水体中常见无机阳离子对TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

选择了6种水体中常见的阳离子(Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Cu2+、Ni2+),分别考查了其对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响;从光吸收、无机离子本身的性质对光生电子的捕获及传递等讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率的原因。结果表明:由于其不能捕获光生电子,Na+、Mg2+、Ca2+本身对TiO2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率影响不大;Al3+吸引电子能力较强,成为光生电子和Cr(Ⅵ)之间的桥梁,促进了Cr(Ⅵ)的还原;浓度为1 mmmol/L时,Cu2+显著地促进了Cr(Ⅵ)的光催化还原,其主要原因是Cu2+捕获光生电子的能力很强,起到了催化剂的作用,而浓度大于10 mmol/L时,Cu2+形成单质Cu以及对紫外光的吸收都使促进作用降低;Ni2+未充满的d轨道具有获得并传递光生电子的能力,也促进了Cr(Ⅵ)的还原;在浓度同为1mmol/L时,对Cr(Ⅵ)光催化还原的促进作用依次为:Cu2+Al3+Ni2+Na+、Ca2+、Mg2+。     

光和TiO2对酒石酸还原Cr(Ⅵ)的催化作用研究

研究了避光、可见光照及紫外光照条件和TiO2对酒石酸还原Cr(Ⅵ)的催化作用及其作用机制.结果表明:(1)避光条件下,酒石酸对Cr(Ⅵ)的还原作用很微弱,外加TiO2对该反应也仅有微小变化.TiO2对酒石酸还原Cr(Ⅵ)的催化作用只有在光照下才能产生.紫外光照下,仅酒石酸存在时,150 min后Cr(Ⅵ)即被反应完全,外加TiO2催化7 min后Cr(Ⅵ)即被反应完全.(2)光照能诱导并加速酒石酸还原Cr(Ⅵ)的光催化作用,紫外光照下的光催化还原反应速率远快于可见光照.(3)pH对TiO2光催化酒石酸还原Cr(Ⅵ)的反应速率有明显的影响,pH越小,光催化还原反应速率越快.(4)酒石酸初始浓度的增大有利于Cr(Ⅵ)光催化还原.     

制备条件及水中常见离子对Pd-Cu／AC催化还原去除硝酸盐的影响

以浸渍法制备Pd—Cu／AC催化剂,以氢气为还原剂对催化还原硝酸盐进行研究,考察了制备条件及水中常见离子对催化还原的影响。结果表明,在200～500℃、30—240min焙烧条件下,适宜的焙烧温度为300℃,时间为2h;在100～300W,1～5min的微波条件下,微波功率引起的催化剂活性变化比微波照射时间显著,微波处理综合效应不利于催化性能的提高。活性炭经0．01～0．1mol／LEDTA处理后催化剂的活性随EDTA浓度增加,氨氮生成率没有明显变化。反应过程中氨氮的生成受No;的浓度影响明显,较高N2-浓度有利于选择性的提高。在初始NO3^-浓度100mg／L的条件下,Pd—Cu／AC催化还原硝酸盐的反应为一级反应。水中共存离子影响研究表明,CO3^2-、HCO／的存在不仅会硝酸盐的去除效率明显降低,同时导致氨氮生成率明显增加,S^2-存在使催化剂中毒,催化效率极低,Cl^-、SO4^2-的存在对硝酸盐的去除影响较小;水中阳离子存在时催化活性大小顺序为K＋〈Na＋〈Ca^2＋〈Mg^2＋〈Al^2＋,氨氮的生成率大小顺序为K^＋〉Na^＋〉Ca^2＋〉Mg^2＋〉Al^2＋。     

TiO2/石墨烯应用于Cr (Ⅵ) 和苯酚复合体系的光催化研究

以溶胶凝胶法制备的TiO_2/石墨烯复合材料为光催化剂,对Cr(Ⅵ)和苯酚的复合体系进行光催化实验。考察了污染物浓度、反应气态氛围、光照时间等因素对光催化效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)和苯酚的去除率均随光照时间的延长而提高。苯酚质量浓度为0～150mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率随着苯酚浓度的增大而升高,当苯酚质量浓度为150mg/L时,Cr(Ⅵ)的最终去除率可达到100.0%;而Cr(Ⅵ)质量浓度为0～50mg/L时,苯酚的光催化氧化去除率随Cr(Ⅵ)浓度的增大先升高后降低,当Cr(Ⅵ)质量浓度为15mg/L时,苯酚的最终去除率最高,为92.2%。综合考虑,空气为最佳气态氛围。Cr(Ⅵ)和苯酚的光催化去除反应均符合一级反应动力学规律。Cr(Ⅵ)和苯酚的光催化协同去除机理为:在光照射下,TiO_2被激发产生光生电子和光生空穴,Cr(Ⅵ)被光生电子还原成Cr(Ⅲ),苯酚主要被光生空穴氧化,光生电子和光生空穴的复合被阻止起到了协同促进作用。     

阳离子对白腐菌降解水溶液中苯酚的影响

以白腐菌降解水溶液中的苯酚为研究对象,研究了Na^＋、K^＋、cu^2＋、Pb^2＋、Ca^2＋等阳离子对降解过程的影响。结果表明：Na^＋、K^＋、Cu^2＋、Ph^2＋等阳离子对白腐菌降解苯酚有抑制作用,其抑制阈值分别为800、600、4和10mmol／L,但Ca^2＋对白腐菌降解苯酚没有明显的影响。     

纳米TiO2薄膜在不同陶瓷表面的负载及其光催化性能研究

利用2种不同表面处理的陶瓷作为载体，用溶胶凝胶法在其表面进行了纳米TiO2光催化薄膜的负载。采用X射线衍射法（XRD）、X射线光电于能谱仪（XPS）和扫描电镜（SEM）对薄膜的粒径、横断面及表面组成进行了表征和分析，结果表明，TiO2的平均粒径约为15nm，釉面陶瓷TiO2薄膜分布均匀，膜厚约为300nm；无釉陶瓷TiO2薄膜分布不均，膜层不明显；2种载体中的一些基质离子在TiO2薄膜有渗透。苯酚的降解实验表明，以2种不同表面处理的陶瓷为载体的TiO2薄膜对苯酚的降解均符合一级反应动力学，就催化活性而言，TiO2／釉面陶瓷〉TiO2／无釉陶瓷，分析认为基质渗透的Ca^2＋有降低TiO2光催化活性的作用；该薄膜对实际生产多菌灵废水具有催化降解作用。重复降解实验20次，TiO2／釉面陶瓷和TiO2／无釉陶瓷对苯酚的去除率仅分别降低9％和6％。     

腐殖酸树脂处理含Pb^2＋、CU^2＋、Ni^2＋废水的研究

利用泥炭为原料制备腐殖酸树脂.在动态条件下,研究了腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附效果及吸附条件.同时探讨了腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附与解吸再生机理,吸附机理研究表明,腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的主要吸附形式为离子交换吸附和络合吸附.结果表明,在废水pH值为5.0～7.0,Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋浓度分别为50 mg/L,经腐殖酸树脂处理,Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋去除率可达98%以上,且处理后废水近中性.含Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋电镀废水经腐殖酸树脂处理后,废水中Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋含量显著低于国家排放标准.     

水体中常见无机阴离子对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响

选择了5种水体中常见的阴离子（Cl^-,SO4^2-,HPO4^2-/HPO4^2-,HCO3^-/CO3^2-和NO3^-）,分别考查了其对TiO2薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的影响;从上述离子的光吸收,对.OH的捕获及其生成的相应的无机自由基的氧化作用以及与甲醛的竞争吸附3个方面讨论了上述离子影响TiO2薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的原因。结果表明,HCO3^-/CO3^2-对TiO2薄膜光催化降解甲醛具有抑制作用,Cl^-和SO4^2-的影响不大,H2PO4^-/HPO4^2-和NO3-具有促进作用。造成上述结果的主要原因是HCO3^-/CO2^3-具有很强的.OH捕获作用;Cl^-,SO4^2-对.OH捕获作用以及竞争吸附都较弱;H2PO4^-/HPO4^2-在TiO2表面具有较强的吸附能力,释放出的H＋起到了酸催化剂的作用;NO3^-在紫外光的照射下可以产生.OH,此外NO3^-作为电子受体而降低了TiO2表面光生电子和空穴的复合几率。     

微乳法制备Fe-TiO_2纳米晶复合体及光催化性能

采用微乳法制备铁掺杂TiO2纳米晶（Fe-TiO2）复合体,通过热重-差热（TG-DTA）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和紫外漫反射光谱（DRS）等对其结构和形态进行表征;以亚甲基蓝溶液（MB）为标准模拟降解物,对Fe-TiO2,纯TiO2和P25光催化降解性能进行评价。结果表明,Fe-TiO2的光催化活性明显〉P25,原因是Fe掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,提高了Ti3＋离子浓度,降低了光生载流子的复合几率。     

Fenton试剂协同TiO_2光催化降解三氯乙酸及协同机理

为了研究Fenton试剂协同TiO2光催化降解三氯乙酸(TCAA)的反应及其协同机理,在自制的光催化反应装置中分别考察了Fenton、UV/TiO2及Fenton/UV/TiO23个反应对TCAA的降解情况。研究结果表明,在TCAA初始浓度为2.0 mg/L,TiO2用量为1.0 g/L,紫外辐射光源为15 W(λmain=254 nm)的实验条件下,Fenton试剂协同TiO2光催化降解TCAA反应在pH 3~7范围内均有较高的降解率;TCAA在Fenton、UV/TiO2及Fenton/UV/TiO23个反应中的一级反应速率常数分别为0.0009、0.0131和0.0456 min-1;Fenton试剂与TiO2光催化反应间存在较明显的协同效应,其协同机理主要体现在两个方面:一是紫外光激发Fe(OH)2+和H2O2分解产生更多的·OH,二是Fenton试剂中部分被氧化成的Fe3+可与TiO2表面的光生电子结合被还原为Fe2+,抑制了光生电子与空穴的复合,从而提高了TiO2光催化降解TCAA的效率。     

TiO2光催化处理废水中贵重金属的研究进展

概述了TiO2光催化处理废水中贵重金属的原理、影响因素及应用研究.影响光催化处理水相中金属的因素包括TiO2的晶型、粒径和比表面积、TiO2的用量、改性剂、光源与光强、金属离子、溶液pH值、O2、空穴捕获剂、阴阳离子、固定化及光反应器.叙述了采用光催化法除去单一金属离子(Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ))、选择性分离回收多种贵金属以及耦合协同处理金属与有机污染物.最后,指出了存在的问题及今后的研究趋势.     

TiO2光催化处理废水中贵重金属的研究进展

概述了TiO2光催化处理废水中贵重金属的原理、影响因素及应用研究。影响光催化处理水相中金属的因素包括TiO2的晶型、粒径和比表面积、TiO2的用量、改性剂、光源与光强、金属离子、溶液pH值、O2、空穴捕获剂、阴阳离子、固定化及光反应器。叙述了采用光催化法除去单一金属离子(Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ))、选择性分离回收多种贵金属以及耦合协同处理金属与有机污染物。最后，指出了存在的问题及今后的研究趋势。     

纳米复合ZnO-TiO2晶体的制备及其光电催化性能研究

采用溶胶一凝胶法制备了纳米复合半导体ZnO—TiO2薄膜，并进行了结构和光电催化性能的测试。TiO2薄膜对五氯酚溶液的光电催化降解结果表明：当输入正向偏压后，其光催化性能有较大提高。由于ZnO的掺入，半导体薄膜电极的光吸收能力增强；同时，Zn^2 可能作为光生载流子的浅俘获中心，导致表面界面电荷转移加速，从而延长光生电子／空穴对的寿命并抑制其复合，有效地提高了TiO2薄膜光电催化活性。     

废渣铝酸钙的净水效果

本文介绍了近年各单位使用改性铝酸钙6210净水剂的小试效果 ，除具混凝作用净化浊水外，还能脱去水中的F^-,BF^-4,SO^2-4,Cl^-和砷等阴离子，及Cu^2 、Pb^2 、Zn^2 、Cd^2 、Ni^2 、Co^2 、Cr^6 、Ca^2 、Mg^2 和锡等金属阳离子。     

纳米复合ZnO-TiO2晶体的制备及其光电催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米复合半导体ZnO-TiO2薄膜,并进行了结构和光电催化性能的测试.TiO2薄膜对五氯酚溶液的光电催化降解结果表明当输入正向偏压后,其光催化性能有较大提高.由于ZnO的掺入,半导体薄膜电极的光吸收能力增强;同时,Zn2+可能作为光生载流子的浅俘获中心,导致表面界面电荷转移加速,从而延长光生电子/空穴对的寿命并抑制其复合,有效地提高了TiO2薄膜光电催化活性.     

铜离子对厌氧氨氧化脱氮效能的影响

接种厌氧氨氧化（Anammox）污泥,通过序批式实验研究了Cu^2＋对Anammox脱氮效能的影响。实验结果表明,当溶液中Cu^2＋≤1mg／L时,对Anammox生物系统有刺激作用,可增强微生物活性,促进Anammox反应的进行：1mg／L〈Cu^2＋≤101iltg／L对脱氮效能无明显抑制,脱氮系统处于稳定状态;Cu^2＋〉10mg／L对Anammox脱氮效能有抑制作用,Cu^2＋浓度越大,毒性越强,抑制现象越明显。Cu^2＋对Anammox菌的半抑制浓度（C1,50）为23mg／L。实验结果还表明,Anam—mox污泥对Cu^2＋具有吸附能力,经过一段时间后固液相将处于一种动态平衡。Cu^2＋为1mg／L时最大氮去除速率能达到Cu^2＋浓度为0mg／L时的3倍。     

利用芦竹修复重金属污染湿地的研究

研究了芦竹（Arundo donax linn）对Cu^2＋、Ni^2＋、Cr^6＋重金属污染湿地的响应和对该污染湿地的影响。实验结果表明，芦竹对这3种重金属离子有一定的耐受性，并有不同程度的吸收，Cu^2＋、Ni^2＋和Cr^6＋去除率分别为63．8％，42．3％和34．4％。芦竹在100mg／kg浓度的Cu^2＋、Ni^2＋污染湿地中生长正常，在低浓度（55mg／kg）Cr^6＋污染中能存活，但生长速度较慢。在100mg／kg浓度Cr^6＋污染湿地中，出现急性中毒现象，半月后致死。在重金属污染环境中，芦竹普遍出现失绿现象，但除高浓度cr。’（100mg／kg）以外，都能正常存活，表现出较强的适应性。     

红螺菌R-04吸附多种重金属的研究

研究了红螺菌R-04对重金属Cu^2 、Ni^2 和Cr^6 的吸附行为。实验表明，菌体分别在含10—50mg／L Cu^2 、Ni^2 和Cr^6 的培养液中培养96h，最高吸附率分别为98．9％、90％和84％；且菌体对Cr^6 的还原率均达99％以上。另外．观察到50mg／L Cu^2 的培养液，菌液褪色；而在Ni^2 和Cr^6 中没有出现这种现象。最后，探讨了共存离子对吸附的影响。3种金属离子两两组合、三者共存对菌体吸附Cu^2 和Cr^6 的影响不大，对Ni^2 的影响较大。     

一株Brevibacillus sp.的原生质球的制备及其对Cr（Ⅵ）的还原吸附效果分析

利用优势菌生物系统的还原吸附作用去除水环境中的Cr（Ⅵ）是一种有前景的处理方法。为了进一步探究优势菌Brevibacillus sp.还原去除Cr（Ⅵ）的机理,利用正交试验得到酶法制备优势菌原生质球的最佳条件,分析原生质球对Cr（Ⅵ）的还原吸附效果。结果表明：酶解最佳条件为酶浓度0.1 mg/L,酶解时间30 min,酶解温度30℃。高渗环境下的优势菌原生质球对Cr（Ⅵ）和总Cr的去除效率分别为75.90%和63.82%,均高于完整菌株,而相对低渗环境下的原生质球,由于质膜破裂,对Cr（Ⅵ）和总Cr的还原吸附去除效率最低。结合Cr（Ⅵ）去除率高于总Cr去除率的现象可以推测,可再生原生质球对Cr（Ⅵ）的还原吸附过程是一个与其生理活性（透膜机制和代谢活性）相关的过程,且Cr（Ⅵ）的还原与吸附是两个联系非常紧密的反应。研究成果为进一步提高Cr（Ⅵ）还原去除效率奠定了理论基础。     

Cu^2＋对TiO2光催化活性的影响

采用搅拌式光催化反应器，以中压汞灯作光源，甲基橙为模型化合物，考察了Cu^2 对TiO2光催化活性的影响。研究发现，在此反应体系中甲基橙的降解为一级反应，甲基橙的光催化降解速率与光强度成正比，TiO2光催化剂的投加量为150mg／L、Cu^2 的加入量为200μg／L时光催化效果最佳。