TiO2光催化氧化污水处理技术的研究进展

TiO2光催化氧化技术作为近年来发展起来的水处理新技术被研究者广泛关注.论文对TiO2光催化氧化水处理技术在悬浮式光催化氧化和负载式光催化氧化方法中光催化剂、光催化氧化反应器和光能利用三要素的研究进展进行了总结和评述;在分析其各自优缺点的基础上,指出实现TiO2光催化氧化技术工业性应用今后需在完善催化剂的改性技术、激活催化性能、提高回收率和优化催化反应器的设计与太阳能可见光利用方面着重开展研究.     

TiO2可见光降解水中污染物的研究进展

介绍了TiO2光催化降解水中污染物的作用机理,综述了实现TiO2可见光进行光催化降解水中污染物的方法,包括金属掺杂、非金属元素掺杂、半导体复合、表面光敏化等TiO2光催化剂的改性方法及光催化反应器的研制等,指出TiO2光催化是一种可以充分利用太阳能,具有很大发展潜力的水处理方法。     

TiO2光催化剂载体及提高其光催化活性的研究进展

光催化技术是一种新型的绿色环保技术,TiO2是光催化反应中的一种研究较为广泛的光催化剂,其在污水处理以及空气净化等领域具有广泛的应用前景。文章综述了TiO2作为光催化剂的研究现状,着重介绍了TiO2光催化剂载体的研究及TiO2的改性研究。并结合我们在TiO2载体以及提高其催化活性方面所作的一些研究工作,提出一些看法。     

TiO2/粉煤灰光催化降解双氯芬酸钠研究

以燃煤电厂外排的废弃物粉煤灰(CFA)为载体,采用混合泥浆法将TiO2负载在CFA的表面,得到一种新型的复合光催化剂TiO2/CFA.对TiO2/CFA进行了扫描电镜分析、X射线衍射分析和氮吸附测试,并以双氯芬酸钠的光催化降解为评价手段,研究了TiO2负载量对TiO2/CFA光催化性能及重复使用性能的影响.结果表明,TiO2负载量的增加有助于提高TiO2/CFA的光催化性能,但当TiO2负载量过高时,CFA上的TiO2在水处理过程中容易脱落,对TiO2/CFA光催化剂的重复使用性能不利.本研究中,最佳的TiO2负载量约为50%,循环使用6次,其光催化降解效率没有明显降低,双氯芬酸钠的降解率均可达70%以上.     

TiO_2光催化氧化技术在气态污染物处理中的应用

阐述了TiO2光催化氧化技术的反应机理以及在气态污染物处理中的应用,分析了提高TiO2光催化剂催化性能的途径,并综述了目前纳米TiO2光催化材料在实际应用中存在的问题及今后的研究方向。     

改性TiO2对废水处理光催化效率的影响研究进展

TiO2材料在紫外光照射下对废水中的有机物具有光催化降解作用,在环境保护污染治理方面有着广阔的应用前景,但其催化效率并不理想。本文介绍了材料TiO2光催化在废水处理中的研究现状,指出了限制TiO2光催化效率的影响因素,并综述了如何提高其光催化效率的几种途径。     

响应面方法优化光催化降解抗生素类污染物过程研究

近年来抗生素类污染物对环境的影响及其生态毒性日益引起广大研究者的关注。对TiO2光催化降解典型抗生素类污染物磺胺二甲嘧啶（SMT）进行了研究。采用中心组合设计方法（CCD）进行试验设计,使用响应面方法（RSM）对光催化过程中的影响因素（TiO2浓度、初始磺胺二甲嘧啶浓度、双氧水浓度）进行了探讨和分析,并对反应过程进行了优化。优化结果表明,最佳反应条件为：TiO2浓度1.74 g/L、初始磺胺二甲嘧啶浓度20.0 mg/L、双氧水浓度106.28 mg/L,在优化条件下的磺胺二甲嘧啶光催化实际去除率为83.6%。响应面方法能够优化光催化条件,预测光催化结果,有利于优化光反应器的设计,对于工程化光催化水处理技术的发展具有一定的参考价值。     

TiO2光催化技术在有害气体净化中的应用

主要介绍了TiO2光催化技术在有害气体净化中的应用、提高TiO2光化效率的方法以及影响TiO2光催化效率的因素。     

TiO2太阳能催化降解有机污染物的研究进展

以太阳能为激发光源的TiO2光催化氧化技术是一项极具运用的绿色环保技术，简要介绍了TiO2光催化氧化的原理、催化剂TiO2的制备研究、TiO2太阳能反应器的研制以及该项庆有机污染物降解中的应用。     

纳米TiO_2光催化净化气相污染物

TiO2纳米材料光催化氧化技术是一种新兴且极具潜力的污染物净化技术,在除臭、降解挥发性有机物(VOCs)、杀菌消毒方面功效尤为显著。文章介绍了TiO2光催化氧化技术处理气相污染物的机理;讨论了反应物初始浓度、反应时间、光照强度、湿度、接触面积、催化剂活性等各种因素对光催化效果的影响;阐述了该技术在气相污染物处理领域的应用现状;并针对目前在光催化净化气相污染物方面存在的问题,对今后的发展提出了一些建议和展望。     

天然斜发沸石负载TiO2的光催化性能

为了研究以天然斜发沸石负载TiO₂制备光催化剂,以对甲基橙溶液的光催化降解为光催化功能检验,太阳光为光源,对催化剂的合成条件及其催化活性的影响因素进行了探讨用脱色率及COD去除率对催化剂进行了性能评价,以XRD、IR及比表面积对样品进行了表征研究结果表明:由钛酸四丁酯与斜发沸石复合制备的催化剂在120℃下干燥6h后经200℃焙烧具有最大的光催化活性;甲基橙溶液的降解率随着TiO₂/沸石、外加氧化剂H₂O₂的增多而增大,但过量的H₂O₂也会抑制沸石载TiO₂的光催化活性;甲基橙溶液的pH值为2～5时具有最大的降解性.     

活性炭负载TiO_2光催化杀菌研究

研究了溶胶-凝胶法制备活性炭颗粒负载TiO2的光催化杀菌作用,探讨了光催化剂的最佳制备条件。实验结果表明,光催化杀菌效果明显好于单独紫外光的杀菌效果,当钛酸丁脂与无水乙醇比例为1:8制备TiO2溶胶,活性炭颗粒浸涂凝胶一次、在450℃煅烧2h,20min的杀菌率可达88%,在溶胶中掺杂Fe3+的杀菌率可达到95%,提高了活性炭负载TiO2的光催化活性。     

Preparation and application of efficient TiO2/ACFs photocatalyst

Activated carbon fibers （ACFs） supported titanium dioxide （TiO2） photocatalyst was developed by sol-gel method. The surface morphology and microstructure of the photocatalyst were characterized with scan electron microscope（SEM）, X-ray diffraction patterns and specific surface area analysis. The prepared photocatalyst is specially helpful for the removal of low molecular weight organic pollutants in wastewater. Decomposition efficiency of methylene blue solution by TiO2/ACFs catalyst reached almost 100% under 60 min reaction, while the decomposition efficiency by pure TiO2 was only 25% under 3 h reaction. The mineralization of toluene aqueous solution was measured by total organic carbon instrument, and the evolution of intermediate species was detected by gas chromatograph instrument. The results indicated that the prepared photocatalyst not only enhanced the photoactivity of TiO2, but also suppressed the emergence of intermediate species, which may be more deleterious to human. The enhancement of photocatalysis was due to increased efficiency of adsorption and desorption, which were control steps in heterogeneous photocatalysis.     

新型纳米材料光催化反应器研究

为了充分发挥纳米材料的光催化性能,研制了一种带有旋转叶片且可负载光催化纳米材料的光催化反应器.并以制备的纳米TiO2/硅藻土复合材料作为光催化剂、TNT生产废水为处理对象,考察了催化材料附载量、废水浓度和多次重复使用对反应器催化降解效率的影响.结果表明:附载有光催化纳米材料的反应器经过6次6h重复使用,对TNT生产废水催化降解效率仍然保持在75%以上,远高于直接分散在废水中纳米材料的处理效率(47.25%),即多次重复使用并保持高降解效率;而且可较好地避免纳米光催化材料的团聚.避免因回收造成的纳米材料光催化效率降低以及回收不完全造成的水体二次污染等现象.     

活性炭负载TiO2催化剂对直接耐酸大红4BS溶液的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载型TiO2催化剂,采用了XRD、BET和SEM对催化剂进行表征。研究了催化剂对直接耐酸大红4BS的紫外光催化降解,比较了活性炭、P25和TiO2／AC对4BS溶液的降解能力,探讨了催化剂煅烧温度和投加量以及染料溶液的初始浓度对光催化降解率的影响,并对催化剂进行了回收再生实验。结果表明,500℃下煅烧的TiO2／AC催化剂比表面积为1147．88m^2／g、TiO2粒径为21．9nm、晶相组成以锐钛矿为主,具有良好的光催化活性和稳定性;90min后2g／L催化剂对150mg／L的4BS溶液紫外光催化降解率达到99．8％。     

纳米TiO_2/SiO_2复合颗粒催化性能研究

为了提高纳米TiO2粒子的光催化性能和可回收性,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合颗粒。利用XRD与比表面积测试仪,考察了热处理温度对复合颗粒的比表面积和其中纳米TiO2的粒度与晶型的影响情况,发现纳米TiO2的锐钛矿型转变温度由常规的350℃升高到600～700℃。研究了不同热处理温度的复合颗粒、不同Ti/Si比及其添加量对其光催化性能的影响,发现700℃下热处理2h,Ti/Si比为1.5的复合颗粒对100mg/mL的甲基橙溶液的光催化性能最好,其最佳使用量仅约为1.5g/L。     

印染废水的光催化氧化研究

以活性炭负载TiO2薄膜为催化剂,采用光催化氧化法分别处理靛蓝类染料、三苯甲烷类染料和偶氮类染料模拟废水以及某印染厂的出水。研究了光化时间、废水pH值及COD对处理效果的影响。结果表明：光催化氧化处理印染废水的最适光化时间为240min,最适pH值为4,且在这几种染料中,靛蓝类染料最易降解,而偶氮类染料最难降解。     

挥发性有机物光催化降解研究进展

阐述了挥发性有机物（ＶＯＣｓ）光催化降解的基本原理，分析了气相条件下不同ＶＯＣｓ的降解途径以及Ｏ２和Ｈ２Ｏ在光催化反应中的作用、光催化反应过程的传质和动力学规律，提出了反应器设计需要遵循的基本原则，叙述了ＶＯＣｓ光催化降解的催化剂及其换活现象、已研究的ＶＯＣｓ的光催化降解效率、部分物质难光催化降解的原因，讨论了ＶＯＣｓ光催化降解进一步研究的方向和应用前景。     

碳黑改性TiO_2薄膜光催化剂的稳定性研究

固定化光催化剂的稳定性一直是限制光催化氧化技术实用化的关键因素之一。通过环管型连续流反应器对所研制的碳黑改性TiO2薄膜光催化剂在长期使用中的稳定性进行了研究,探讨了光源、有机物负荷、阴离子对光催化剂稳定性的影响,并对不同负荷下光催化剂表现出的稳定性进行了动力学描述。试验结果表明,该催化剂在254 nm光源和低负荷条件下具有很好的稳定性,在活性艳红X-3B水溶液的光催化降解试验中,4个月内活性保持不变,并且不受水中的SO42-、NO3-以及硬度、碱度的影响。