改性二氧化钛光解水制氢应用的研究进展

能源短缺和全球变暖是当今世界面临的2个主要问题，利用光催化水解制氢技术被认为是最有前途的清洁太阳能转换技术。该文系统介绍了用于光催化水解制氢的二氧化钛光催化材料，二氧化钛、离子掺杂二氧化钛和半导体复合二氧化钛光催化剂的制备方法，基于二氧化钛、离子掺杂二氧化钛和半导体复合二氧化钛光催化剂优异的物理和化学性质，讨论了光催化剂水解制氢的影响因素，综述了在光催化制氢领域的应用，展望了在光催化领域的发展趋势，旨在为进一步研究二氧化钛和二氧化钛基光催化剂的光催化制氢性能相关应用提供参考。     

二氧化钛光催化消毒技术在水处理中的研究

二氧化钛光催化消毒是一种新型的水处理技术,可以有效地去除水中常规的和新出现的致病微生物,杀菌效果好且相对常规消毒手段消毒副产物较少,处理工艺自身不会对处理水造成二次污染。通过总结光催化技术的研究历史,阐述了光催化氧化机理和杀灭微生物的具体过程,综述了二氧化钛光催化技术在水处理领域中杀灭细菌、真菌、藻类、原生动物和病毒的研究成果,论述了二氧化钛光催化消毒的必要性,并对二氧化钛光催化消毒的应用前景作了展望。     

二氧化钛催化剂的制备及其催化性能研究

TiO₂光催化剂具有光催化活性高,吸收紫外光性能强,无毒等特点。本文主要采用溶胶-凝胶法合成TiO₂溶胶,分析反应条件对二氧化钛溶胶形成的影响,研究合成所得TiO₂的光催化性能。为了改进二氧化钛的光催化性能,将二氧化钛分散于壳聚糖体系中,以提高二氧化钛的光催化效果,通过对甲基橙这种较难降解的染料化合物的催化降解实验,探究二氧化钛在降解印染废水方面的光催化性能。     

壳聚糖材料负载光催化剂处理印染废水的研究

将吸附与光催化降解污染物协同效应的理念引入处理有机污染物的研究当中,将壳聚糖与纳米二氧化钛作为原料,制取成负载纳米二氧化钛的壳聚糖多孔材料,并研究其浓度、光催化时间、pH等因素对模拟废水活性艳红吸附的影响。实验结果表明:当纳米二氧化钛与壳聚糖投加配比为1∶2、溶液pH值=6、反应温度为20~40℃、光催化时间为90 min时,壳聚糖负载纳米二氧化钛对活性艳红模拟废水的吸附能力达到74.2%。     

酸改性纳米TiO_2降解模拟污染物的研究

用溶胶-凝胶法制备了酸改性纳米二氧化钛,并用XRD、UV-vis等测定技术对所制得的粉体试样进行了表征,同时以甲基橙为模拟污染物,评价了改性后纳米二氧化钛的光催化性能,发现其光催化活性大大高于未改性二氧化钛粉体。并从酸改性的样品中筛选出了光催化活性最好的粉体,以光催化降解苯酚为模型反应,确立了降解的最优条件。     

膜分离-光催化组合工艺的应用研究

文章主要对膜分离-光催化组合工艺进行了研究。通过对悬浮体系中二氧化钛粒径的分析,选择合适的中空纤维膜。在不同的条件下对二氧化钛悬浮体系的研究结果表明,二氧化钛粒子的分离性能受粒子粒径、抽吸压力、曝气量、温度、pH值、料液环境等因素的影响,而在光催化反应常用的二氧化钛浓度范围内(1～4g/L),浓度对分离性能的影响不大。     

二氧化钛亲水性技术现状

二氧化钛在紫外光照下具有亲水亲油性能 ,本文介绍了二氧化钛表面光照下双亲原理 ,亲水性二氧化钛膜的制备和研究 ,以及二氧化钛膜的超斥水性和光照亲水性的应用现状及前景 ,指出将二氧化钛的光催化氧化 ,超斥水性及双亲性结合起来的技术将会对我国的环境保护产生积极作用 ,对今后的研究提出了一些建议     

离子液体[bmim]BF_4掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能的研究

采用以离子液体为模板剂,辅助溶胶-凝胶法制备纳米级锐钛矿型二氧化钛。探索了合成N-甲基咪唑的实现条件,用微波法实现离子液体中间体及离子液体[bmim]BF4的合成,以合成的离子液体[bmim]BF4为模板制备纳米级光催化剂二氧化钛,研究该二氧化钛的光催化性能。在离子液体辅助下以溶胶-凝胶法制备的二氧化钛粒径更小,有更好的吸附性能和降解性能,光催化效果更好。     

二氧化钛涂覆材料对甲苯的光催化降解作用

在自制的模拟小室中对二氧化钛涂覆材料的光催化性能进行了初步研究，在玻璃、瓷砖和日光灯这3种常见材料表面涂覆了二氧化钛，并以甲苯为模型化合物，测试了3种材料的净化性能。结果表明，3者对甲苯均有一定的降解效果，是有实用前景的光催化净化材料。     

二氧化钛亲水性技术现状

二氧化钛在紫外光照下具有亲水亲油性能，本文介绍了二氧化钛表面光照下双亲原理，亲水性二氧化钛膜的制备和研究，以及二氧化钛膜的超斥水性和光照亲水性的应用现状及前景，指出将二氧化钛的光催化氧化，超斥水性及双亲性结合起来的技术将合对我国的环境保护产生积极作用，对今后的研究提出了一些建议。     

二氧化钛复合纸板对壬基酚聚氧乙烯醚水溶液的光催化降解

制备了一系列无机物含量大于80%的植物纤维/吸附剂/二氧化钛复合纸板,考察了复合纸板对壬基酚聚氧乙稀醚(NP-10)水溶液的光催化降解性能.结果表明,二氧化钛复合纸板对NP-10具有优良光催化降解性能,紫外光照34h后浓度为50mg·mL-1的NP-10的降解率达80%以上,光照前后NP-10水溶液的化学需氧量(COD)的变化表明,光催化降解可导致NP-10矿化.活性炭对二氧化钛光催化降解有协同作用,其在无机粉体中的质量分数为15%时,复合纸板的光催化降解性能最好.过氧化氢可大幅提高复合纸板的光催化降解性能,其最佳浓度为20mg·mL-1.二氧化钛复合纸板在NP-10水溶液中的稳定性好,重复使用10次后其质量损失小于2%,光催化降解性能不变.     

纳米二氧化钛光催化降解斯蒂酚酸影响因素的研究

研究了几种阳离子和pH值对纳米二氧化钛光催化降解斯蒂酚酸的影响。结果表明 :在实验条件下 ,Fe3+ 、Cu2 + 、Zn2 + 3种阳离子使光催化的效果增强 ,Mn2 + 对光催化产生一定的抑制作用 ,水体pH值高于或低于二氧化钛等电点时对光催化降解有促进作用。在实验研究的基础上 ,对机理进行了初步探讨     

二氧化钛光催化降解双酚AF研究

系统研究了双酚AF在二氧化钛溶液中的光催化降解行为。就溶解氧、二氧化钛投加量、氟离子浓度和双酚AF的初始浓度等因素对双酚AF降解的影响进行了详细讨论。研究重点是双酚AF的降解动力学以及在降解过程中所产生的氟离子浓度。当双酚AF的初始浓度是40μmol/L时,经过540 min的光催化降解,反应体系的总有机碳去除率超过97%,此时溶液中氟离子的浓度为0.98 mg/L。双酚AF在二氧化钛溶液中的降解符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型,其降解动力学常数是1.21μmol/(L·min)。结果表明,二氧化钛光催化可以有效的去除双酚AF,并且不产生其它二次污染物。     

纳米二氧化钛制备与表征

通过水热反应法合成出了两种纳米二氧化钛粉体材料,通过差热分析、X衍射分析、扫描电镜分析,粉体的平均直径小于100nm,通过光催化试验分析,纳米二氧化钛的光催化性能可以达到47%.     

光活性二氧化钛膜的制备与应用

自８０年代末以来，光活性膜由于诱人的应用前景而成为环境领域的研究热点。本文主要介绍溶胶－凝胶法等制备二氧化钛膜的方法及其并根据基于二氧化钛膜的光催化技术的特点简单讨论了光活性二氧化钛膜的可能应用领域。     

光催化-膜分离组合工艺降解斯蒂芬酸的研究

研究了利用光催化-膜分离组合工艺降解斯蒂芬酸废水.通过对中空纤维微滤膜进行预处理,提高了膜的亲水性,降低了膜的固有阻力.对反应装置进行长达一个月的连续运行效果考察,中空纤维膜对二氧化钛粒子能达到完全的截留,并在长期运行中二氧化钛的光催化降解斯蒂芬酸的效率能保持稳定,从而保证了光催化反应的连续进行,很好地做到了二氧化钛光催化剂的回收再利用,具有一定的实用性.     

饮用水中溴酸盐的光催化去除机理及研究进展

臭氧氧化过程中产生的溴酸盐副产物由于其致癌性而受到广泛关注,出现了物理、化学以及生物等众多处理方法,其中光催化去除技术因其基于太阳光,具有节能环保,且反应条件温和等优点逐渐成为研究热点。在分析光催化去除溴酸盐机理的基础上,阐述了利用二氧化钛光催化去除溴酸盐技术的研究进展,并对其主要影响因素进行探讨,展望了光催化技术在该领域的研究前景。     

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%。     

石墨烯/二氧化钛复合催化剂制备及光电催化性能研究

本文将钛酸四丁酯和石墨粉为基本原料,采用水热合成法制备了石墨烯/二氧化钛复合材料,并研究了其在不同光照条件、石墨烯含量、光催化时间和p H值等因素对罗丹明B的降解效果影响。实验结果表明:对于此复合催化剂,当在石墨烯质量分数为10%、p H为6~7、光催化30 min等条件下,石墨烯/二氧化钛复合材料在紫外光下对罗丹明B的光电催化降解效率能达到96%以上。     

水溶液中腐殖酸的二氧化钛膜光催化氧化研究

二氧化钛膜光催化氧化法处理中腐殖酸技术避免了以往悬浮相光催化时催化剂难以分离回收等问题，具有良好的应用前景。研究了光源种类，ＴｉＯ２膜的表面修饰和ＨＡ水溶液的「Ｈ值等因素对ＨＡ光催化氧化效率的影响，讨论了有关的机理并合理解释了实验现象。