性TiO₂对藻毒素的降解存在最佳投加量，实验结果表明，在pH=6，MCLR初始浓度为2 mg/L，0.001-La-TiO₂的最佳投量为0.5 g/L，在3 600 μW/cm²太阳光下照射30 min，降解率可达97%。     

TiO2/GeO2复合膜光催化氧化降解农药废水的研究

提出了一种新的TiO₂/GeO₂复合膜圆形光催化氧化反应器，研究了该反应器对经物化处理后的农药废水进行降解的过程。研究表明，光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO₂/GeO₂复合膜、pH=6.7、过氧化氢（H₂O₂）浓度为400 mg/L。并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨。有机废水通过该反应器处理后，其COD值降为57mg/L。能使有机污染物全部降解为小分子无机物，废水达到国家一级排放标准。     

TiO2/AC复合催化剂的制备及其对六氯苯的光催化降解性能研究

以颗粒活性炭（AC）和钛酸丁酯为原料，采用微波辐射法制备TiO₂/AC复合光催化剂，并对制备的催化剂进行了表征；采用该催化剂对六氯苯进行光催化降解，确定了六氯苯降解的最佳工艺条件，并就几种外加试剂对TiO₂/AC光催化降解六氯苯的强化作用进行了探讨。结果表明，制备的催化剂中TiO₂均匀分布在活性炭表面、呈单一的锐钛矿晶型，晶粒生长完善。该催化剂催化降解六氯苯的最佳工艺条件为：pH值为5、TiO₂负载量为18.2%、TiO₂/AC投加量为0.4 g/L、反应时间为60 min。在此条件下，六氯苯降解效率达90.3%。添加适量的H₂O₂、AgNO₃、K₂S₂O₈、KIO₄和KMnO₄均能提高TiO₂/活性炭对六氯苯的光催化降解效率。5种外加试剂的适宜添加量分别为0.3%、1.0、1.0、0.1和0.1 mmol/L，对TiO₂/AC光催化效率的强化作用大小顺序为：H₂O₂＞AgNO₃＞K₂S₂O₈＞KMnO₄＞KIO₄。     

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%。     

TiO2纳米管催化活性再生处理技术简

采用H₂O₂、Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液对失活的TiO₂纳米管进行再生处理，重点考察了3种溶液的浓度和处理时间等对再生效果的影响，初步分析了经处理后TiO₂纳米管催化活性得到再生或增强的机理。结果表明，经H₂O₂溶液处理后TiO₂催化活性能得到有效再生，经Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液处理后其催化活性不仅得到再生，还能显著增强，这与H₂O₂和Fenton的强氧化作用，及进入TiO₂纳米管的Fe³⁺的阻止电子-空穴对再复合作用有关。     

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

负载型纳米复合半导体WO3-TiO2/AC光催化降解刚果红废水

采用溶胶-凝胶-浸渍-焙烧法制备了负载型纳米复合半导体WO₃-TiO₂/AC光催化剂，以偶氮染料刚果红为目标降解物，通过正交实验优化了刚果红废水的降解条件，并对其光催化动力学进行了探讨。结果表明，刚果红废水的最佳降解条件为：催化剂投加量10 g/L，pH=7，H₂O₂用量为3.5 mL/L。在最佳条件下，当刚果红废水起始浓度为40 mg/L时，反应120 min后，刚果红溶液的去除率可达95.21%，较相同条件下TiO₂/AC对刚果红染料的降解率提高了19.57％。光催化剂对刚果红的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型。     

TiO_2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同定化催化剂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8 b,初始浓度为4 mg/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.     

超声协同TiO2光催化降解4,4′-二溴联苯

以纳米TiO2膜为光催化剂,对4,4′-二溴联苯水溶液进行了超声光催化（US＋UV）、光催化（UV）和超声（US）降解,探讨了初始浓度、超声的声强和频率等对降解4,4′-二溴联苯的影响。结果表明,4,4′-二溴联苯的超声光催化降解存在协同效应,降解率随4,4′-二溴联苯初始浓度的增大而下降,随声强和频率的增大而增大。超声光催化过程符合一级动力学方程,反应数率常数为0.011 min^-1。超声光催化与光催化的降解产物不同。     

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.     

Photocatalytic degradation of the herbicide erioglaucine in the presence of nanosized titanium dioxide: comparison and modeling of reaction kinetics

The present work mainly deals with photocatalytic degradation of a herbicide, erioglaucine, in water in the presence of TiO2 nanoparticles (Degussa P-25) under ultraviolet (UV) light illumination (30 W). The degradation rate of erioglaucine was not so high when the photolysis was carried out in the absence of TiO2 and it was negligible in the absence of UV light. We have studied the influence of the basic photocatalytic parameters such as pH of the solution, amount of TiO2, irradiation time and initial concentration of erioglaucine on the photodegradation efficiency of erioglaucine. A kinetic model is applied for the photocatalytic oxidation by the UV/TiO2 system. Experimental results indicated that the photocatalytic degradation process could be explained in terms of the Langmuir-Hinshelwood kinetic model. The values of the adsorption equilibrium constant, K, and the second order kinetic rate constant, k, were 0.116 ppm-1 and 0.984 ppm min-1, respectively. In this work, we also compared the reactivity between the commercial TiO2 Degussa P-25 and a rutile TiO2. The photocatalytic activities of both photocatalysts were tested using the herbicide solution. We have noticed that photodegradation efficiency was different between both of them. The higher photoactivity of Degussa P-25 compared to that of rutile TiO2 for the photodegradation of erioglaucine may be due to higher hydroxyl content, higher surface area, nano-size and crystallinity of the Degussa P-25. Our results also showed that the UV/TiO2 process with Degussa P-25 as photocatalyst was appropriate as the effective treatment method for removal of erioglaucine from a real wastewater. The electrical energy consumption per order of magnitude for photocatalytic degradation of erioglaucine was lower with Degussa P-25 than in the presence of rutile TiO2.     

Photocatalytic degradation of volatile organic compounds at the gas-solid interface of a TiO2 photocatalyst

In the present work, photocatalytic degradation of volatile organic compounds including gas-phase trichloroethylene (TCE), acetone, methanol and toluene over illuminated TiO2 was closely examined in a batch photoreactor as a function of water vapor, molecular oxygen and reaction temperature. Water vapor enhanced the photocatalytic degradation rate of toluene, but was inhibitive for acetone, and, there was an optimum water vapor concentration in the TCE and methanol removal. In a nitrogen atmosphere, it showed lower photocatalytic degradation rate than in air and pure oxygen. Thus, it could be concluded that oxygen is an essential component in photocatalytic reactions by trapping photogenerated electrons on the semiconductor surface and by decreasing the recombination of electrons and holes. As for the influence of reaction temperature, it was found that photocatalytic degradation was more effective at a moderate temperature than at an elevated temperature for each compound.     

外负载Ce-TiO2/活性炭复合体对亚甲基蓝光催化

用超临界流体沉积法处理过的活性炭(AC)为载体,钛酸丁酯为前驱物,硝酸铈为掺杂剂,乙醇为溶剂,制备了外负载TiO2-Ce/Csurf复合材料。在紫外灯照射下,以亚甲基蓝溶液为标准模拟降解物,研究了复合体不同热处理温度、不同浓度、不同亚甲基蓝浓度、不同铈掺杂量以及不同反应温度对光催化性能的影响。结果表明:外负载催化剂的催化性能要高于纯TiO2和体负载催化剂。铈离子掺杂能抑制TiO2晶粒生长,阻碍了TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变。当铈离子掺杂量为1.5%,热处理温度为600℃,亚甲基蓝溶液初始浓度为5.5 mg/L,样品浓度为1.5 g/L时,光催化性能最好。     

纳米TiO2光催化氧化去除水中痕量双氯芬酸的研究

以TiCl4为前驱体,采用水解法经不同温度煅烧制备了具有不同理化性能的纳米TiO2光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、物理吸附仪、紫外—可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等手段对纳米TiO2的晶相结构、粒径、孔径分布以及禁带宽度等进行了表征。以蒸馏水配制的双氯芬酸溶液为目标物,进行了纳米TiO2光催化氧化去除双氯芬酸的活性测试,研究了纳米TiO2的理化性能与光催化氧化活性之间的关系。结果表明,经400℃煅烧制得的纳米TiO2样品具有最高的光催化氧化活性,其在紫外光照射60min下对双氯芬酸的去除率为98%左右,比单独紫外光照射高出85百分点。纳米TiO2光催化氧化去除双氯芬酸的反应近似一级反应动力学模型,其中经400℃煅烧制得的纳米TiO2光催化氧化去除双氯芬酸的表观反应速率常数为0.054 54min-1,是普通商用TiO2的2倍左右,与德国Degussa P-25TiO2的光催化氧化活性最相近。     

二氧化钛纳米管光催化降解水中百草枯

二氧化钛纳米管被用于光催化氧化水体中的百草枯,对光催化反应条件、常见Fe3+离子的干扰情况和百草枯光催化降解动力学规律进行了研究。结果表明,浓度为25 mg/L的百草枯溶液,在二氧化钛纳米管(TNT)1.0 g/L,H2O20.5 mL/50 mL,pH=5.0的最优光催化氧化条件下,经过30 min反应可以被100%从水体中去除,表现出非常高的光催化降解效率;动力学方程拟合表明,百草枯光催化氧化反应符合拟一级动力学规律,动力学方程为ln(C0/C)=1.0267t-0.1282,反应速率常数K为1.0267 h-1;双氧水存在时常见的Fe3+能够进一步提高百草枯光催化降解率;该光催化反应体系对低浓度百草枯废水有很好的处理效果,预示着光催化氧化技术适合地表或地下水体中百草枯的去除。     

The preparation of Zn2+-doped TiO(2) nanoparticles by sol-gel and solid phase reaction methods respectively and their photocatalytic activities

The photocatalytic oxidation of the organic pollutants with TiO(2) as photocatalyst has been widely studied in the world, and many achievements have been made. The degradation of pollutants is highly related to the photocatalytic activity of TiO(2). It is demonstrated that doping ions to TiO(2) is one way to enhance the photocatalytic activity of TiO(2). In this paper, Zn(2+)-doped TiO(2) nanoparticles were prepared through sol-gel and solid phase reaction methods, characterized by means of X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The photocatalytic activity of the elaborated powders was studied following the degradation of Rhodamine B. The results showed that the photocatalytic activity of Zn(2+)-doped TiO(2) prepared by sol-gel method is close to that of pure TiO(2) particles, however, the photocatalytic activity of Zn(2+)-doped TiO(2) prepared by solid phase reaction method is much higher than that of pure TiO(2) particles. The most efficient degradation of Rhodamine B was found with TiO(2) particles doped with 0.5% Zn(2+) in mole and calcined at 500 degrees C. Also the reason for the enhancement of the photocatalytic activity of TiO(2) by Zn(2+) doping through solid phase reaction method was discussed.