TiO2/Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO₂/Ni光电极为阳极，纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极，饱和甘汞电极(saturated calomel electrode, SCE)为参比电极建立TiO₂/Ni 光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物，研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律；当DMP初始浓度一定时，影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积，紫外光强度，曝氧速率，外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

TiO_2光电催化技术降解有机污染物研究进展

TiO2光电催化水处理是一种电化学辅助的光催化反应技术,通过施加外部偏压减少光生电子和空穴的复合,从而提高其量子效率使有机污染物彻底矿化。综述了TiO2光电催化的机理、光电极及光电化学反应器的设计、光催化剂活性的提高等方面的问题,最后对光电催化技术的发展进行了展望。     

石墨烯修饰的二氧化钛纳米管电极光电催化去除铜氰络合物研究

首先采用阳极氧化法制备了二氧化钛纳米管电极,进一步通过电化学循环伏安法制备了石墨烯(GO)修饰的二氧化钛纳米管电极.同时,采用SEM对电极的形貌进行了表征分析.光电化学测试分析结果表明,石墨烯修饰二氧化钛纳米管电极的电极光电响应性能得到了提高.最后,采用制备的电极为光阳极,通过光电催化氧化方法对铜氰络合物进行了去除研究.结果表明:在电压为2.0 V的条件下,采用二氧化钛纳米管电极,反应120 min后,剩余总氰的含量及铜的回收率分别为4.0%和96.3%;采用石墨烯修饰的二氧化钛纳米管,反应60 min后,剩余总氰的含量及Cu的回收率分别为0.3%和99%.可以看出,经石墨烯修饰的二氧化钛纳米管显示出了较好的光电催化去除铜氰络合物的效果.     

网状Ti/TiO2电极光电催化氧化若丹明B

用阳极氧化法制备出一种网状Ti/TiO₂电极,扫描电镜和拉曼光谱对电极表面TiO₂膜的形貌和晶体结构的检测结果表明:膜的结构和性能受阳极氧化过程中氧化速率的影响,在控制实验条件下,锐钛型TiO₂是其主要结晶形态.若丹明B的光电催化降解和光催化降解的实验结果表明:外加偏压可以有效地提高有机物的光催化降解效率.TOC的测定结果显示,在光电催化氧化过程中,若丹明B几乎完全矿化.若丹明B在光电催化降解过程中,生色基团的破坏与脱乙基作用同时发生.     

光电协同催化降解2-氯-4-甲氧基苯酚

以2-氯-4-甲氧基苯酚作为模型物,以TiO2为催化剂,低压汞灯作为光源,采用外循环悬浮态多相光催化反应体系,考察紫外光与电场协同催化降解的影响因素,实验结果表明,2-氯-4-甲氧基苯酚初始浓度为0.0125mmol·l-1,TiO2用量250mg·l-1,循环流量20L·h-1,pH值为10,外加偏压3V,曝气,反应时间270min时,2-氯-4-甲氧基苯酚降解率可达到98.7%.     

微波辐射制备Bi2O3/NiF光阳极及模拟日光下光电催化氧化降解罗丹明B

针对粉体Bi₂O₃光催化剂光利用效率低及难回收再利用等技术问题,采用浸渍—微波辐射技术在泡沫镍(NiF)上负载Bi₂O₃来制备Bi₂O₃/NiF光阳极,并借助SEM,XRD,XPS等手段及电化学工作站分析方法研究了光阳极的形貌结构及光电催化氧化性能.结果显示,花簇状的Bi₂O₃成功地负载在NiF的三维骨架上,Bi₂O₃/NiF具有优异的光电转化效率.在最佳制备条件,当光电流密度为15μA/cm²,外加电压为2V、RhB初始浓度为8mg/L、p H值为3的条件下,Bi₂O₃/NiF光电催化氧化降解罗丹明B(RhB)的效率可达95.35%,Bi₂O₃/NiF光电催化氧化降解RhB符合一级反应动力学方程,自由基淬灭实验证实h⁺在Bi_2<...     

光电协同催化降解水杨酸和苯胺:二氧化钛晶型的影响

以水中水杨酸和苯胺为氧化降解对象,采用光电催化方法,对比研究了其在锐钛型和金红石型2种TiO2薄膜电极上的降解行为．结果表明：1)2种有机物在锐钛型电极上的降解速率大于在金红石型TiO2上的．2)相同条件下,水杨酸在2种电极上的降解速率差别不如苯胺的明显;偏压增高时两种电极的光电催化活性逐渐缩小．3)金红石型TiO2电极具有较高的光电转换效率但其法拉第电流效率较低。     

纳米复合ZnO-TiO2晶体的制备及其光电催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米复合半导体ZnO-TiO2薄膜,并进行了结构和光电催化性能的测试.TiO2薄膜对五氯酚溶液的光电催化降解结果表明当输入正向偏压后,其光催化性能有较大提高.由于ZnO的掺入,半导体薄膜电极的光吸收能力增强;同时,Zn2+可能作为光生载流子的浅俘获中心,导致表面界面电荷转移加速,从而延长光生电子/空穴对的寿命并抑制其复合,有效地提高了TiO2薄膜光电催化活性.     

改性TiO2电极光电催化降解甲基橙

采用热分解法制备了掺杂Sn、Ru的改性TiO2光电极,研究了不同催化方式、溶液pH和外加偏压条件下改性TiO2光电极对甲基橙降解效果的影响。实验结果表明,当溶液pH为1.0、外加偏压0.7 V、反应时间120 min时,甲基橙降解率可达到92.5%。结合XRD、SEM和电化学阻抗等分析手段对TiO2光电极表面形貌及其催化机理进行了探讨。     

难降解有机污染物与葡萄糖的光电催化协同氧化作用

利用薄层反应器研究了典型的难降解有机污染物——三环癸胺在二氧化钛纳米管阵列电极表面的光电催化降解性能,重点考察了三环癸胺与葡萄糖的光电催化协同氧化作用.研究表明,三环癸胺作为一种化学性质稳定的化合物,在薄层反应器中难以在二氧化钛纳米管阵列电极光电催化中实现完全降解.在三环癸胺COD浓度50—400 mg.L-1条件下,其降解效率均低于30%,且随着三环癸胺浓度的增加降解效率下降.三环癸胺与葡萄糖之间存在着明显的光电催化协同氧化作用,且随着葡萄糖浓度的增加协同作用增强,当葡萄糖与三环癸胺浓度比值大于2时,可以实现三环癸胺的完全降解.在光电催化协同氧化过程中,三环癸胺与葡萄糖的降解并非同步进行,易降解的多羟基葡萄糖所产生的大量羟自由基,可能促进了三环癸胺或三环癸胺中间产物的氧化.该研究也为难降解的有机物的光电催化处理提出了一条新的途径.