TiO_2光催化剂固定化技术及光催化反应器研究

从TiO2光催化剂的固定化技术和分类以及光催化反应器的研究进展状况方面进行了综述,指出存在的问题并提出改进方法。     

SiO_2-TiO_2纳米管的制备及其光催化性能的研究

文章采用水热法制备SiO2-TiO2纳米管,通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)考察了该纳米管的结构形态,并用X-射线衍射考察其晶体结构。实验结果表明所制得的纳米管是锐钛晶型,其两端开口,具有多层管壁;管径为8nm左右,管壁厚1～2nm。光催化降解酸性橙Ⅱ实验表明:SiO2-TiO2纳米管光催化速率比TiO2纳米管高出10%。这可能是因为Si元素的存在增大了钛纳米管的比表面积,同时SiO2的存在能降低光生电子和空穴的复合率。     

负载型纳米TiO2光催化剂的制备及其降解水中微量间二甲苯的研究

采用浸涂-烧结法制备的纳米TiO2光催化剂负载量约为6mg／g载体，催化剂经5次重复使用其催化效果稳定，表明催化剂表面TiO2粉体负载牢固；以高压汞灯为光源，对水中微量间二甲苯的负载型纳米TiO2光催化氧化过程的研究表明：初始浓度在6．68～17．36mg／L的范围内，间二甲苯的光催化反应遵循表现一级反应动力学规律，反应的表现速率常数随溶液初始浓度的增大而减小，半衰期则随初始浓度的增大而增加。     

Measurement of the pesticide methomyl by modified quartz crystal nanobalance with molecularly imprinted polymer

A simple and cost-effective analysis method based on quartz crystal nanobalance (QCN) coated with a molecularly imprinted polymer (MIP) for measurement of methomyl was investigated. In the first part of this study, a sensitive, selective and reliable quartz crystal nanobalance (QCN) sensor was designed for the selective determination of methomyl in aqueous solutions. In the second part, in order to demonstrate the applicability and performance of the fabricated sensor in the real world situation, it was successfully applied for the determination of methomyl residual in photo catalytic degradation by ZnO powders in aqueous solutions. The fabricated sensor presents a high selectivity and sensitivity (4.56 Hz per mg L^?1) for methomyl and it can be used for determination of methomyl concentration ranged between 1 to 45 mg L^?1. Furthermore, good reproducibility, R.S.D. = 2.14% (n = 5) was observed. To investigate the performance of the sensor, the change in the insecticide concentration during the photocatalytic degradation of methomyl by ZnO was investigated by QCN and UV/Vis spectroscopy. Results obtained from QCN sensor and UV/Vis spectroscopy measurement are in good mutual agreement. So the fabricated sensor may provide an efficient, low cost, easy-to-use method for the in-field evaluation of specific targeted analytes in aqueous solutions which in turn may lead to improved food and water safety.     

陶瓷填料上TiO_2薄膜光催化降解甲苯的研究

在陶瓷填料上负载了P25纳米TiO2,对薄膜的制备和甲苯蒸汽在薄膜上的光催化降解进行了研究。在制备过程中得出如下结论:通过增加浸渍-提拉的次数来提高甲苯降解率的方法是有限的,采用长时间的浸渍或者采用自制粘结剂作下涂层都能大幅度提高甲苯的降解率,甲苯的降解率随镀膜量的增加而增加;在光催化过程中得出如下结论:甲苯的降解率随着湿度的增加而增加,随着甲苯初始浓度的增加而减小;甲苯的降解所需要的光强是一定的,在一定的范围内,甲苯的降解率随着光强的增大而增大,但是超过这个范围的过大的光强并不能提高甲苯的降解率,对于相同的光强,254 nm紫外光的降解率远大于365 nm紫外光的降解率。     

纳米材料催化净化燃煤烟气中NOx的新技术

现有的氮氧化物治理技术，虽已取得了一些成果，但都存在一定缺点。通过综合分析催化剂在氮氧化物治理中的应用研究现状，提出以介孔沸石分子筛为载体，以纳米过渡金属Fe、纳米CaO等为助催化剂，纳米TiO2为主催化剂，进行光催化氧化反应降解燃煤烟气中氮氧化物的研究方法，并从分子反应机理上进行了分析。该技术不仅具有高效经济的工业应用前景，而且对保护大气环境具有重要意义。     

汽车乘务舱半物理环境模拟的甲醛光净化效果分析

汽车乘务舱半物理环境模拟系统,以测试室作为汽车乘务舱的模拟环境,采用平衡子系统作为甲醛污染物生成装置,用于研究在不同条件下甲醛污染物的光净化效果。实验结果表明:良好的通风条件可以改善甲醛的降解效果;甲醛初始浓度升高后虽然其降解效果有所下降,但是降解效果仍然可以达到80%以上;用改变电压来改变光强,9V和12V不同光强条件下,12V的效果好于9V;光照面积的增加可以明显地改善光催化降解的效果;玻璃和皮革作为载体时,皮革载体的降解效果要远好于玻璃载体。实验研究证明,光净化材料完全可以应用于汽车内环境中,且对甲醛空气污染物具有良好的净化效果。     

二氧化钛固定化负载及其光催化性能

利用溶胶-凝胶法及浸提技术,进行二氧化钛的固定化负载.通过XRD和SEM对其物相和微观形貌进行分析;利用甲基橙为目标污染物,探究制备以及催化工艺对二氧化钛催化降解性能的影响及其重复使用效果.结果表明,随着浸涂次数的增加,不锈钢丝网表面二氧化钛薄膜的微观形貌有所变化,对甲基橙的光催化降解效率呈现先增大后减少的趋势.浸提7次所制备的二氧化钛光催化降解效率最高,搅拌条件下的4h紫外光降解率可达77.6％.     

波长254 nm和365 nm紫外辐照下活性艳红X-3B的光催化降解动力学研究

以活性艳红X-3B为对象,研究其在不同波段紫外光照射条件下的光催化降解动力学.结果表明,在长波紫外条件下,活性艳红X-3B的降解动力学符合表观一级动力学方程,其反应表观速率常数与光强之间呈对数关系;在短波紫外条件下,活性艳红X-3B的降解动力学可以用二级动力学方程拟合,速率常数与光强之间成正比.通过对比X-3B在2种光源下的降解半衰期发现,在同比条件下,365 nm光源对活性艳红X-3B的降解半衰期为37.263 min,而254 nm光源则下降为0.855 min.短波紫外比长波紫外具有更高的光量子效率,其对X-3B的降解效率也更高.     

双氧水敏化二氧化钛的制备及表征

利用超声分散法,以钛酸丁酯为主要原料,以双氧水为敏化剂,无水乙醇作为溶剂,冰醋酸作为抑制剂,制备双氧水敏化的二氧化钛粉体。并通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对产品进行表征。同时研究不同影响因素对甲基橙去除率的影响。实验结果显示,当焙烧温度为550℃,H2O2浓度为0.3%,催化剂投加量为0.5 g/L时,可制备出降解甲基橙溶液效果较好的二氧化钛。