镍掺杂二氧化钛光催化剂的制备与光催化性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了镍掺杂的二氧化钛,采用紫外可见分光光度计、傅里叶红外分光光度计、X衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对结果进行了表征。表征结果表明在550℃下煅烧的产物主要是锐钛型二氧化钛,镍的掺杂使得二氧化钛的紫外可见反射光谱明显红移,且镍掺杂二氧化钛的粒度减小,团聚程度下降。以活性艳蓝KN-R为模型降解目标物,通过比较镍掺杂二氧化钛、纯二氧化钛以及标准P25二氧化钛的光催化性能发现镍掺杂二氧化钛的光催化活性最好。当钛酸正丁酯/乙醇比为1:25;钛酸正丁酯/冰乙酸比为1:1;钛酸正丁酯/硝酸镍比为1 000:3;煅烧温度为550℃,煅烧时间为2 h时,镍掺杂二氧化钛的光催化效率最高,达到73.3%。     

不同波长紫外光催化降解活性艳蓝KN-R动力学研究

以蒽醌类染料活性艳蓝KN-R(以下简称KN-R)为对象,以TiO2为光催化剂,实验了不同波段紫外光条件下KN-R的降解过程。结果表明:365 nm和254 nm两种波段对于KN-R的光催化降解过程均符合假一级动力学方程,但是通过对比各初始浓度下活性艳红KN-R的反应速率常数(Kapp)可以发现,在相同紫外灯功率下,短波辐射下的Kapp平均为长波辐射下Kapp的3倍,说明短波紫外更有利于活性艳蓝KN-R的降解。     

微波无极紫外光催化-内电解协同降解活性艳红X-3B

采用微波无极紫外光源,以活性炭作为光催化剂TiO2的载体,与外加铁屑构成内电解反应,处理活性艳红X-3B模拟废水.实验结果表明,微波无极紫外光催化-内电解法对活性艳红X-3B的降解速率是微波无极紫外光催化和微波-内电解法单独作用时降解速率之和的2倍.在活性艳红X-3B模拟废水初始pH为7、空气曝气量为0.50 L/min、铁屑加入量为5 g/L、反应温度为40～45℃的最佳条件下,微波无极紫外光催化-内电解法的活性艳红X-3B模拟废水色度去除率达100%,TOC和可吸附有机卤化物的去除率分别为69.5%和81.8%.     

铁屑还原及微波铁屑诱导氧化降解偶氮染料历程的研究

研究了铁屑内电解还原及微波诱导氧化降解偶氮染料的反应历程,采用胶束毛细管电泳法对跟踪了2种不同降解方法下的中间产物变化.实验结果表明,染料的偶氮键(-N=N-)易被铁屑内电解还原,反应过程中有中间产物苯胺生成.微波诱导铁屑氧化偶氮染料的反应过程中未检测到其他芳环类化合物生成,在微波辐照2 min时脱色率已达90%以上,TOC去除率也高达78%,矿化较为彻底;在微波辐照铁屑诱导氧化降解污染物的同时,也使铁屑自身得以活化再生,提高了铁屑的内电解能力.     

生化-砂滤-光催化氧化处理苎麻脱胶废水

根据苎麻脱胶废水的水质特点 ,选择了水解酸化 -接触氧化 -砂滤 -光催化氧化处理工艺 ,结果表明 ,出水水质达到了GB8978 1996二级排放标准 ,大部分指标达到了一级排放标准。该工艺具有针对性强、占地面积少、运行稳定、处理费用低、操作管理方便、无二次污染等优点 ,值得推广应用     

无极紫外光降解染料活性艳红X-3B的研究

实验将一种新型光源--无极紫外灯,应用于染料废水的降解,考察了反应过程中,染料脱色率、TOC去除率、pH值以及反应前后高效液相色谱图谱的变化情况.实验表明,染料活性艳红X-3B经过无极紫外光处理110 min后,脱色率达96%,TOC去除率达66%,而pH值则是先降低后缓慢升高.     

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.     

光催化/内电解协同处理分散蓝E-4R的研究

建立了微波无极紫外光催化氧化/内电解协同处理印染废水的新工艺。采用微波无极紫外光,以活性炭为光催化剂TiO2的载体,与外加铁屑构成内电解反应,处理分散蓝E-4R模拟废水。研究结果表明:协同工艺中主要是通过内电解过程产生的Fe3+捕获光电子来提高光催化作用的效率,而通过Fe2+催化H2O2形成光Fenton反应生成.OH的效应则较小。在曝气量为0.5 L/min、pH为5、铁屑投加量为40 g、染料初始浓度为50 mg/L时,分散蓝E-4R的脱色率和COD去除率分别达到99.56%、68.45%。     

微波无极紫外光催化降解茜素绿的性能研究及产物分析

以微波无极紫外灯为光源,P25型Ti O2为催化剂,研究了微波反应器中茜素绿(AG)的光催化降解性能,考察了染料初始浓度及p H对降解效率的影响,利用ESI电子喷雾质谱和离子色谱测定了茜素绿降解的中间产物,并对产物的可生化性进行了分析。结果表明,微波/紫外/二氧化钛体系拓宽了染料浓度和p H的适用范围。降解后生成了大量小分子物质,可生化性得到了大幅度的提高,BOD5/COD值从反应前的0.0959增加到了0.40。     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理

主要研究了简单铈离子（Ce3＋）在紫外光（uv）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明，UV／Ce3＋体系能够有效降解AG，初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce3＋浓度的增加而线性增加，随初始溶液pH的增加先降低后增加，在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明，反应过程中可以产生·OH自由基。UV／Ce3＋体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。