TiO2紫外光催化技术现状及展望

TiO2紫外光催化作为一种新兴的高级氧化技术，对难降解有机污染物具有普适、高效等特点，使其在环境污染治理中具有广阔的应用前景。针对TiO2紫外光催化技术中催化剂负载、反应器设计等几个重要问题进行了简要概述。     

纳米级TiO2光催化氧化机理及其在污染治理中的应用

纳米级TiO2因其活性高、稳定性好而在污染物治理领域被广泛用做光催化剂.通过纳米TiO2半导体的光催化效应,在材料内部由吸收光激发电子,产生电子-空穴对,即光生载流子,并迅速迁移到材料表面,激活材料表面吸附氧和水分,产生活性羟基自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(·O2-),从而转化为一种具有安全化学能的活性物质,起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌的作用.主要阐述了TiO2的光催化机理,论述了TiO2光催化剂在有机废水和VOCs处理等方面的应用.提出了TiO2光催化氧化同时脱硫脱氮技术研究的设想.     

专利文摘

可见光催化下过硫酸盐强化铁酸钴的有机污染物去除方法该发明公开了一种可见光催化下过硫酸盐强化铁酸钴的有机污染物去除方法。该发明包括如下步骤:1)取有机物污染水样进行有机污染物含量分析;2)将有机物污染水注入到水池中,按池水中有机污染物、铁酸钴和过硫酸盐的摩尔比为     

TiO_2纳米管阵列的制备及光催化性能的研究进展

阐述了阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的机理,分析了制备过程中电解液组成、电解液pH、阳极氧化电压、氧化时间、热处理温度及其他操作条件对所制备的TiO2纳米管阵列结构的影响,介绍了能够提高TiO2纳米管阵列催化降解污染物效果的各种手段,并针对目前存在的问题对今后的研究发展提出展望。     

纳米二氧化钛光催化降解水中有机污染物的研究进展

TiO2在光催化降解水中有机污染物方面具有明显的优势。综述了pH、TiO2表面改性、载体、外加氧化剂及其他因素对TiO2光催化降解水中有机污染物催化活性的影响，讨论了光电催化 、太阳能利用等对光催化领域的推动作用，展望了这方面工作的发展方向。     

超声及N掺杂对TiO2光催化降解甲基橙活性的影响

在超声条件下采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解评价其光催化活性.运用XRD、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱等技术对试样的粒径、晶体结构及光学性能进行了表征.实验结果表明:超声能明显减小TiO2颗粒的粒径,提高颗粒分散度,提高TiO2在紫外光下的光催化剂活性;超声对N的掺杂产生了促进作用,使N掺杂纳米TiO2对可见光的吸收能力显著增强,在可见光下的光催化降解速率提高23％.     

TiO2-Bi2O3纳米粒子气相光催化降解对二甲苯

采用沉淀法制备了TiO2-Bi2O3纳米粒子,并对其进行结构表征.以制得的TiO2-Bi2O3为光催化剂,以对二甲苯为目标污染物,研究了对二甲苯气相光催化氧化降解的影响因素.实验结果表明:经750 ℃焙烧的光催化剂对对二甲苯的催化效果最好;随氧气加入量的增加,对二甲苯的降解率增大;少量水蒸气的加入,可增大对对二甲苯降解率;采用L-H动力学模型得到对二甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数分别为0.089 5 μmol/(L· min)和0.000785 L/μmol.     

零价铁类Fenton试剂氧化降解废水中有机污染物的研究进展

综述了近年来国内外Fe0类Fenton试剂氧化反应降解废水中有机污染物的研究现状,介绍了Fe0-H2O2体系、紫外光-Fe0-H2O2体系和可见光-Fe0-H2O2体系处理有机污染物的机理、特点和效果,并对未来Fe0类Fenton试剂氧化反应体系处理有机污染物的发展前景进行了展望。     

二氧化钛的改性及其对降解水中有机污染物的促进作用

综述了TiO2光催化剂的改性方法及其对光催化降解水中有机污染物的促进作用,介绍了复合物、煅烧温度、掺杂量、掺杂金属离子的种类和浓度对TiO2光催化性能的影响。     

还原氧化石墨烯-TiO_2纳米管复合光催化剂的制备及其对CO_2的光催化还原性能

以石墨粉和纳米TiO2为原料,采用水热法合成了还原氧化石墨烯(RGO)-TiO2纳米管复合光催化剂。运用XRD,TEM,FTIR和UV-Vis DRS技术对该复合光催化剂进行了表征,并考察了其在模拟太阳光下催化还原CO2的活性。表征结果显示:尺寸均一的TiO2纳米管均匀生长在RGO片层表面;RGO的引入拓宽了TiO2纳米管的光响应范围。实验结果表明:TiO2纳米管与适量RGO复合后,光催化还原CO2的活性明显增强;在GO加入量(水热合成时GO质量占GO与TiO2总质量的百分比,GO质量以氧化石墨计)为5%、光催化剂加入量为1.5 g/L的最佳条件下,光催化剂的催化活性是复合前的4倍;RGO-TiO2纳米管复合光催化剂具有良好的重复使用性能。     

纳米TiO2在有机废水处理方面的研究进展

综述了光催化材料纳米TiO2的制备、光催化降解水中有机污染物的机理、动力学规律及其研究现状和发展方向。     

超声强化高级氧化技术降解水中有机污染物的研究进展

介绍了用于降解水中有机污染物的超声强化技术,分析了超声与臭氧氧化、Fenton试剂氧化和光催化氧化等高级氧化技术联用的机理,综述了这些联用技术在降解有机污染物方面的研究进展,并展望了超声强化高级氧化技术的发展前景。     

氮、硫掺杂TiO2-壳聚糖微球的制备及其可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备N、S掺杂TiO2光催化剂,将其与壳聚糖(CS)溶液共混交联,制取N、S掺杂的TiO2-CS(NSTC)微球光催化剂.通过扫描电子显微镜、X射线衍射技术对NSTC微球的形态和晶型结构进行了表征.研究表明,在焙烧温度为450℃、n(N):n(S):n(Ti)=3:3:1的条件下,制备的NSTC微球的可见光催化降解性能最佳.用在最佳条件下制得的NSTC微球在可见光下催化处理pH为3、质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液,反应240 min,甲基橙降解率可达94.1%.NSTC微球重复进行6次可见光催化降解实验,甲基橙降解率仍可达90.0%.     

纳米二氧化铈的可控形貌合成及其催化性能

二氧化铈（CeO₂）纳米颗粒的形貌会影响其表面氧空位浓度和化学吸附氧的能力,研究其形貌对催化臭氧氧化活性的影响有着重要意义。采用尿素和活性炭介导的水热合成方法制备了CeO₂纳米颗粒,结果表明,改变尿素和活性炭的添加量会改变最终获得的CeO₂颗粒的形貌,从而分别制得棒状、花状、立方状和球状的CeO₂颗粒。将不同形貌的CeO₂应用于水中草酸的催化臭氧氧化反应,结果表明,CeO₂纳米花（有序棒状结构）具有最好的催化臭氧氧化活性。加入0.5 g/L CeO₂纳米花,反应90 min后的草酸去除率达98%,较单独臭氧氧化提高63个百分点。加入10 mmol/L叔丁醇后,CeO₂纳米花的催化作用被完全抑制,证明其催化臭氧氧化为自由基反应。     

纳米二氧化钛可见光催化的研究进展

TiO2纳米材料是目前研究最为广泛的光催化纳米材料之一。但TiO2通常只在紫外光下具有光催化活性,严重影响了它的实际应用范围。光敏化作用以及配合物-金属电子转移等途径可将TiO2的光响应范围拓展到可见光区域,成为TiO2光催化领域的研究热点。综述了近年来光敏化作用和配合物-金属电子转移等方法在TiO2可见光催化领域的研究进展,旨在为今后进一步扩大TiO2的实际应用提出新的研究方向。     

活性炭催化氧化法去除废水中COD的研究

本文研究了温和条件下以活性炭为催化剂用空气氧化工业废水中有机污染物的可能性。试验结果表明,影响催化氧化作用效率的因素有污染物的可氧化性、活性炭用量、温度、pH以及废水的COD等。在活性炭用量适中、温度稍高(70℃)、pH较低以及污染物较易氧化等条件下,催化氧化法去除COD的效率较吸附法高30—60％。本文还对活性炭催化氧化机理作了一般性的分析和探讨。     

光催化还原CO2的研究进展

介绍了多种将CO2转化为化工产品的光催化还原体系,包括TiO2体系、金属修饰的TiO2体系、有机光敏化剂修饰的TiO2体系和其他光敏半导体材料体系.评述了不同光催化体系的特点及其催化性能.讨论了光源波长、反应温度、CO2压力和浓度、H2O和CO2摩尔比等实验条件对反应产物种类及其产量的影响,指出催化剂的活性、光源波长和...     

TiO2-TiOF2光催化剂的制备及其性能表征

采用水热法制备了TiO2-TiOF2异质半导体复合材料.以废水中的盐酸四环素(TTCH)为目标污染物,研究了TiO2-TiOF2的光催化活性.在催化剂投加量为0.3 g/L的条件下,光催化反应30 min,对质量浓度为10 mg/L的TTCH去除率高达85.4％,且TiO2-TiOF2催化剂具有较好的重复使用性能.催化...     

纳米铁酸盐光催化剂的制备及其在废水处理中的应用综述

概括了纳米铁酸盐(以ZnFe2O4和BiFeO3为代表)光催化剂的制备方法;综述了其在废水处理中的应用现状;讨论了催化反应中铁酸盐的特性及工艺条件(初始反应p H、初始污染物浓度、H2O2的加入等)对有机污染物降解率的影响;介绍了光助-类Fenton氧化反应的机理;对纳米铁酸盐在废水处理应用中存在的问题进行了总结,并对今后的研究方向进行了展望。     

酸性Fe(Ⅲ)溶液催化氧化S(Ⅳ)机理研究进展

烟道气SO2是大气污染的主要污染物之一.酸性Fe(Ⅲ)溶液催化氧化SO2是研究最早、最多、应用最广的一项烟气脱硫技术,但对其机理一直以来都存在争议.通过综述国内外的酸性Fe(Ⅲ)溶液催化氧化S(Ⅳ)机理研究进展,总结得出其机理为配位催化氧化;指出了机理研究中存在的问题.为我国湿法烟气脱硫技术及其机理研究的发展提供了理论依据.