改性TiO2对X-3B的光催化性能及其降解动力学研究

以活性艳红X-3B为模型化合物,比较了改性前后TiO2光催化活性的变化.试验结果表明,通过改性大大提高了TiO2的光催化活性,Fe3+和Ag+的掺杂量均有一个最佳值,在试验的掺杂范围内Fe3+和Ag+的最佳掺杂量分别是0.1%和0.05%.对其宏观降解反应动力学的研究表明,X-3B在TiO2、Fe3++TiO2和Ag++TiO2 3种催化剂上的光催化降解动力学均能很好地符合Langmiur-Hinshelwood动力学模型.其表观反应速率常数的大小顺序依次是Ag++TiO2＞Fe3++TiO2＞TiO2;吸附平衡常数则是Fe3++TiO2和Ag++TiO2两者基本相等,两者均比纯TiO2大2～3倍.     

掺硫改性TiO2对活性艳红X-3B的光催化降解性能研究

以硫脲为硫的源物质,以钛酸四丁酯为TiO2的前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性TiO2光催化剂.以活性艳红X-3B为目标污染物,研究了该催化剂的光催化降解性能,对硫掺杂量、催化剂焙烧温度、溶液pH值以及催化剂添加量等影响因素进行了研究,并采用XRD分析手法对光催化剂进行表征.结果表明,经掺硫改性后的TiO2的催化活性有了很大提高,且硫的掺杂有一个最佳值,即Ti:S的摩尔比为1:1.经掺硫改性的TiO2在可见光区具备一定的催化活性,180 min内对活性艳红X-3B的去除率可达35.1%,且在紫外光区的催化活性优于纯TiO2.     

载银TiO2催化剂的制备与性能研究

本文是采用负载金属银对TiO2改性后得到了载银TiO2,利用不同反应时间的胭脂红降解率反映光催化氧化反应的速率,结果表明,载银TiO2比TiO2的催化反应速率提高了3倍.通过实验确定最佳含银量和催化剂最佳投加量,并讨论了载银TiO2的催化机理,提出了制取载银TiO2催化剂的方法.     

载银TiO2催化剂的制备与性能研究

本文是采用负载金属银对TiO2改性后得到了载银TiO2,利用不同反应时间的胭脂红降解率反映光催化氧化反应的速率,结果表明,载银TiO2比TiO2的催化反应速率提高了3倍。通过实验确定最佳含银量和催化剂最佳投加量,并讨论了载银TiO2的催化机理,提出了制取载银TiO2催化剂的方法。     

Fe/TiO2光催化降解水溶液中的4-氯苯酚

以TiO2-P25及FeC2O4为前驱物制备了Fe3 掺杂TiO2光催化剂--Fe/TiO2.X射线衍射结果表明,500 ℃煅烧温度下的Fe/TiO2主要是锐态矿晶型,当掺Fe3 量为0.5%(质量分数,下同)时,Fe3 以取代掺杂形式进入TiO2晶格,而当掺Fe3 量达5.0%时,则出现α-Fe2O3的特征衍射峰;900 ℃煅烧温度下的Fe/TiO2则均为金红石晶型,掺Fe3 量达2.0%～5.0%时,出现Fe2TiO5的特征衍射峰.4-氯苯酚的光催化实验结果表明,煅烧温度及Fe3 掺杂量对Fe/TiO2的光催化活性有显著影响,以煅烧温度500 ℃及掺Fe3 量0.5%的Fe/TiO2为光催化剂,反应80 min,4-氯苯酚的降解率达100%,总有机碳去除率约95%.     

碘掺杂TiO2可见光光催化性能研究

在低于100℃温度条件下,采用溶胶-凝胶法以钛酸正丁酯为钛源,碘酸钾为碘源,制备了I掺杂纳米TiO2催化剂(I-TiO2),运用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)及X-射线光电子能谱(XPS)等对催化剂进行表征,结果表明,TiO2及I-TiO2催化剂均为锐钛矿,I吸附并包裹在TiO2表面或以间隙进入的形式存在,并未进入TiO2晶格。通过在可见光照射下(λ>420 nm)以罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解为探针反应研究了在不同条件下制备催化剂的催化性能,结果表明,掺杂比为nI:nTi=0.05∶1,焙烧温度为400℃,降解介质条件pH=7时,I-TiO2光催化活性明显优于未掺杂的TiO2。光催化降解过程通过红外光谱(IR),总有机碳(TOC)跟踪测定,比较了TiO2掺杂前后降解RhB和对氯苯酚(4-CP)的光催化特性差异;同时采用苯甲酸荧光光度法跟踪测定体系中的氧化物种,表明在可见光下,I-TiO2光催化体系中产生.OH高活性氧化物种从而氧化降解目标化合物。     

UV／TiO2薄膜体系光降解酞酸酯研究

采用自制玻璃负载TiO2薄膜，研究了UV-Vis／TiO2以及UV／TiO2／H2O2体系对2种酞酸酯DBP和DEHP的光催化降解情况。研究结果表明，TiO2在暗处对酞酸酯没有降解作用；UV／TiO2体系能有效光降解DBP和DEHP，TiO2具有明显的光催化作用，增强因子分别为，fDBP=2．06，fDEHP=1．53；在一定浓度范围内DBP在UV／TiO2体系中的降解速率与其初始浓度成负一级动力学关系；UV／TiO2／H2O2体系对DBP的光降解能力远大于UV／TiO2和UV／H2O2体系，H2O2能显著提高TiO2的光催化活性。     

TiO2/CdS复合半导体光催化剂降解甲基橙的实验研究

采用Sol-Gel法制备TiO2/CdS复合半导体光催化剂,以8 W-365 nm的紫外灯为光源、甲基橙溶液模拟染料废水、在自制的光催化反应器中研究TiO2/CdS的光催化活性和光催化降解甲基橙的特点和规律.结果表明,当CdS掺入量为0.5%(摩尔比)时,TiO2/CdS的光催化活性最高;当CdS的掺入量＞3.5%(摩尔比)时,TiO2/CdS光催化剂的光催化活性低于TiO2的光催化活性;对初始浓度为15 mg/L的甲基橙溶液处理2.5 h后,脱色率可达44%;甲基橙的光催化降解反应符合Y=A B1×X B2×X2动力学模型.     

掺硫改性TiO2对活性艳红X-3B的光催化降解性能研究

以硫脲为硫的源物质,以钛酸四丁酯为TiO₂的前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性TiO₂光催化剂。以活性艳红X-3B为目标污染物,研究了该催化剂的光催化降解性能,对硫掺杂量、催化剂焙烧温度、溶液pH值以及催化剂添加量等影响因素进行了研究,并采用XRD分析手法对光催化剂进行表征。结果表明,经掺硫改性后的TiO₂的催化活性有了很大提高,且硫的掺杂有一个最佳值,即Ti∶S的摩尔比为1∶1。经掺硫改性的TiO₂在可见光区具备一定的催化活性, 180 min内对活性艳红X-3B的去除率可达35.1%,且在紫外光区的催化活性优于纯TiO₂。     

低强度紫外线催化降解活性艳红X-3B溶液研究

研究了低强度紫外线对活性艳红X-3B溶液的处理效果．考察了紫外线波长、溶液pH、起始浓度、催化剂用量、温度及曝气条件对染料降解的影响。结果表明，365nm紫外线(UV356nm)的处理效果明显优于254nm紫外线(UV254nm)，反应最适pH为3．0～5．0，最佳TiO2投加量为2．0g／L，最适温度为40℃，通入空气或氧气均能加速活性艳红X-3B的降解。在上述条件下，起始浓度为50mg／L的活性艳红X-3B在150min内可完全分解。