漂浮负载型光催化剂制备及降解草甘膦研究

以漂珠(FP)为载体,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了漂浮负载型CdS/TiO2/FP复合膜光催化剂,通过SEM、XRD对其结构进行了表征.以甘草膦农药的光催化降解为模型反应,使用不同光源研究了CdS/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响催化剂活性的因素及采用太阳光做光源处理草甘膦的可行性.结果表明,经4层镀膜500℃热处理的20%(w/w)CdS/TiO2/FP光催化剂具有良好的光催化性能,最佳降解条件为:催化剂加入量3 g/L,初始pH 7～9,Fe2 浓度为2.0×10-3 mol/L.通气量200 mL/min.在最佳条件下,对135 mg/L草甘膦溶液降解率可以分别达到96.3%(125 W高压汞灯,60 min)和82.4%(太阳光,180 min).     

RuO2/La2O3/TiO2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解

钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备RuO2/La2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响.结果表明掺杂量w(La2O3)1.39%、w(RuO2)0.12%、煅烧温度500℃(2 h)、溶液pH值7.3时,光催化活性最佳.当通气量为200 mL/min,催化剂投加量为150mg时,50 mg/L的DFBG溶液经60 min降解,其降解率近100%.DFBG的光催化降解服从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7.42×10-3mmol/L·min,K=19.54 L/mmol.     

结晶紫生物共降解的动力学研究

以葡萄糖作为初级基质,采用初始速率法对细菌KingellaH共降解结晶紫(CV)染料的动力学过程进行了研究.结果表明,KingellaH对葡萄糖的降解符合Monod方程,休眠细胞降解CV的过程可用Andrews方程描述.葡萄糖能提高CV的降解速率,扩大降解CV的浓度范围,CV对葡萄糖存在非竞争性抑制.测定了相关的动力学参数,建立起以细胞为中心的关于CV、葡萄糖降解的复合数值模型.     

烷基膦酸载体液膜中Cd(II)的传输

采用内耦合大块液膜分离技术,通过考察料液相pH值、温度、载体浓度以及解析相组成对Cd(II)迁移速率的影响,研究了以烷基膦酸为流动载体的液膜中镉的迁移规律,并建立了渗透系数与pH值、温度以及载体浓度之间的关系方程.结果表明,Cd(II)以CdR22HR(Kex值为3.58106)配合物形式在液膜中传输,增加载体浓度或升高温度,迁移速率明显升高.最佳传质条件为料液相pH值4.5～5.1、载体浓度5.0%～7.5%、温度298～308K.     

In_2TiO_5纳米带的静电纺丝法制备及光催化性能

以酞酸丁酯(Ti(OC_4H_9)_4)、硝酸铟(In(NO3)3)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为原料,采用静电纺丝技术制备了In_2TiO_5纳米带.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和氮气吸附-脱附等温线(BET)等技术对样品进行了表征.考察了In_2TiO_5纳米带在光催化降解罗丹明B(RhB)、甲基橙(MO)、亚甲基蓝(MB)和左氧氟沙星(LEV)过程中的应用性能,研究了不同离子型物质、溶液的pH和MB起始浓度对In_2TiO_5纳米带光催化活性的影响.结果表明:In_2TiO_5纳米带具有正交晶系结构,禁带宽度为3.47 eV,比表面积为20.71 m~2·g~(-1),可应用于4种不同离子型物质的光催化降解,发现光催化效果与被降解物质的表面带电性质有关.在紫外光照射下,90 min,对MB的降解率达98.1%,其降解过程服从一级动力学模型.     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高；当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min)；吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。     

染料结晶紫降解菌分离及其特性研究

从印染废水中筛选分离得到结晶紫(CV)降解菌株H,并对其脱色条件和机理进行了研究.结果表明,在外加生长基质条件下,菌株H不仅对CV降解脱色而且能降解中间产物.在pH 7.0、35℃、摇床转速180 r/min条件下,菌株H有最佳的脱色效果.对于20 mg/L CV溶液,生长细胞降解0.5 h,脱色率可达95%.休眠细胞对CV的降解规律也进行了对比探讨.菌株H对CV脱色过程遵循一级动力学方程,脱色速率常数k随CV浓度升高而降低,生长细胞的k值约为休眠细胞的6～7倍.     

染料结晶紫降解菌分离及其特性研究

从印染废水中筛选分离得到结晶紫（CV）降解菌株H，并对其脱色条件和机理进行了研究。结果表明，在外加生长基质条件下，菌株H不仅对CV降解脱色而且能降解中间产物。在pH7．0、35℃、摇床转速180r／min条件下，菌株H有最佳的脱色效果。对于20mg／L CV溶液，生长细胞降解0．5h，脱色率可达95％。休眠细胞对CV的降解规律也进行了对比探讨。菌株H对CV脱色过程遵循一级动力学方程，脱色速率常数k随CV浓度升高而降低，生长细胞的k值约为休眠细胞的6～7倍。     

Pt掺杂TiO2纳米管制备及其光电催化双酚A

采用阳极氧化法和光化学沉积法分步制备出Pt掺杂TiO2纳米管(Pt-TNT)电极,并对其进行了扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见漫反射(UV-VIS-DRS)分析。以Pt-TNT为工作电极,对双酚A(BPA)进行了光电催化降解研究。结果表明,Pt掺杂后不改变Ti O2纳米管的结构;Pt掺杂后TiO2在可见区具有更强的吸收,且其起始吸收带边出现红移。外加偏压=0.8 V、p H=4时,Pt-TNT光电催化BPA的降解率最高。     

静电纺丝法制备CaIn2O4-In2O3纳米带及其光催化性能

利用静电纺丝技术原位制备了准一维结构CaIn_2O_4-In_2O_3纳米带.采用XRD、SEM、TEM、EDS、UV-vis DRS、N_2吸附-脱附曲线等对合成的光催化剂进行表征,并以对苯二甲酸(TA)为分子探针物质,结合荧光技术探讨了光催化反应过程中·OH自由基的变化.以亚甲基蓝(MB)为降解目标物,考察了CaIn_2O_4-In_2O_3纳米带的光催化活性,并研究了溶液pH及MB初始浓度对其光催化活性的影响.研究结果表明,宽度约为(663±75) nm的CaIn_2O_4-In_2O_3纳米带由直径约为80 nm的纳米颗粒组成,且纳米颗粒之间有一定的孔隙.模拟太阳光辐照120 min,MB的降解率为76%,且降解过程服从一级动力学模型.CaIn_2O_4-In_2O_3纳米带在酸性环境中显正电性,且光催化反应体系中·OH自由基的生成量随反应时间线性增加.CaIn_2O_4与In_2O_3的耦合使得合成的光催化剂在模拟太阳光下具有良好的光催化活性.