纳米TiO2光催化降解直接耐晒蓝的研究

利用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯制备TiO2纳米粉末，考察不同温度焙烧的TiO2催化剂对直接耐晒蓝的光催化降解性能，并用XRD和TEM对催化剂进行了表征．结果表明，400-550℃焙烧的TiO2使直接耐晒蓝溶液的颜色逐渐褪去。最后将苯环结构分解。6h时染料溶液CODcr降解率为88％．降解产物中除含极微量有机酸外，其余均为无机物．当TiO2的焙烧温度为475℃时(颗粒大小为10-20nm)，反应速率最大，为0．0186min^-1，分别比焙烧温度为400℃和550℃时的反应速率大6．8和7．1倍．当体系起始pH值为4．50-7．52时，反应速率随pH值的降低而增大。     

纳米TiO2催化染料活性艳红X—3B光降解

研究了纳米级二氧化钛对活性艳红X－3B的多相光催化降解行为。对影响活性艳红X－3B溶液的光催化降解的各种条件（如溶液的pH值、光强、催化剂用量以及溶液的初始浓度等）进行了考察。结果表明，X－3B溶液在强酸性和强碱性介质中降解速度更快，降解率随着紫外光强度的增强而加快，随着X－3B初始浓度的增大而减慢；催化剂的最佳用量在1.5g／L左右，H2O2的使用量也有一个最佳浓度，约在20mmol左右，高于该值X－3B的去除率反而降低，而不是以前文献所报道的使用量赵多效果越好，以上各种条件下X－3B的光催化降解均符合一级反应动力学方程。     

光电催化结合氧化降解碱性品红的研究

用UV／TiO2悬浮液光催化氧化和间接电氧化相结合的方法降解碱性品红．考察了NaCl浓度、电流密度、pH值对光电催化结合降解碱性品红速率的影响．结果表明：光电催化结合比单一光催化降解效果有了明显的提高；NaCl浓度对光电催化结合的降解速率没有明显影响；提高电流密度可以增加光电催化结合的降解速率，但会减少单位电流密度下碱性品红的降解量；pH=9．00时，光电催化结合的降解速率最大．光电催化结合氧化降解160．0min后溶液脱色率达100％，COD去除率达75．5％．     

纳米TiO2薄膜光催化降解橡梳栲胶的研究

以Ti（OC4H9）4为原料，溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜，用原子力显微镜（AFM）观察了纳米TiO2薄膜的形貌，X-射线衍射（XRD）考察相同条件下粉体的相结构．研究水中橡梳栲胶的光催化降解行为．结果表明，橡梳栲胶的降解可用Langmuir-Hinshelwood方程来描述，即浓度较高时，栲胶降解液的光催化降解符合零级动力学方程；浓度较低时，栲胶降解液的光催化降解符合一级动力学方程．外加H2O2对橡梳栲胶的光催化降解有极大的促进作用，但这种促进作用会因为光生电子效率的影响而有一个极限值．在远离橡梳栲胶溶液等电点的起始pH值条件下光催化降解效果较好，且在碱性条件下的降解速率高于酸性条件下的降解速率。     

催化臭氧氧化降解罗丹明B的初步研究

研究了过渡金属硝酸盐及Al2O3为载体担载催化剂在罗丹明B臭氧氧化过程中的催化作用,考察了温度、pH值以及催化剂浓度等因素对反应的影响.结果表明,过渡金属离子可显著地提高罗丹明B的脱色速率,而担载型过渡金属氧化物催化剂活性较低.较低的pH值和反应温度有利于罗丹明B的催化臭氧化.罗丹明B溶液经过催化臭氧氧化后COD去除率可提高24%.     

多孔TiO_2光催化降解罗丹明B水溶液

以SiO2为模板剂,采用溶胶-凝胶-碱洗的方法制备多孔TiO2催化剂。经TEM和BET分析表明,多孔TiO2粒径约为10 nm,且颗粒大小分布均匀,其比表面积较大,约为167.572 m2/g。通过罗丹明B水溶液的光催化降解实验,考察了多孔TiO2的光催化活性。实验结果表明,初始pH=6,初始浓度30 mg/L的罗丹明...     

载钛活性炭纤维的制备及其对水中罗丹明B的光催化降解

通过溶胶凝胶法制备载钛活性炭纤维(TiO2-ACF)复合材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收(UV-Vis)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对TiO2-ACF进行了表征,并研究了TiO2-ACF对水中罗丹明B的光催化性能.结果表明,煅烧温度为400—600℃时,负载在ACF上的TiO2为锐钛矿型,当煅烧温度上升到700℃时,TiO2开始出现金红石型,600℃时煅烧制备的TiO2-ACF对水中罗丹明B的降解效果最佳;TiO2-ACF对罗丹明B的吸附能力比ACF低;但是在紫外光条件下,60 min后TiO2-ACF对罗丹明B的降解率比ACF、TiO2对罗丹明B的降解率分别高8.6%和16.2%,TiO2-ACF表现出较高的光催化活性.     

活性炭的光催化再生机理

通过研究催化剂的改性、再生温度、外加氧化剂对活性炭光催化再生反应速度的影响,结合光催化与活性炭的吸附理论,分析了活性炭的光催化再生机理．研究表明,活性炭的光催化再生由三个准一级反应组成．再生初期,再生反应速度由TiO2光催化降解吸附质的速率决定;反应的第二个阶段由光催化反应速度和吸附质的解吸速度共同决定;再生后期,再生反应速度由吸附质在活性炭上的解吸速率所决定．活性炭表面及其大孔内负载的Ti0：是使苯酚降解转化分解为无机物的降解中心．正是由于降解中心的存在及其表面苯酚浓度趋于零的状态,使得已吸附于活性炭孔内的苯酚不断向这个中心扩散,形成活性炭孔内苯酚的浓度差．在浓度差的作用下,扩散作用持续进行,导致活性炭内吸附位的逐步空出,从而实现活性炭的光催化再生．     

不同活性物种对光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯动力学的贡献研究

采用光催化氧化技术对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）进行降解研究,并在基础上考察了催化剂量,溶液pH和溶液初始浓度对降解速率的影响。且采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型来描述DMP的光催化降解,研究表明DMP的光催化降解符合假一级动力学。系统研究了光催化降解DMP过程中不同活性物种对光催化反应速率的贡献,实验结果表明：在TiO2光催化降解DMP的过程中,？OH为主要的活性物种,其对DMP的降解速率贡献高于94%,而其它活性物种（ecb-,hvb＋,O2？-和H2O2）对光催化贡献较小。     

纳米TiO2薄膜光催化降解橡椀栲胶的研究

以Ti(OC4H9)4为原料,溶胶-凝胶法制备纳米TiO2 薄膜,用原子力显微镜(AFM)观察了纳米TiO2薄膜的形貌,X-射线衍射(XRD)考察相同条件下粉体的相结构.研究水中橡椀栲胶的光催化降解行为.结果表明,橡椀栲胶的降解可用Langmuir-Hinshelwood方程来描述,即浓度较高时,栲胶降解液的光催化降解符合零级动力学方程;浓度较低时,栲胶降解液的光催化降解符合一级动力学方程.外加H2O2对橡椀栲胶的光催化降解有极大的促进作用,但这种促进作用会因为光生电子效率的影响而有一个极限值.在远离橡椀栲胶溶液等电点的起始pH值条件下光催化降解效果较好,且在碱性条件下的降解速率高于酸性条件下的降解速率.     

Kinetics study of photocatalytic process for treatment of phenolic wastewater by TiO2 nano powder immobilized on concrete surfaces

In this study, kinetics of photocatalytic degradation of phenolic wastewater in immobilized photocatalytic reactor was investigated. Immobilization of titanium dioxide (TiO₂) nano powders on concrete surfaces were accomplished with epoxy concrete sealer. Kinetics of photocatalytic reactions has been proposed to follow the Langmuir–Hinshelwood model in different initial phenol concentration, pH, and UV lamp intensity. First-order reaction kinetics with respect to the pollutant concentration was obtained for the reaction. Effect of UV lamp intensity showed that kinetic constants were proportional to the power of 0.73–1 of the photonic flow. In all cases kinetic constant increases as pH of the system reached up to 12 units. Several reaction intermediates were identified using the GC/Mass analysis. Products at the initial stage of the reaction were aromatic compounds, contained hydroquinone, benzoquinone, and catechol. These intermediates underwent further photocatalytic oxidation to aliphatic compounds and finally into CO₂ and H₂O after 4?h. Kinetic constants of intermediate compounds were determined using mathematical–chemical equations and nonlinear regression. Data showed that the differences between the mathematical model and Langmuir–Hinshelwood model for the kinetic constant was less than 5%.     

部分水溶性偶氮染料的光催化降解研究

本研究以高压汞灯为光源,系统地研究了１６种偶氮染料在水溶液中的ＴｉＯ２光催化降解。结果表明,这些偶氮染料的光解为一级动力学反应,采用ＴｉＯ２光催化降解方法处理所研究的偶氮染料是可行的,并初步探讨了染料的结构与光解反应表观速率常数之间的关系。     

Degradation of azo dye reactive violet 5 by TiO2 photocatalysis

The photocatalytic degradation of hydrolyzed reactive violet 5 (RV5) using titanium dioxide (TiO₂) was investigated in this study. The effects of various factors including the amount of photocatalyst, RV5 concentration, light intensity, and pH on photocatalytic degradation were evaluated. The photodegradation efficiency was 90% after 20 min of irradiation and reached nearly 100% after 80 min under the condition of pH 4 and temperature of 25°C. The decolorization rate typically followed first-order reaction, and increased markedly with increasing amount of photocatalyst, pH as well as light intensity. The total mineralization, based on total organic carbon (TOC) concentration was 53% after 20 min of UV light exposure and approached nearly 100% after 140 min. The final mineralization product was formylformamide. The photodegradation was faster than the mineralization, indicating that the intermediate products of decolorization were resistant to photodegradation. In this study, we found that toxicity of RV5 significantly decreased after decolorization. Our study suggests that the photocatalytic degradation treatment of RV5 with TiO₂ in wastewater is a simple and fast method.     

Sulfamethoxazole removal from polluted water by immobilized photocatalysis

The photocatalytic activity of TiO₂ deposits (Degussa P25 and Millennium PC500) has been studied using sulfamethoxazole (SMX) as a model water pollutant and a UV fluorescent lamp as a light source (365 nm). Both catalysts have shown very similar properties in the photocatalytic degradation of SMX. Special attention has been given to the effect of the irradiation time, pH, and pollutant concentration. No mass-transfer limitations are observed. The degradation of SMX is accelerated at low concentration, and the photocatalytic degradation kinetics obey the Langmuir–Hinshelwood model, allowing the adsorption and apparent rate constants to be determined for both catalysts.     

硝酸根对罗丹明B光解的敏化作用

研究了紫外光照射下，KNO3对罗丹明B光解的敏化作用．结果表明，KNO3的加入可以显著提高罗丹明B的光降解率，反应液的酸度愈强愈有利于反应的进行，KNO3不仅对罗丹明B的降解有敏化作用，而且还能够直接提供氧化罗丹明B所需要的氧。     

绢云母负载N掺杂纳米二氧化钛的制备及性能研究

以绢云母为载体,采用水解-沉淀法制备出了绢云母负载纳米TiO2粉体(TiO2/M),以尿素为氮源,采用后掺杂法制得具有可见光响应的N掺杂TiO2/M.采用XRD,XPS,SEM,DUV等手段对样品进行了性能表征;并以日光色镝灯为光源,甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性.研究了N的掺杂对粉体中TiO2晶相结构,粒度和光催化性能的影响.结果表明,绢云母与TiO2通过桥氧相连形成包覆层,N的掺杂抑制了TiO2晶粒的长大,减缓锐钛矿向金红石相的转变,同时N的掺杂形成Ti—O—N键,形成新的能级结构,使样品对光的吸收边红移至440—550 nm,具有明显的可见光响应,对甲基橙的光催化降解率与没有掺N的样品相比,最高可达1.6倍.     

碘铈共掺杂纳米TiO_2的制备及可见光光催化性能

采用溶胶凝胶法制备了不同原料比例碘铈共掺杂纳米TiO2催化剂,运用X射线光电子能谱（XPS）,X射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）等检测手段对催化剂进行了初步表征.结果表明,经过450℃煅烧处理得到的TiO2、铈掺杂TiO2以及碘铈共掺杂TiO2催化剂均为锐钛矿相,掺杂的Ce和I原子可能以I—Ce—O及O—Ti—I等键合方式进入TiO2晶格内部,此外,I-Ce离子共掺杂能有效降低TiO2表面的电子-空穴对的复合.以染料罗丹明B（Rhodamine B,RhB）和无色小分子水杨酸（Salicylic acid,SA）为降解的目标化合物,发现碘铈共掺杂的最佳物质的量之比为nCe∶nI∶nTi=0.04∶0.05∶1,即I0.05Ce0.04TiO2催化剂在可见光照射下（λ〉420 nm）降解目标化合物其光化学活性明显优于单掺铈的TiO2催化剂和未掺杂的TiO2.该催化反应涉及到空穴氧化,并伴有羟基自由基（.OH）、超氧自由基（O2.-）及H2O2等氧化物种的产生.