固定化二氧化钛膜的制备及其光催化性能

稳定、高催化活性二氧化钛膜的制备是光催化技术实用化的关键,采用改进的溶胶-凝胶法制备固定化二氧化钛膜并试验其光催化性能,考察了溶胶溶液组成、涂覆基材、涂覆方式、涂覆次数、焙烧温度等制备条件的影响.结果表明,用组成及配比为钛酸异丙酯︰正丙醇︰乙酰丙酮︰水＝4.5︰35︰1.5︰3.0(体积比)的溶胶浸涂钛板,并在400℃空气气氛下焙烧30min,重复浸涂4~6次得到的二氧化钛固定膜具有较高的活性,对活性艳红X-3B的光催化降解性能与悬浮式0.1g/L Degussa P25的性能相当.     

镍掺杂二氧化钛光催化剂的制备与光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了镍掺杂的二氧化钛,采用紫外可见分光光度计、傅里叶红外分光光度计、X衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对结果进行了表征。表征结果表明在550℃下煅烧的产物主要是锐钛型二氧化钛,镍的掺杂使得二氧化钛的紫外可见反射光谱明显红移,且镍掺杂二氧化钛的粒度减小,团聚程度下降。以活性艳蓝KN-R为模型降解目标物,通过比较镍掺杂二氧化钛、纯二氧化钛以及标准P25二氧化钛的光催化性能发现镍掺杂二氧化钛的光催化活性最好。当钛酸正丁酯/乙醇比为1:25;钛酸正丁酯/冰乙酸比为1:1;钛酸正丁酯/硝酸镍比为1 000:3;煅烧温度为550℃,煅烧时间为2 h时,镍掺杂二氧化钛的光催化效率最高,达到73.3%。     

二氧化钛亲水性技术现状

二氧化钛在紫外光照下具有亲水亲油性能，本文介绍了二氧化钛表面光照下双亲原理，亲水性二氧化钛膜的制备和研究，以及二氧化钛膜的超斥水性和光照亲水性的应用现状及前景，指出将二氧化钛的光催化氧化，超斥水性及双亲性结合起来的技术将合对我国的环境保护产生积极作用，对今后的研究提出了一些建议。     

二氧化钛亲水性技术现状

二氧化钛在紫外光照下具有亲水亲油性能 ,本文介绍了二氧化钛表面光照下双亲原理 ,亲水性二氧化钛膜的制备和研究 ,以及二氧化钛膜的超斥水性和光照亲水性的应用现状及前景 ,指出将二氧化钛的光催化氧化 ,超斥水性及双亲性结合起来的技术将会对我国的环境保护产生积极作用 ,对今后的研究提出了一些建议     

光活性二氧化钛膜的制备方法

近二十年来发展起来的光催化技术可利用太阳光能对水体中的多种有机污染物进行降解．这符合可持续发展的长远需要,具有诱人的发展前景。光催化技术利用可再生的清洁资源,氧化能力强．适用于广谱有机物,能使难被一般氧化剂氧化、又难生物降解的污染物降解．是当前太阳能利用及水污染控制方面开辟的前沿领域．在治理环境污染方面具有明显的发展优势。本文以溶胶-凝胶法、金属有机化学气相淀积、煅烧沉淀法等多种方法制备光活性二氧化钛膜。     

钒酸银改性二氧化钛制备及其可见光光催化性能研究

通过水热法将钒酸银掺杂负载到二氧化钛上,制备了一种新型改性二氧化钛复合光催化剂.利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见光漫反射技术对催化剂进行了表征,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了该催化剂在可见光下的光催化活性、稳定性等,探讨分析了反应机理.结果表明,可见光下该催化剂降解亚甲基蓝的反应过程符合一级反应动力学,其降解速率常数为0.009min-1,是二氧化钛P25的3倍,且3次回收利用后降解率仅下降4.8%,仍具有较高活性.钒酸银与二氧化钛形成耦合异质结,在可见光照射下,光生电子由钒酸银导带传到二氧化钛导带上,空穴则聚集在钒酸银价带上,产生的h+、·OH等是降解亚甲基蓝的主要物质,电子与受体的结合是反应的限速步骤.     

纳米二氧化钛/针铁矿的制备及其光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为原料制备纳米级二氧化钛,将其负栽于采用化学沉淀法以九水硝酸铁为原料制备的针铁矿上,对复合材料进行透射电镜分析,确定了制备的最佳影响因素,将2种溶胶进行复合提膜,研究其光催化效率.     

TiO_2/ACFs催化剂光催化降解染料废水活性研究

以活性炭纤维为载体,采用溶胶-凝胶法制备得到了活性炭纤维负载二氧化钛光催化剂(TiO2/ACFs),并且以亚甲基蓝为模型化合物模拟研究了活性炭纤维负载二氧化钛光催化剂(TiO2/ACFs)对染料废水的光催化活性。通过扫描电镜(SEM)、XRD等表征方法对活性炭纤维负载二氧化钛光催化剂(TiO2/ACFs)的结构进行了研究。SEM表征显示,大部分二氧化钛以膜的形式均匀地包裹在活性炭纤维丝上,二氧化钛膜层的厚度大约为330 nm,还有一部分TiO2是以颗粒的形式负载在活性炭纤维上。FT-IR分析可知,ACF与TiO2之间有Ti—O—C键生成,说明TiO2与ACF结合牢固,TiO2不易脱落。通过对亚甲基蓝降解可知当煅烧温度为500℃时,TiO2/ACF的光催化性能最好,通过对比发现500℃煅烧制备的催化剂也具有最好的循环使用性能,经过4次循环后该催化剂对亚甲基蓝的去除率仍达到90.2%。     

纳米TiO_2晶体胶体在居室净化中的应用研究

纳米二氧化钛晶体胶体膜的光催化降解研究实验表明,在普通的日光灯下,经过72h的照射,苯与甲苯的降解率分别为96.7%和97.7%,乙硫醇、甲醛与氨几乎100%降解。实际居室环境实验应用研究结果显示,经过纳米二氧化钛胶体处理后的居室,一周后其空气质量达到相应国家标准。因此,纳米二氧化钛胶体形成的纳米晶体膜对空气污染净化是非常有效的,并具有良好的杀菌防霉效果。     

稀土元素掺杂二氧化钛催化剂光降解久效磷的研究

采用浸渍法制备稀土掺杂二氧化钛光催化剂，通过光催化降解农药久效磷的研究，发现掺杂稀土元素对ＴｉＯ２的光催化性能有明显的影响，特别是Ｃｅ＾４＋、Ｌａ＾３＋等能明显提高ＴｉＯ２的光催活性，并讨论了催化剂的制备，光降解条件诸因素对光降解久效磷的影响。     

壳聚糖材料负载光催化剂处理印染废水的研究

将吸附与光催化降解污染物协同效应的理念引入处理有机污染物的研究当中,将壳聚糖与纳米二氧化钛作为原料,制取成负载纳米二氧化钛的壳聚糖多孔材料,并研究其浓度、光催化时间、pH等因素对模拟废水活性艳红吸附的影响。实验结果表明:当纳米二氧化钛与壳聚糖投加配比为1∶2、溶液pH值=6、反应温度为20~40℃、光催化时间为90 min时,壳聚糖负载纳米二氧化钛对活性艳红模拟废水的吸附能力达到74.2%。     

酸改性纳米TiO_2降解模拟污染物的研究

用溶胶-凝胶法制备了酸改性纳米二氧化钛,并用XRD、UV-vis等测定技术对所制得的粉体试样进行了表征,同时以甲基橙为模拟污染物,评价了改性后纳米二氧化钛的光催化性能,发现其光催化活性大大高于未改性二氧化钛粉体。并从酸改性的样品中筛选出了光催化活性最好的粉体,以光催化降解苯酚为模型反应,确立了降解的最优条件。     

二氧化钛催化剂的制备及其催化性能研究

TiO₂光催化剂具有光催化活性高,吸收紫外光性能强,无毒等特点。本文主要采用溶胶-凝胶法合成TiO₂溶胶,分析反应条件对二氧化钛溶胶形成的影响,研究合成所得TiO₂的光催化性能。为了改进二氧化钛的光催化性能,将二氧化钛分散于壳聚糖体系中,以提高二氧化钛的光催化效果,通过对甲基橙这种较难降解的染料化合物的催化降解实验,探究二氧化钛在降解印染废水方面的光催化性能。     

光催化-膜分离组合工艺降解斯蒂芬酸的研究

研究了利用光催化-膜分离组合工艺降解斯蒂芬酸废水.通过对中空纤维微滤膜进行预处理,提高了膜的亲水性,降低了膜的固有阻力.对反应装置进行长达一个月的连续运行效果考察,中空纤维膜对二氧化钛粒子能达到完全的截留,并在长期运行中二氧化钛的光催化降解斯蒂芬酸的效率能保持稳定,从而保证了光催化反应的连续进行,很好地做到了二氧化钛光催化剂的回收再利用,具有一定的实用性.     

利用碳氮共掺杂二氧化钛纳米管阵列实现同时降解甲基橙和产氢

本研究结合阳极氧化和超声辅助沉积的方法合成碳氮共掺杂的二氧化钛纳米管阵列,并采用XRD、FESEM、UV-vis、XPS等技术对材料进行表征.光电化学(PEC)体系中,碳氮共掺杂二氧化钛纳米管阵列作为阳极,甲基橙溶液作为光电催化氧化的对象,对光催化剂的氧化性能进行了考察,与此同时,在阴极实现光解水产氢,最终在PEC体系中实现同时降解甲基橙和产氢.XRD、FESEM、UV-vis、XPS及TEM等表征结果表明,碳氮成功地掺入到了二氧化钛纳米管阵列中,并未破坏其多孔有序的结构,而且比二氧化钛纳米管阵列具有更高的光催化活性.光电催化降解甲基橙的实验当中,在酸性溶液条件下,二氧化钛纳米管阵列的催化氧化效率较高,降解效率达到了100%,其速率常数为2.3×10-3s-1(p H=4),同时也具有较高的产氢速率(0.95 mmol·h-1),因此,该实验体系在光电催化降解污水中的有机污染物同时产氢方面有应用前景.     

Hg、Cd对莼菜越冬芽光合膜光化学活性及多肽组分的影响

研究了重金属Ｈｇ＾２＋、Ｃｄ＾２＋对水生植物莼菜越冬芽光合膜叶绿素含量、多肽组分及光化学特性的影响。实验结果表明，经１ｍｍｏｌ／Ｌ浓度Ｈｇ＾２＋处理后，叶片光合膜叶绿素含量、叶绿素ａ／ｂ值、室温吸收光谱、荧光发射光谱、光系统电子传递活性呈下降趋势；当Ｈｇ＾２＋处理浓度超过２ｍｍｏｌ／Ｌ时，叶片光合膜叶绿素含量及其它化光学活性显下降，光合膜多肽组分也产生降解。茎光合膜对Ｈｇ＾２＋的敏感程度比叶片低     

膜分离-光催化组合工艺的应用研究

文章主要对膜分离-光催化组合工艺进行了研究。通过对悬浮体系中二氧化钛粒径的分析,选择合适的中空纤维膜。在不同的条件下对二氧化钛悬浮体系的研究结果表明,二氧化钛粒子的分离性能受粒子粒径、抽吸压力、曝气量、温度、pH值、料液环境等因素的影响,而在光催化反应常用的二氧化钛浓度范围内(1～4g/L),浓度对分离性能的影响不大。     

基于缺陷重构的类芬顿光催化剂在降解染料废水中的应用

近年来,通过缺陷调控提高催化剂催化性能引起了广泛关注,而缺陷重构过程对光催化-类芬顿耦合反应的影响仍鲜有研究.本文将含铁多酸分子强耦合到富含氧空位缺陷的二氧化钛(TiO_2)光催化剂(P25)表面,考察了缺陷形成和二次重构过程对光催化-类芬顿协同催化降解有机染料活性的影响.结果表明,单氰胺复合后二次煅烧有利于H2气氛处理生成的氧空位进行空间分布重构,重构后的缺陷更为有利于TiO_2表面的光生电荷向含铁多酸分子界面转移.借助TiO_2光催化剂光生电荷分离能力的提升和类芬顿试剂活性位点的增强,缺陷重构的类芬顿光催化剂在降解亚甲基蓝染料的反应中催化活性提高了13倍.     

MnO_2催化生成O_2作电子捕获剂协同TiO_2催化剂的制备及研究

为提高氮掺杂二氧化钛的可见光响应及反应效率,以尿素为氮源,硅胶为负载剂,采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载氮掺杂二氧化钛粉末,再采用等体积浸渍法将二氧化锰负载在上述催化剂上,经过烘干、焙烧制得具有可见光响应的复合型光催化剂;利用TEM、SEM、XRD、XPS等方法对制备的复合型光催化剂进行了表征,在可见光照射下对复合型光催化剂的光催化活性进行了测试,并考察了氮的掺杂量和焙烧温度对其光催化活性的影响。试验结果表明:改性后的复合型光催化剂光响应范围由紫外光区拓展到可见光区,在降解甲基橙的试验中表现出良好的可见光催化活性;通过对其光催化反应机理的探讨及处理效果的分析,负载的二氧化锰催化产生的O_2可作为良好的电子捕获剂而提高反应效率;随着氮掺杂量的减少、焙烧温度的提高,复合型光催化剂的可见光催化活性减弱。     

用于印染废水处理的新型膜工艺及耦合反应器

文章介绍了可用于印染废水深度处理的工业化新型膜集成工艺以及新兴的耦合膜过程及反应器,具体包括混凝/絮凝与膜过程的集成工艺、超滤(UF)和反渗透(RO)/纳滤(NF)组合的双膜工艺以及膜生物反应器(MBR)、二氧化钛光催化膜反应器(PMR)和电催化氧化膜集成工艺(ECOM)等.针对上述五种工艺的特点、运行方式的差异以及印...