Pt/TiO2对水中黑索今的光催化降解

在模拟日光下利用Pt/TiO2光催化剂对水中黑索今进行了光催化降解.有催化剂存在时,黑索今(RDX)的转化降解遵循一级反应动力学.RDX分子上的氮部分转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮.催化剂的存在没有加快黑索今的转化速率,但是大大加快了溶液COD和中间产物亚硝酸盐的氧化.对10mg·l-1亚硝酸盐的光催化降解显示,亚硝酸盐氮在有催化剂存在时被氧化的速率提高了16.8倍.     

部分水溶性偶氮染料的光催化降解研究

本研究以高压汞灯为光源,系统地研究了１６种偶氮染料在水溶液中的ＴｉＯ２光催化降解。结果表明,这些偶氮染料的光解为一级动力学反应,采用ＴｉＯ２光催化降解方法处理所研究的偶氮染料是可行的,并初步探讨了染料的结构与光解反应表观速率常数之间的关系。     

纳米TiO2薄膜光催化降解橡梳栲胶的研究

以Ti（OC4H9）4为原料，溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜，用原子力显微镜（AFM）观察了纳米TiO2薄膜的形貌，X-射线衍射（XRD）考察相同条件下粉体的相结构．研究水中橡梳栲胶的光催化降解行为．结果表明，橡梳栲胶的降解可用Langmuir-Hinshelwood方程来描述，即浓度较高时，栲胶降解液的光催化降解符合零级动力学方程；浓度较低时，栲胶降解液的光催化降解符合一级动力学方程．外加H2O2对橡梳栲胶的光催化降解有极大的促进作用，但这种促进作用会因为光生电子效率的影响而有一个极限值．在远离橡梳栲胶溶液等电点的起始pH值条件下光催化降解效果较好，且在碱性条件下的降解速率高于酸性条件下的降解速率。     

吸附模式对有机物光催化降解的影响3.MEA-Langmuir-Hinshelwood光催化降解动力学方程

传统的Langmuir-Hinshelwood方程式不能定性、定量地解释H-酸在TiO2表面的吸附平衡常数KL与其在TiO2悬浮液中的光催化降解速率r之间的关系.这是因为在实际测定中,吸附平衡常数KL一般是通过给定有机物的平衡吸附量和平衡浓度而求得的.这样的KL不能表达给定有机物不同吸附模式吸附力的差别.因而以往的理论方法不能描述吸附力对光催化降解动力学的影响,而只能描述吸附量对r的影响.亚稳平衡态吸附(MEA)理论认为,同一吸附质在相同的热力学条件下可以不同的MEA态(包括同一溶质的不同吸附构型/模式)达到实际的吸附终态.从MEA的概念对Langmuir-Hinshelwood模型进行半经验性修正,可以较好地描述吸附量和吸附力(吸附模式)共同对H-酸在TiO2悬浮液中光催化降解动力学的影响.     

常温下过硫酸盐氧化降解水中对氯苯胺

研究了常温下初始pH值对过硫酸盐氧化降解水中对氯苯胺(PCA)动力学过程的影响,并探讨了PCA降解的机理.结果表明,室温下,PCA的降解符合准一级动力学方程;pH值为3、5、7、9和11时,其一级动力学常数k分别为0.03×10-4、0.12×10-4、0.28×10-4、0.26×10-4和 0.27×10-4 s-1;酸性体系不利于PCA的降解,pH 7时PCA的降解速率最大,半衰期为6.88 h.通过LC/MS和GC/MS鉴定得到PCA降解的4种主要中间产物,分别为对氯硝基苯、对苯醌、1-(4氯苯)-3苯基脲和5-氯-2-(4氯苯二氮烯)苯酚,并在此基础上探讨了过硫酸盐氧化降解PCA的可能途径.     

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薄膜光催化降解橡椀栲胶的研究

以Ti(OC4H9)4为原料,溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜,用原子力显微镜(AFM)观察了纳米TiO2薄膜的形貌,X-射线衍射(XRD)考察相同条件下粉体的相结构.研究水中橡椀栲胶的光催化降解行为.结果表明,橡椀栲胶的降解可用Langmuir-Hinshelwood方程来描述,即浓度较高时,栲胶降解液的光催化降解符合零级动力学方程;浓度较低时,栲胶降解液的光催化降解符合一级动力学方程.外加H2O2对橡椀栲胶的光催化降解有极大的促进作用,但这种促进作用会因为光生电子效率的影响而有一个极限值.在远离橡椀栲胶溶液等电点的起始pH值条件下光催化降解效果较好,且在碱性条件下的降解速率高于酸性条件下的降解速率.     

光催化降解对抗生素藻类毒性效应影响研究进展

抗生素滥用带来环境中残留抗生素及其抗性基因的问题,近年来已成为全球关注的热点问题.光催化氧化技术是当前研究领域广泛采用的有效降解水环境中残留抗生素的热门方法;但光催化氧化无法使水环境中抗生素完全矿化,存在生态风险,探明光催化降解抗生素对其藻类毒理效应影响及内在机制,对研发高效、安全的光催化技术具有重要意义.本文在总结水环境中残留抗生素的藻类毒性检测方法和毒性效应的基础上,分析了光催化降解对抗生素藻类毒性效应的影响及其内在机制,并总结了不同抗生素的光催化反应及降解产物,讨论了两者与藻类毒性效应之间可能存在的关系,旨在为实现高效、安全光催化技术的可控设计提供思路.     

染料化合物光催化氧化降解中氮元素行为分析

在含氮染料化合物的降解过程中,不同结构氮的降解过程是不同的,其中偶数结构与非偶氮结构存在很大差别。实验中发现,在相同的TiO2/UV条件下光解,非偶氮结构染料的降解体系很快有NH4^ 离子和NO3^-离子产生,而在偶氮结构染料的降解物中却没有二者生成。并通过实验证明,体系中产生的NH4^＋是染料降解的中间产物,而NO3^－则至少有两条生成途径。     

电催化氧化技术降解水中抗生素类污染物研究进展

医疗行业的快速发展和抗生素的滥用导致的水污染日益严重,水环境中残留的新兴抗生素类污染物已成为当今社会面临的最严峻挑战之一,将对人类健康带来极大危害. 电催化氧化技术作为水处理技术中的绿色环保技术,近年来在国内外受到众多环境保护工作者的关注,越来越多地被广泛地用于处理含新兴抗生素类有机污染物的水体. 本文首先阐述了电催化氧化技术对于有机污染物的电催化反应机理,重点介绍了电催化氧化技术降解水中抗生素类污染物采用的阳极材料的研究进展及发展状况,总结了阳极材料用于处理抗生素类污染物的降解效果及部分改性手段,此外,还对于当前电催化氧化联合技术处理水中抗生素类污染物的情况进行了系统的总结,最后对电催化高级氧化技术在未来抗生素类污染物的发展进行了展望.     

水热法制备PbMoO4微晶体及其光催化降解灭幼脲

以水热法合成的PbMoO4微晶体为催化剂,考察了反应溶液pH、污染物初始浓度和催化剂用量对光催化降解灭幼脲的影响,研究了光催化降解过程的反应动力学和作用机理.结果表明,最佳反应溶液pH 6.0、污染物初始浓度20 mg.L-1、催化剂用量0.4 g.L-1.反应4 h灭幼脲降解率达99.96%,矿化率达66.4%,降解反应符合一级动力学.通过加入自由基清除剂对比实验发现,PbMoO4微晶体主要通过空穴和.OH的氧化作用使灭幼脲降解,其中空穴起主要作用.     

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.     

不同活性物种对光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯动力学的贡献研究

采用光催化氧化技术对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）进行降解研究,并在基础上考察了催化剂量,溶液pH和溶液初始浓度对降解速率的影响。且采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型来描述DMP的光催化降解,研究表明DMP的光催化降解符合假一级动力学。系统研究了光催化降解DMP过程中不同活性物种对光催化反应速率的贡献,实验结果表明：在TiO2光催化降解DMP的过程中,？OH为主要的活性物种,其对DMP的降解速率贡献高于94%,而其它活性物种（ecb-,hvb＋,O2？-和H2O2）对光催化贡献较小。     

Recent advances in the photocatalytic reduction of carbon dioxide

Fossil fuels are currently the major energy source and are rapidly consumed to supply the increasing energy demands of mankind. CO₂, a product of fossil fuel combustion, leads to climate change and will have a serious impact on our environment. There is an increasing need to mitigate CO₂ emissions using carbon–neutral energy sources. Therefore, research activities are devoted to CO₂ capture, storage and utilization. For instance, photocatalytic reduction of CO₂ into hydrocarbon fuels is a promising avenue to recycle carbon dioxide. Here we review the present status of the emission and utilization of CO₂. Then we review the photocatalytic conversion of CO₂ by TiO₂, modified TiO₂ and non-titanium metal oxides. Finally, the challenges and prospects for further development of CO₂ photocatalytic reduction are presented.     

环境雌激素对水生动物的影响研究进展

水环境是环境雌激素的最大储存库。环境雌激素通过食物的传递进入动物体内，类似于雌激素的功能。环境雌激素可导致水生动物性别特征丧失和后代不能繁殖；可引起水蚤性别比例失调，蜕皮率下降，导致软体动物性畸形和超雌性化现象；导致鲤鱼等生殖器畸形，引起鱼类种群生存力和资源量下降。壬酚(NP)、双酚A(BPA)和E2在河水、水生附着生物和底栖生物之间的生物积累与放大倍数在18～1200倍之间，环境激素通过食物链的生物放大作用比通过水体的传递对鱼类等水生生物的危害更大，并且在河流等的枯水期对水生动物的影响更大。文章讨论了环境雌激素的降解与研究前景。     

植物对水溶液中乐果的降解及影响因素分析

通过气相色谱分析,建立浓度换算标准曲线,研究了三种水生植物水葱、香蒲和石菖蒲对水溶液中乐果的降解效果,并进一步探讨了水葱对乐果降解的动力学过程和各因素对乐果去除的贡献。结果表明,三种植物对乐果去除能力由大到小依次为:水葱,香蒲,石菖蒲。水葱10天内对乐果的去除率为58%,香蒲和石菖蒲组对乐果的去除率分别为39%和33%。乐果的自然降解和挥发、植物吸收和微生物降解作用对乐果去除的贡献率约为:20%、40%、30%。水体的pH升高能够加速乐果的降解,营养盐质量浓度的下降不利于植物去除乐果。     

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.     

Cu改性悬浮型光催化纳滤膜反应器处理阿特拉津溶液的降解效率及动力学研究

通过将Cu改性悬浮型光催化氧化过程与纳滤分离膜技术进行耦合构成悬浮型光催化纳滤膜反应器联合处理阿特拉津(Atrazine)溶液.在Atrazine初始浓度ρ0分别为5,15和25mg·l-1,光催化剂浓度ρTiO2为1500mg·l-1,废水pH值为5.5,UV强度为45mW.cm-2,膜分离压力和错流流速分别控制在1250kPa和3m.s-1,反应温度20±1℃的最佳实验条件下,35min之内目标污染物基本被彻底光催化降解,矿化率达到90%以上,出现显著耦合效应;当目标污染物浓度分别为5mg·l-1,15mg·l-1和25mg·l-1时,在ρ/ρ0≥0.6的范围内,光催化降解过程分别遵循一级、零级和一级的混合以及零级反应动力学模型.     

阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对磷钨酸(PW12)光催化还原降解偶氮染料直接耐晒黑G的影响

以磷钨酸H3PW12O4（PW12）为光催化剂,异丙醇（IS）作为电子给体,研究阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对PW12光催化还原降解直接耐晒黑G（DB19）的影响.考察了CTAB浓度、pH值、DB19初始浓度等因素对反应的影响,并采用一级反应动力学对反应过程进行分析.结果表明CTAB增强了PW12对直接耐晒黑G的还原脱色作用,CTAB浓度增加,DB19的光催化脱色速率提高.PW12用量对DB19还原脱色的影响程度和趋势与溶液中CTAB浓度有关,当CTAB浓度为0.10 mmol.L-1时,DB19的脱色速率随PW12用量的增加而增加;CTAB浓度为0.05 mmol.L-1,PW12用量为200 mg.L-1时DB19的脱色速率最快,继续增加反而降低.DB19还原脱色速率随其初始浓度升高而降低.另外,通过循环伏安法和暗反应明确还原态杂多蓝对染料的还原脱色作用,并借助UV-Vis光谱研究DB19、PW12、CTAB之间的相互作用,探索CTAB对PW12/IS光催化还原降解DB19的作用机理.该研究结果表明阳离子表面活性剂CTAB能够增强偶氮染料废水的PW12催化还原脱色处理.