MoO3掺杂WO3催化剂的制备及其光催化性能

采用低温水热法制备掺杂MoO3的WO3粉体,利用XRD,XPS,DRS和PL光谱对产物进行表征,以太阳光为光源对番红花红T溶液进行光催化降解研究.结果表明:MoO3掺杂含量为10%的WO3粉体对番红花红T溶液的脱色率为89.65%,COD去除率为88.9%.借助DRS和PL光谱分析结果,初步探讨了MoO3掺杂WO3粉体对番红花红T光催化降解的过程与机理.     

纳米TiO2混合晶体的制备及其光催化降解活性

以乙酸为水解抑制剂，采用sol-gel法制备纳米TiO2混合晶体催化剂，考察了抑制剂用量、煅烧温度、粒径等对催化性能的影响．结果表明，乙酸的用量影响催化剂的活性，当CH3COOH：Ti(OBu)4=0．8—1．0：1时效果较好；煅烧温度直接影响混合晶体的组成，580℃时锐钛矿／金红石=20．62，650℃时锐钛型／金红石=2．46，混合晶体具有较高的催化性能，粒径大小对TiO2的催化性能影响很大，粒子尺寸愈小，则比表面积愈大，电子．空穴愈难复合，有利于对活性艳红X-3B的降解．     

TiO_2纳米管的制备和光催化降解有毒有机污染物

采用水热法制备TiO2纳米管,利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对TiO2纳米管进行表征.并以有机染料罗丹明B(RhB)和2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)进行光催化反应,结果表明,TiO2纳米管催化剂对RhB和2,4-DCP有很好的降解效果.通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)分析和总有机碳(TOC)测定,发现TiO2纳米管/UV体系能使RhB和2,4-DCP发生有效的降解,反应12h后,RhB和2,4-DCP的矿化率分别达到100%和97.12%.同时,采用辣根过氧化物酶(POD)、N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法和苯甲酸荧光光度法分别测定了降解过程中H202和羟基自由基(·OH)的变化,表明TiO2纳米管光催化机理涉及到·OH历程.     

纳米TiO2光催化降解有机磷农药的研究

通过实验,探讨了用纳米TiO2光催化处理有机磷农药模拟废水和实际应用的有机磷农药的可行性.实验表明,以测定不同时间PO43-的浓度来衡量有机磷的降解率,并以此来衡量有机磷农药及其中间产物降解的程度是合理的.光催化降解甲胺磷和水胺硫磷的结果,显示了有机磷农药的降解率与其结构有关.实际应用的有机磷农药也可用光催化降解.     

TiO2/浮石光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯

采用溶胶.凝胶法制备,TiO2/浮石催化剂,光催化氧化水中内分泌干扰物邻苯二甲酸二甲酯(DMP).考察催化剂用量、pH值对降解率的影响;同时分析降解动力学和有机物矿化程度.结果表明,催化剂最佳投放量为40 g·L-1,最佳pH为6.5.在最佳条件下,DMP初始质量浓度20.0 mg·L-1,5 h DMP降解率达90%以上.降解速率符合准一级动力学方程,动力学方程为:Ln(p0/p)=0.470t-0.050,速率常数=0.470h-1.考察降解过程水样的矿化程度,前4 h矿化率没有明显变化,4 h后矿化率逐渐加快,7 h矿化率达到70%.TiO2/浮石具有成本低、易回收利用、能充分与被降解物接触等优势,用于治理水体中DMP具有一定的实际可行性.     

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。     

TiO2纳米棒对四环素的光催化降解

采用一步水热法合成了钛酸纳米材料,并以此为前驱体,通过二次水热处理制备了新型材料.使用XRD,TEM,N2吸附等温线等手段对催化剂进行了表征.结果表明,两种材料都为棒状纳米催化剂,其中二次水热材料为锐钛矿.光催化降解四环素结果表明两种催化剂都具有较高活性,二次水热纳米棒反应速率常数为一次水热材料的7倍;动力学实验表明TiO2纳米棒对四环素的光催化反应符合Langmuire-Hin-shelwood模型.     

TiO2/活性炭复合体对罗丹明B的光催化降解

以紫外灯为光源,通过对可溶性染料罗丹明B的降解反应,考察TiO2／活性炭复合体的光催化活性,探讨了光催化反应中溶液的pH值、光强、反应温度和罗丹明B的起始浓度对催化反应的影响,结果表明,TiO2／活性炭复合体具有很高的光催化活性,对罗丹明B的降解过程遵循Langmuir-Hinshelwood动力学方程,降解速率受pH值、罗丹明B起始浓度和入射光强度的影响很大,反应温度对降解速率影响很小．在研究范围内,pH6和40W的入射光强度有利于光催化降解．     

无机阳离子对TiO2光催化降解染料的影响

考察了6种无机阳离子对P-25 TiO2光催化降解染料的影响，结果发现，Cu^2 ，Mn^2 和Ni^2 对光催化反应有强烈的抑制作用，Ca^2 ，Mg^2 和Al^3 对光催化反应速率无明显的负影响．经X光电能谱(XPS)的分析，确定锰离子以氧化物的形式沉积在氧化钛表面，使催化剂不可逆的中毒．Cu^2 和Ni^2 通过俘获光致电子导致催化活性降低。     

Z型MoO3/g-C3N4复合催化剂用于可见光降解萘普生的机制研究

使用一种简单的搅拌焙烧方法成功制备了MoO_3/g-C_3N_4复合材料,通过SEM、TEM、XRD、FTIR、UV-vis和PL等技术对材料进行形貌结构和光学性能的表征.结果表明,MoO_3与g-C_3N_4成功复合,使g-C_3N_4吸收发生红移,扩大了g-C_3N_4的可见光吸收范围,有效地抑制了光生载流子的复合.以非甾体抗炎药萘普生(NPX)为目标污染物,对MoO_3/g-C_3N_4复合材料的光催化性能进行研究,实验表明光催化剂MoO_3/g-C_3N_4对萘普生的去除率是相同条件下纯g-C_3N_4的1.75倍.MoO_3负载量、pH值、催化剂MoO_3/g-C_3N_4的使用量和NPX的初始浓度等因素的研究表明,3%的MoO_3复合量和酸性条件更有利于NPX降解,加大MoO_3/g-C_3N_4的使用量和减少NPX的初始浓度也能加快NPX的降解速率.通过猝灭实验确定了单线态氧和超氧自由基是反应的主要活性物种,ESR测定单线态氧的存在验证了Z型MoO_3/g-C_3N_4降解NPX的机制.     

Preparation and characterization of a new TiO2/SiO2 composite catalyst for photocatalytic degradation of indigo carmin

The TiO₂/SiO₂ composite was prepared by means of the SiO₂-particle-entrapment method. The FTIR data showed the presence of Si–O–Ti stretching vibration band at 970 cm⁻¹ in the TiO₂/SiO₂ composite, suggesting a reaction between TiO₂ and silica on the TiO₂ particle surface during the silicagel formation around the TiO₂ particles. The photocatalytic efficiency of TiO₂ immobilized in silicagel was compared with that of the conventional TiO₂ Degussa P25 catalyst. For this purpose, the degradation of indigo carmin (IC) dye was used as model molecule in the tests. The effect of operational parameters such as catalyst loading and dye concentration on the photocatalytic degradation of the model dye was investigated. The rate of degradation increased with increasing catalyst loading, and when the concentration of the dye decreases.     

g-C3N4/RGO的制备、光催化降解性能及其降解机理

尿素固相反应得到石墨相氮化碳(g-C₃N₄),石墨(G)被氧化制得氧化石墨(GO),GO被还原制得石墨烯(RGO),通过3种复合方法分别制得g-C₃N₄/RGO材料.通过对污染物亚甲基蓝、罗丹明B和甲基橙的降解,考察了g-C₃N₄与GO不同复合比9.7:1、9.3:1、9:1、8:1和6.7:1对光催化剂g-C₃N₄/RGO光催化性能的影响.同时考察了复合物对污染物的选择性降解.用X-射线衍射谱(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对催化剂的结构性质进行了表征.结果表明,g-C₃N₄与GO混合-水合肼还原-高温固相反应法制备的g-C₃N₄/RGO,时间最短,产量较高,对罗丹明B的降解效果最佳,说明该方法较好.另外,当g-C₃N₄与GO的质量比为9.7:1时,制备的g-C₃N₄/RGO降解效果最佳.还有,该复合材料对亚甲基蓝的降解效果最佳,罗丹明B次之,甲基橙最差.机理研究结果表明超氧自由基在光催化过程中起主导作用,羟基自由基起次要作用.     

二氧化钛/石墨烯复合光催化剂的制备及其对水中双酚A的降解

双酚A污染问题日益严峻,已经威胁到人类的健康.半导体光催化技术可以有效去除水体中双酚A污染.近年来,二氧化钛/石墨烯复合材料,因其优越的光催化性能受到广泛关注.尤其石墨烯等新型纳米碳基材料,有较大的比表面积和丰富的官能团,为二氧化钛的负载创造了良好的条件,其表面可以形成化学键,为双酚A的吸附降解提供了更多的活性位点.本文重点介绍了国内外二氧化钛/石墨烯复合材料的制备方法及各种制备方法的优缺点;讨论了二氧化钛/石墨烯复合材料对双酚A的降解效果及其降解机理;分析了二氧化钛/石墨烯复合材料的再生性能.最后总结这种材料在实际应用中存在的问题及其前景展望.     

MoO3/TiO2催化剂对NH3选择性催化还原NOx的研究

通过共混法制备MoO3／TiO2催化剂,还原脱除NOx的研究．对于100目的催化剂,并在固定床反应器中进行了NH3选择性催化在较低温度下(≤583K),升高温度和降低空速,NOx脱除率提高;在反应温度较高时,NH3氧化的副反应的影响加强,此时过度延长反应时间和提高反应温度反而会使NOx脱除率降低．在583K和空速为12kh“时,NOx转化率可达92％．FT-IR光谱和XRD分析结果表明,MoO3形成分散相,均匀分布在TiO2颗粒表面并形成稳定的Mo=0基,它的加入没有影响TiO2(锐态矿型)的结构和形貌．     

CuxZn1-xS/RGO复合材料的制备及其光催化降解环丙沙星性能研究

通过一步水热法制备了光催化剂Cu_xZn_(1-x)S/RGO,实现了Cu_xZn_(1-x)S纳米颗粒的可控生长和氧化石墨烯(GO)还原的同步进行,并将所制备的Cu_xZn_(1-x)S/RGO用于环丙沙星(CIP)的催化降解研究.采用X-射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(ICP-AES)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)、电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对复合物的组成形貌进行表征.结果表明,球状的Cu_xZn_(1-x)S颗粒成功负载在石墨烯表面.Cu~(2+)的掺杂增强了Cu_xZn_(1-x)S/RGO光催化剂在可见光范围的响应,石墨烯的引入抑制了Cu_xZn_(1-x)S纳米颗粒的团聚,提高了光催化性能.此外,Cu_(0.1)Zn_(0.9)S/RGO_(10)对CIP的降解速率分别是ZnS、Cu_(0.1)Zn_(0.9)S的8倍和4.4倍.     

Structural effect on photocatalytic degradation of metallised azo dyes in aqueous TiO2 suspension

Three metallised azo dyes were investigated under TiO₂‐photocatalytic and photosensitised conditions in aqueous buffering solutions. The degradation follows apparent first‐order kinetics. The size and strength of intramolecular conjugation determine the light‐fastness of the investigated dyes. Compared with ¹O₂ produced in photosensitised process, the more powerful *OH radicals in TiCO₂ photocatalytic process are highly reactive towards the investigated azo dyes. And as a result, the TiO₂‐photocatalysis makes little less distinction in the degradation kinetic data of the azo dyes compared with the photosensitised degradation of them.     

Preparation of TiO2/MCM-41 by plasma enhanced chemical vapor deposition method and its photocatalytic activity

Titanium dioxide is coated on the surface of MCM-41 wafer through the plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method using titanium isopropoxide (TTIP) as a precursor. Annealing temperature is a key factor affecting crystal phase of titanium dioxide. It will transform an amorphous structure to a polycrystalline structure by increasing temperature. The optimum anatase phase of TiO₂ which can acquire the best methanol conversion under UV-light irradiation is obtained under an annealing temperature of 700°C for 2 h, substrate temperature of 500°C, 70 mL·min^?1 of oxygen flow rate, and 100W of plasma power. In addition, the films are composed of an anatase-rutile mixed phase, and the ratio of anatase to rutile varies with substrate temperature and oxygen flow rate. The particle sizes of titanium dioxide are between 30.3 nm and 59.9 nm by the calculation of Scherrer equation. Under the reaction conditions of 116.8 mg·L^-1 methanol, 2.9 mg·L^?1 moisture, and 75°C of reaction temperature, the best conversion of methanol with UV-light is 48.2% by using the anatase-rutile (91.3/8.7) mixed phase TiO₂ in a batch reactor for 60 min. While under fluorescent light irradiation, the best photoactivity appears by using the anatase-rutile (55.4/44.6) mixed phase TiO₂ with a conversion of 40.0%.     

Zn-TiO2纳米管的光催化活性

采用水热合成-浸渍法制备锌掺杂TiO2纳米管(Zn-TiO2纳米管),透射电镜照片显示Zn-TiO2纳米管为两端开口形貌均一的中空管状结构,管径约6～8 nm,壁厚约1 nm,长度约50～200 nm。研究了Zn-TiO2纳米管对甲基橙的光催化性能,结果表明:掺杂适量锌提高了TiO2纳米管对甲基橙的光催化降解性能,0.4%Zn-TiO2纳米管的光催化性能最佳。同时还探讨了Zn-TiO2纳米管用量和初始pH值等因素对光催化降解甲基橙的影响,结果显示Zn-TiO2纳米管能有效地降解甲基橙。随着光催化反应进行,CODCr去除率和脱色率变化规律不完全相同,可能是由于芳基和烷基降解速率不同所致。     

Effect of molecular properties on the photocatalytic degradation rates of dichlorophenols and dichloroanilines in aqueous TiO2 suspensions

The kinetics of the photocatalytic degradation of 10 different dichlorophenols and dichloroanilines have been investigated experimentally and theoretically. With the intention of finding certain molecular indices in order to determine the degradation rates of aromatic pollutants, geometry optimizations of the compounds have been performed with the semiempirical PM3 method. The molecular orbital calculations have been carried out by an SCF method using the RHF formalism. The correlations between the apparent first-order rate constants and the calculated molecular properties of the compounds have been examined. Four different structure–activity relationships have been developed expressing the logarithms of the rate constants in terms of the Hammett constants, electron densities of the substituents, the coefficients and the energies of the highest occupied molecular orbitals HOMO, and 1-octanol/water partition coefficients log?K _OW.