新型可见光响应光催化剂的研究进展

研究开发高活性的可见光响应催化剂对于解决环境污染和能源短缺问题具有重要意义。在阐述反应机理的基础上,介绍了改性Ti O2、多元金属复合氧化物、卤氧化物、铋系化合物等新型可见光响应光催化剂的研究现状,并对未来可见光响应催化剂的机理探讨、催化活性提高、制备新技术等方面的研究进行了展望。     

可见光响应Ag@AgCl/BN复合光催化剂的制备与活性研究

采用油水自组装法在多孔氮化硼(BN)表面负载具有等离子效应的Ag@AgCl纳米颗粒,制备了具有可见光响应的Ag@AgCl/BN复合光催化剂。利用XRD、SEM、UV-Vis等对其晶型结构、表面形貌以及光学性能进行表征。在模拟可见光照射下,通过降解亚甲基蓝研究了复合催化剂的催化活性。结果表明,Ag@AgCl/BN表现出良好的吸附活性和可见光催化活性,吸附平衡后经80min模拟可见光照射,对亚甲基蓝的降解率达93%,高活性归因于吸附-光催化的协同作用。同时利用淬灭实验探讨了增强光催化活性的机制。     

载铜活性炭催化氧化干法腈纶废水的研究

通过浸渍法制备了载铜活性炭(Cu/AC)催化剂,用于催化过氧化物氧化干法腈纶废水,结果表明:Cu/AC催化活性高于均相催化剂Cu(NO3)2,Cu溶出量则小于均相催化剂.非均相催化氧化对干法腈纶废水有很好的处理效果.催化剂的活性和稳定性与制备条件关系很大,通过单因子影响实验,确定催化剂的最佳制备条件为焙烧温度700℃,焙烧时间4小时,浸渍溶液初始浓度10.6gCu/L,浸渍时间20小时.     

γ-Fe_2O_3/SiO_2/GR/TiO_2复合光催化剂的制备及可见光光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了γ-Fe_2O_3/SiO_2/GR/TiO_2复合光催化剂。通过XRD、SEM、DRS、VSM对样品的结构、形貌、吸收光谱、磁性进行表征,并通过在可见光下对亚甲基蓝的降解评价复合光催化剂的光催化性能和稳定性。结果表明,该复合光催化剂在可见光下具有较好的光催化性能。石墨烯可以抑制电子-空穴对的复合,增强TiO_2在可见光区的吸收,提高了TiO_2的光催化性能。复合光催化剂经多次重复利用后仍能保持较高的光催化活性。     

一种三效催化剂热失活原因的故障树分析

本文应用故障树分析原理,对钯-复合金属氧化物型三效催化剂的热失活原因进行了严密的逻辑分析,建立了相应的故障树.应用布尔代数原理计算得到导致催化剂热失活的14个制备工艺方面的影响因素,及相应的最小割集和结构重要度.结合实测结果详尽讨论了涂覆、焙烧、老化工艺及助剂的选择、配比和负载量等基本事件对催化剂热失活的影响程度.结果表明,应用FTA法能有效地分析导致催化剂热失活的原因.     

O3/H2O2协同催化处理煤化工高盐有机废水的研究

煤化工高盐废水中有机物的处理是废水零排放项目能否成功运行的关键性因素,制备了一种铁基活性炭催化剂,并采用O₃/H₂O₂协同催化技术处理煤化工高盐废水,可以显著提高废水中有机物的处理效果。采用扫描电子显微镜(SEM)、穆斯堡尔谱、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射(XRD)等手段对催化剂进行表征,考察处理工艺、氧化剂加入量和反应时间对废水中有机物去除效果的影响,评价催化剂的稳定性和催化性能。结果表明,本催化剂用于O₃/H₂O₂协同催化处理煤化工高盐有机废水时,TOC去除率提高至54.41%;连续稳定运行1800 h后催化剂的催化活性基本保持不变。提供的催化剂及O₃/H₂O₂协同催化工艺可以高效处理煤化工高盐废水中的有机物,解决废水零排放项目中的难点,具有广阔的市场应用前景。     

石墨烯在环保领域的应用

石墨烯是一种由单层碳原子以sp2杂化轨道形成的周期蜂窝状点阵结构的二维新材料,具有比表面积大、吸附性能好、电子迁移率高等特性,在环保领域有着广泛的应用。文章简述了石墨烯的制备方法,介绍了石墨烯材料在水处理和大气处理中的应用,并对其在环保领域的应用前景进行了展望。     

氨气改性活性炭催化臭氧化降解垃圾渗滤液中提取的富里酸

富里酸(FA,fulvic acids)是反渗透浓液中的主要污染物,而催化臭氧化是一种有效的处理方法。采用不同温度下氨气改性后的AC作为催化剂,对提取的FA进行臭氧化降解,氨气改性提高了AC催化活性,且ACN650催化活性最高,与未改性的ACA相比,FA的去除率提高了4%,TOC去除率从4.4%提高到了20.1%。此外,采用改性后的ACN650作为载体制备的Ce/ACN650催化剂时,FA溶液的TOC去除率达到了45.2%。     

基于硅藻土载体的催化剂的应用研究

在简单论述硅藻土的特性及其作为催化剂载体的特性的基础上,论述了以硅藻土为载体,添加单一的Ti O2、Fe2O3或一些混合物质所制备的复合催化剂在处理染料废水、有机废水、含重金属废水以及含甲醛废气的应用,并展望了该类复合催化剂在制备工艺、材料选取、处理范围以及处理效果方面的发展趋势。     

三维有序大孔铈锰复合氧化物催化氧化VOCs

挥发性有机物（VOCs）是大气污染的主要来源,也是石油化工企业需要重点控制处理的厂区污染物之一,而催化燃烧作为处理VOCs的有效技术之一,具有能耗低、处理效率高和无二次污染等优点。文章采 用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）硬模板法和过量浸渍法相结合,制备了一系列不同摩尔比的三维有序大孔铈锰 复合氧化物,通过XRD、BET、SEM、XPS、H2-TPR表征分析和催化燃烧测试等手段,研究了摩尔比对催化剂的 微观形貌、氧化还原性能和催化活性的影响,最终确定了最佳摩尔比。结果表明,铈锰比为6:4（C6M4）时,铈 锰复合氧化物催化剂显示出均一的三维有序大孔结构,其平均孔径达17.36 nm。同时,C6M4具有较高的Mn4+含量和吸附氧浓度,表现出最佳的催化燃烧甲苯活性,其T50、T90分别为100℃和153℃。     

纳米Ag-TiO2/SiO2薄膜催化剂的制备及其性能研究

以硅胶为载体,采用溶胶凝胶—光还原法制备了掺杂Ag的TiO2薄膜催化剂（Ag-TiO2/SiO2）;以甲基橙为目标降解物,对其光催化活性进行了考察。实验结果表明,Ag改性的TiO2／SiO2薄膜光催化性能是未改性催化剂性能的2．06倍。以XRD、SEM、BET等手段进行表征,结果表明Ag的掺杂会促进薄膜催化剂中的Ti02由锐钛型向金红石型转变,同时Ag对电子的捕获使电子一空穴对有效分离,导致了其催化活性的提高。     

水热法合成催化氧化高含硫废水的Ni-MnO2/Al2O3制备条件优化

针对油气田高含硫废水快速氧化处理的需求,以Ni为金属助剂,MnO2为活性组分,采用水热法制备了Ni-MnO2/Al2O3催化剂,通过对高含硫废水催化氧化性能的研究优化了Ni-MnO2/Al2O3的制备条件。BET、XPS、SEM表征结果表明,Ni与Mn摩尔比对催化剂的比表面积变化影响最大,摩尔比为2:10时催化剂的比表面积最大为232.5m2/g,吸附氧和晶格氧的比例高达2.02;水热温度影响催化剂的形貌,低温时以棒状结构为主,110℃时形成有序的片状结构,过高的温度会引起晶粒的团聚;较大的比表面积、丰富的多孔结构及高的吸附氧是催化活性高的主要原因。因此,在Ni与Mn摩尔比为2:10、水热温度为110℃、水热时间为12ｈ、焙烧温度为400℃的条件下制备的Ni-MnO2/Al2O3催化剂具有最高的催化活性,对于硫离子浓度为3000mg/L的废水,90min后的硫离子转化率高达96.6％,对含硫废水的处理效果最好。     

分子印迹硅纳米改性氧化石墨烯复合材料的制备及其对双酚A的吸附研究

制备了分子印迹硅纳米-氧化石墨烯复合吸附材料,并研究了复合材料对双酚A(Bisphenol A,BPA)的吸附性能.实验结果表明:复合吸附材料对BPA的吸附在35min内达到吸附平衡,Langmuir等温线模型得出最大吸附容量约为338.3mg/g;相对于BPA的结构类似物,对BPA具有良好的选择吸附性能;在溶液pH接...     

纳米复合催化剂光催化活性研究进展

综述了国内外关于TiO_2、g-C_3N_4、CdS光催化剂掺杂的研究现状,介绍了这3种光催化剂的制备方法、结构特征以及在水处理领域中的应用等。阐明了掺杂催化剂在催化性能方面与单一催化剂相比有明显提高,并进一步提出光催化剂掺杂是今后的研究方向。     

纳米光催化剂制备及处理印染废水的研究

采用水热法制备了三氧化钨/石墨烯光催化材料,并利用X-射线衍射和扫描电子显微镜对光催化材料进行表征,模拟降解印染废水(罗丹明B溶液)考察其光催化反应活性。通过调整不同反应温度、反应时间以及石墨烯掺杂量等参数,结果发现反应温度120℃、反应时间12h时,三氧化钨/石墨烯光催化材料光催化活性最好,在光照2h后废水降解率可以达90%以上。     

B/Fe2O3共掺杂纳米TiO2可见光下催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了B／Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料，并用XRD、荧光光谱（FS）和紫外可见漫反射光谱（DRS）对粉体进行了表征。XRD显示催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒，硒显示了颗粒的光谱特征，DRS显示掺杂B能极大提高催化剂可见光响应。以2，4-二氯苯酚（DCP）为降解物质，在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。结果表明，掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区，而进一步掺杂Fe203大大提高了催化剂的活性。     

基于石墨烯构建的电化学传感器在环境监测中的应用

综述了基于石墨烯构建的电化学传感器在重金属、有毒气体、农药残留、酚类有机污染物等对环境造成一定危害的物质检测中的应用,并展望了石墨烯电化学传感器在环境监测领域中的发展。     

铋膜电极的制备及在重金属离子分析中的应用

在介绍溶出伏安法基本原理基础上,列举了铋膜电极主要的制备方法,其中预镀铋膜法操作简单,可以通过改变条件来控制制备的过程,因而应用较为广泛。最后简述了使用不同基体材料制备的铋膜电极检测重金属离子及复合铋膜电极在重金属离子检测中的应用,其检出限可达到纳克级,有望实现对环境水的现场监测。     

溶胶凝胶法制备铜催化剂及其稳定性的研究

介绍了利用溶胶凝胶方法制备铜系催化剂，并考察了制备过程中各个工艺参数对铜系催化剂稳定性的影响。通过优化催化剂的设计和制备方法，可有效地改善Cu^2＋的溶出问题，使该类催化剂具有广阔的应用前景。     

磺化石油焦酸催化剂的制备

以石油焦为原料、浓硫酸为磺化剂,通过磺化反应制得磺化石油焦酸催化剂。分析了制备条件的影响,获得了制备磺化石油焦的优化条件：反应温度120℃、反应时间30h、酸（摩尔）焦（g）比0．8mol／g。在优化条件下,磺化石油焦的交换容量可达2．6mmol／g。与强酸性阳离子交换树脂K2641相比,在相同的反应条件下,磺化石油焦作为酸催化剂催化合成乙酸乙酯表现出较高的催化活性,且重复使用5次后催化剂活性基本保持不变。