Ti-Zn催化剂合成及降解卷烟厂蒸叶废水的研究

采用溶胶-凝胶与水热相结合的方法合成了Ti-Zn复合催化剂,借助XRD、SEM、BET、UV-Vis等多种技术对其进行了表征,并将其用于卷烟厂蒸叶废水的光催化处理,考察了Ti-Zn比及投放量对催化剂光催化活性的影响规律。XRD分析表明,复合催化剂X射线衍射谱图中出现锐钛矿相TiO2的特征衍射峰,说明复合催化剂中的Ti以TiO2晶体形式存在,但谱图中并没有出现ZnO的特征衍射峰;UV-Vis吸收光谱表明,复合催化剂相比纳米TiO2其在紫外光区的吸收增强,即复合催化剂对光具有更高的利用率,但Ti-Zn比对复合催化剂吸收光谱影响不大。光催化实验表明,Ti-Zn复合催化剂的光催化活性明显高于纳米TiO2催化剂,且其光催化活性与Ti-Zn比及催化剂投放量有关,随着掺杂量及投放量的增加光催化活性均表现出了先增后降的变化趋势,当Ti-Zn比为10:1(摩尔比),投放量为1000mg/L左右时Ti-Zn复合催化剂对卷烟厂蒸叶废水表现出了较好的处理效果,废水COD去除率达到76.7%。     

异丙醇助水热法制备钛酸铋粉体的光催化性能

以B(iNO)3·35H2O和T(iSO)42为反应物,用异丙醇助水热法制备了钛酸铋光催化剂,并研究不同水热温度和水热时间对样品光催化活性的影响。用XRD表征了样品的结构,UV-vis漫反射测试显示含有Bi12TiO20的样品的吸收带发生了红移,BET测试表明样品的比表面积远远高于化学溶剂分解法制备的钛酸铋的比表面积。以甲基橙为模拟污染物,评价了样品的光催化性能,发现当水热反应温度为140℃,水热反应时间为2.5h时,样品的光催化活性最高,且超过P25。     

多壁碳纳米管的制备与可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)/CdS/TiO2复合半导体光催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等分析方法对光催化剂进行了结构表征,并考察了在可见光照射条件下MWCNTs/CdS/TiO2对甲基橙(MO)降解的光催化性能。结果表明,MWCNTs/CdS/TiO2能有效降解甲基橙。低浓度MO降解效果比高浓度好,光催化剂投加量为1.2 g/L即可达到较好的催化效果,酸性条件有利于光催化,投加适宜浓度的H2O(2低于10 mmol/L)时会和催化剂产生协同效果,浓度过大,催化效果下降。阴离子对催化效果有抑制作用,其中PO43-的抑制作用最强。所制备的复合催化剂具有较好的实际应用价值。     

Mn-Fe氧体/SiO_2/TiO_2磁载光催化剂的制备及性能

以化学共沉淀法制备Mn-Fe氧体,正硅酸乙酯为前躯体对其进行多次包覆SiO2,得到致密SiO2保护层的Mn-Fe氧体软磁性载体。采用溶胶-凝胶法在软磁性载体上负载TiO2光催化剂,得到Mn-Fe氧体/SiO2/TiO2纳米磁载性复合光催化剂。用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)进行了表征;以甲醛为模拟污染物,评价了其光催化活性;以磁性回收装置测定了其回收率。结果表明,对TiO2进行晶化热处理时,磁载体中金属离子在TiO2有所渗透,且随着TiO2负载次数的增多,金属离子在TiO2中的含量逐渐降低,TiO2粒径逐渐增大;复合催化剂的比饱和磁化强度减小,矫顽力增大,其磁回收效率逐渐降低,光催化活性逐渐增强。当TiO2负载次数为10次时,该磁载催化剂的催化活性是纯TiO2的1.053倍,回收率为70.52%。该光催化剂既具有较高的光催化活性又具有高的回收性能。     

微波干燥制备Ag/TiO2的光催化活性试验研究

利用钛酸丁酯溶胶—凝胶法制备TiO2凝胶,通过光化学沉积法在TiO2凝胶表面负载Ag,采用微波对凝胶进行干燥制备TiO2光催化剂。以甲基橙为模拟污染物进行光催化降解试验,结果表明该方法制备的Ag/TiO2催化剂光催化活性明显提高。     

Ag掺杂改性TiO_2催化降解水体中的邻苯二甲酸二甲酯

邻苯二甲酸酯是环境中普遍存在的有机污染物(内分泌干扰物)之一。通过湿式机械混合法制备Ag掺杂改性TiO2催化剂。光催化降解实验的结果表明Ag掺杂浓度为1×10-4mol/g,焙烧温度为400℃下所得的催化剂活性较好。对降解体系的研究表明,当催化剂的投加量为0.1~0.3 g/L、pH=5~8时降解效率较高(62.0%)。相对于催化剂的降解过程而言,其吸附作用是比较小的,而是以光催化反应为主。并利用荧光光谱对催化剂的性能进行了初步表征。     

纳米复合GeO2/TiO2的制备及光催化性能研究

采用改进的Sol-gel方法,制备了一种新型的单分散椭球形微孔结构的纳米GeO2/TiO2复合光催化剂,并用TG-DTA、XRD、XPS、UV-vis、FT-IR、TEM、BET等手段进行了表征.以难生化降解的染料罗丹明B为目标降解物,采用HPLC测定不同光照时间下催化剂对染料降解的情况,考察了催化剂的光催化活性结果表明,改进的Sol-gel法制得的复合光催化剂具有明显的孔结构,而且比表面积大、粒径小、粒径分布窄、分散性好;与适量GeO2复合后能够有效提高TiO2纳米粒子的光催化活性;复合光催化剂的最佳制备条件为GeO2摩尔含量为0.1%,煅烧温度为400℃,所制得的GeO2/TiO2光催化活性比纯TiO2有显著提高.     

铕掺杂纳米二氧化钛光催化实验研究

以钛酸丁酯为原料,乙醇为溶剂,硝酸为抑制剂。采用溶胶凝胶法制备纳米粒子TiO2,用30w的紫外光灯模拟光源,溴甲酚紫模拟水中难降解的有机污染物,采用稀土铕掺杂的方法来提高TiO2的活性。XRD研究结果表明,稀土铕掺杂TiO2没有改变纳米TiO2的晶相结构;光催化结果表明,稀土铕掺杂的确能较明显的提高TiO2的光催化降解能力。90min内达到降解率由80%提高到98%以上。     

纳米TiO_2的溶胶-微波法合成及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法、溶胶-水热法及溶胶-微波法三种方法合成出纳米TiO2,借助XRD、UV-Vis吸收光谱等测试手段对其进行了表征,并以甲基橙为模型污染物,考察了样品的光催化性能。物相分析表明,所得样品均为锐钛矿相TiO2,与其它两种方法相比,溶胶-微波法合成的样品衍射峰明显宽化,强度明显降低,说明该法合成出纳米TiO2粒径较小;UV-Vis吸收光谱表明,溶胶-微波法合成的样品在可见光区和紫外光区对光均呈现更强的吸收,说明该法合成的粉末对光具有更高的利用率。光催化实验表明,溶胶-微波法合成样品的光催化活性高于另两种方法,紫外灯连续照射5h,甲基橙溶液脱色率为99.06%。此外,将该样品用于延安卷烟厂蒸叶车间废水的光催化氧化处理,效果较好,太阳光照射3d后COD去除率为77.4%。     

环境科学一般问题

X-1200603202TiO2光催化氧化技术处理环境污染物的研究进展/齐建(中国船舶重工集团公司第七0四研究所)…∥水资源保护/河海大学环境水利研究会.-2006,22(1).-15~18,73环图X-121阐述了TiO2光催化氧化法的原理、TiO2催化剂的制备以及粉末型和负载型两种形态的TiO2在光催化氧化有机污染物方面的应用情况,指出粉末型TiO2主要应用于废水处理,负载型TiO2主要应用于废水处理、垃圾填埋场渗滤液处理和环境净化。粉末型TiO2的研究发展方向是通过改性以提高其活性和可应用性,如表面沉积贵金属、表面耦合、表面敏化、过渡金属掺杂等;负载型TiO2…     

载银TiO_2光催化剂的合成及活性研究

以钛酸四正丁酯为起始原料,采用溶胶-微波法合成出TiO2纳米粒子,借助XRD、UV-Vis吸收光谱等测试手段对其进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了酸水比、微波反应温度和微波反应时间等因素对样品光催化性能的影响。结果表明,溶胶-微波法制备TiO2的最佳工艺条件为:酸水比7:1,微波反应温度150℃,反应时间8min。以最佳工艺条件下制备的TiO2为原料,采用光还原法成功制备出载Ag纳米TiO(2摩尔比为1:1),将该光催化剂置于自然光下用于采油厂工业废水的处理,太阳光下照射10h,COD去除率达到92.35%。     

Photocatalytic remediation of γ-hexachlorocyclohexane contaminated soils using TiO2 and montmorillonite composite photocatalyst

TiO2 and montmorillonite composite photocatalysts were prepared and applied in degrading γ-hexachlorocyclohexane （γ-HCH） in soils. After being spiked with γ-HCH, soil samples loaded with the composite photocatalysts were exposed to UV-light irradiation. The results indicated that the photocatalytic activities of the composite photocatalysts varied with the content of TiO2 in the order of 10%〈70%〈50% 〈30%, Moreover, the photocatalytic activity of the composite photocatalysts with TiO2 content 30% was higher than that of the pure P25 with the same mass of TiO2. The strong adsorption capacity of the composite photocatalysts and quantum size effect may contribute to its increased photocatalytic activities. In addition, effect of dosage of composite photocatalysts and soil pH on γ-HCH photodegradation was investigated. Pentachlorocyclohexene, trichlorocyclohexene, and dichlorobenzene were detected as photodegradation intermediates, which were gradually degraded with the photodegradation evolution.     

Photocatalytic remediation of γ-hexachlorocyclohexane contaminated soils using TiO2 and montmorillonite composite photocatalyst

TiO2 and montmorillonite composite photocatalysts were prepared and applied in degrading γ-hexachlorocyclohexane(γ-HCH)in soils.After being spiked with γ-HCH,soil samples loaded with the composite photocatalysts were exposed to UV-light irradiation.The results indicated that the photocatalytic activities of the composite photocatalysts varied with the content of TiO2 in the order of 10%＜70%＜50%＜30%.Moreover,the photocatalytic activity of the composite photocatalysts with TiO2 content 30% was higher than that of the pure P25 with the same mass of TiO2.The strong adsorption capacity of the composite photocatalysts and quantum size effect may contribute to its increased photocatalytic activities.In addition,effect of dosage of composite photocatalysts and soil pH on γ-HCH photodegradation was investigated. Pentachlorocyclohexene,trichlorocyclohexene,and dichlorobenzene were detected as photodegradation intermediates,which were gradually degraded with tlle phOtOdegradation evolution.     

V~(5+)/TiO_2-SiO_2-GF复合光催化剂制备及降解甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纯TiO2、TiO2-SiO2、V5+/TiO2-SiO2光催化剂,并分别负载于玻璃纤维布上,利用X射线衍射(XRD)和比表面及孔隙度(BET)分析技术对样品进行了表征。以甲醛的降解率来评价复合光催化剂的光催化活性。结果表明:玻璃纤维布预处理方式、TiO2与SiO2的复合配比、V的掺杂量、煅烧温度对纳米TiO2的光催化活性有影响。V5+/TiO2-SiO2复合光催化剂比表面积为143.74 m2/g,晶粒粒径为16.9 nm。     

不同煅烧温度制备的Mn、N掺杂TiO2光催化性能研究

以MnSO4·H2O为锰源,尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备不同锻烧温度的纯TiO2、Mn-TiO2及Mn-N-TiO2光催化剂,利用X射线衍射、紫外-可见光漫反射光谱及电子自旋共振等技术对样品形貌和结构进行表征,并以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察不同锻烧温度对其光催化活性的影响.结果表明,Mn、N成功掺入TiO2后,有利于提高光催化剂的热稳定性,抑制锐钛矿相向金红石相转化,且光吸收拓展到可见光区域.Mn、N共掺杂样品比单Mn掺杂样品具有更高的光催化活性,400℃下锻烧的Mn-N-TiO2在可见光下对罗丹明B的降解具有最高的光催化活性,光照2h降解率达到100%.高温锻烧Mn-N-TiO2和Mn-TiO2样品在紫外光照射30min后对罗丹明B的降解率在90%以上.     

Fe^3＋掺杂TiO2纳米膜的制备及光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备出掺杂Fe^3＋的TiO2纳米膜,并用x射线衍射方法进行表征;探讨了金属离子铁离子掺杂对TiO2纳米膜光催化降解性能的影响;研究了TiO2纳米膜及掺杂改性的TiO2纳米膜对甲基兰的降解作用,同时还尝试不同掺杂的TiO2纳米膜的杀菌功能。实验结果表明通过掺杂Fe的TiO2纳米膜有优良的光催化降解性能。     

δ-MnO_2对ZnO和TiO_2光催化降解萘酚蓝黑活性影响

以萘酚蓝黑为模型污染物,采用动力学方法研究了δ-MnO2颗粒杂质对亚微米级商品TiO2(C)、ZnO(C)和纳米级自制TiO2(N)、ZnO(N)光催化作用的影响,并通过紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和荧光光致发光光谱(PL)对试样进行了表征。结果表明,δ-MnO2能导致2种TiO2严重失活,而对2种ZnO的光催化活性影响很小。δ-MnO2导致TiO2光催化剂失活的主要原因为:能提高TiO2的带隙能,以及作为深能级杂质促进光生电子与空穴之间的复合。     

CuO-SnO_2纳米复合光催化剂的制备及其催化性能

文章用共沉淀法合成了铜锡复合氧化物光催化剂,并用X射线衍射(XRD),紫外-可见漫反射(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)方法对不同焙烧温度下制得的CuO-SnO2纳米复合氧化物的物相组成、晶粒尺寸及光学性质进行了表征。以酸性蓝62染料溶液为模拟废水,在氙灯(模拟日光)光照下,对CuO-SnO2纳米复合氧化物的光催化活性进行了评价,考察了焙烧温度,焙烧时间和活性组分配比对其催化活性的影响。结果表明:在500℃焙烧3h制得的CuO-SnO(2 Cu与Sn摩尔比1:1)纳米复合氧化物具有最高的光催化活性,同样条件下,其光催化活性比Degussa P25 TiO2提高约1.6倍。     

Photocatalytic degradation of PCP-Na with TiO2 photocatalysis loaded with platinum

Titanium dioxide(TiO2) samples of different crystal forms were prepared by hydrolysis tetrbutyl titanate in various water to alkoxide ratios and sintering the hydrolysis product at different temperatures.The photocatalysts coated on hollow glass beads and loaded with platinum varying from 0.2% to 2.4% by weight.The photocatalytic degradation rate of sodium pentachlorophenolate (PCP-Na) depends on the preparing conditions such as:sintering temperatures,water to alkoxide ratios(R),platinum content and the size.The proper conditions of preparation photocatalysts are as follows:the ratio of tiO2:sodium silicate:hollow glass beads:platinum is 10:5:20:0.15(w/w),R is 100,sintering temperature is 650℃,and the size of hollow glass is 0.5-1mm.Under these conditions,the ratio between acatase and rutile of the photocatalyst is 2:1,and the photocatalytic activity is high.     

低温燃烧合成纳米Ni掺杂TiO2光催化剂的表征及活性研究

采用低温燃烧合成法制备了Ni掺杂TiO₂光催化剂,通过紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线粉末衍射(XRD)、激光散射、热重-差示扫描量热分析(TG-DSC)等方法对催化剂的光吸收特性、晶相组成、粒度分布、升温过程中化学变化等进行了表征,以亚甲基蓝为模型污染物考察了催化剂在可见光下的光催化活性.结果表明,相对P25而言,Ni掺杂TiO₂的光吸收带边红移,当Ni/Ti原子比为0.4时,催化剂的带隙宽度为2.3eV,对应的吸收带边为564nm;催化剂晶型以锐钛矿TiO₂为主,随Ni掺杂量增大,NiTiO₃比例升高;催化剂粒径主要分布在50～150nm之间,占总量的96.9%;升温过程中催化剂在445.2℃发生晶型转化,出现锐钛矿和NiTiO₃晶体.催化剂显示出较高的催化活性,在可见光作用150min后最高可使93.9%的亚甲基蓝分解,活性高于P25.