溶胶-凝胶法制备磁载光催化剂

悬浮态的光催化反应器相比固载的光催化反应器有更高的光催化效率。但是如何在光催化反应完成后使催化剂与水溶液的分离，成为了一个关键的问题。本研究采用溶胶—凝胶法将二氧化钛直接沉积在磁性颗粒的表面，制备出了磁载的光催化剂。这种催化剂在保留了磁性能具有可磁分离的基础上又具有很好的光催化降解效果。     

微米级负载型TiO_2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO2催化剂。针对微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO2。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3m3/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO2相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m3/h时,反应器连续运行5 h(未加反冲洗)后,微米级负载型TiO2催化剂和纳米TiO2对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

微米级负载型TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用

基于光催化．膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO2催化剂。针对微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO2催化剂在光催化一膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO2。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0．3m。／h、催化剂投加量为1g／L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO2相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0．1m3／h时,反应器连续运行5h（未加反冲洗）后,微米级负载型TiO2催化剂和纳米TiO2对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4．3％和37．4％。反应器连续运行72h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

微米级负载型 TiO2催化剂在光催化-膜分离反应器中的应用简

基于光催化-膜分离三相流化床反应器的结构特点及膜分离特性,以微米级MCM-41分子筛为载体,采用原位生成法制备微米级负载型TiO₂催化剂。针对微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中的分布特性、悬浮特性、分离特性及膜污染特性进行研究。结果表明,曝气量一定的情况下,微米级负载型TiO₂催化剂在光催化-膜分离反应器中具有良好的悬浮特性,且优于纳米TiO₂。随着催化剂投加量的增加,悬浮浓度也随之增加。光催化反应器底部曝气0.3 m³/h、催化剂投加量为1 g/L时为宜。膜分离器中催化剂悬浮浓度明显低于光催化反应器;该微米级催化剂与纳米TiO₂相比具有不粘附、不堵塞膜孔等优良特性,能够有效降低膜污染,延长分离膜使用寿命。膜底曝气为0.1 m³/h时,反应器连续运行5 h（未加反冲洗）后,微米级负载型TiO₂催化剂和纳米TiO₂对膜组件的污染程度分别为膜通量衰减率4.3%和37.4%。反应器连续运行72 h,膜组件依然具有很好的分离特性。     

光催化水质净化反应器的研究进展

在全面分析国内外近 10年来光催化反应器的研究成果基础上 ,归纳出了光催化反应器设计的 3个主要因素 :传质速率、紫外辐射在反应器中的分布和光催化剂受光辐照的表面积 ,详细讨论了各类光反应器的结构与特征 ,并概述了太阳能光反应器的设计研究进展 ,最后提出了推进光催化反应器研究进程的建议。     

光催化高级氧化与无机陶瓷膜分离技术耦合的研究

近年来,光催化高级氧化技术在深度水处理中已引起广泛关注.悬浮式光催化反应器作为一种高效光催化反应器,传质效果好、光利用率高,但光催化剂尤其是纳米光催化剂从悬浮液中的分离回收成为光催化高级氧化技术应用的难题.引入无机陶瓷膜分离技术来解决这一难题,设计了工艺流程,搭建了耦合装置并优化了工艺参数.该耦合系统在光催化高级氧化降解甲基橙(降解率达到99.1％以上)后能实现光催化剂的高效分离回收再利用,对光催化剂能达到99％以上的截留率.同时,研究更廉价、阻力降更小的膜材料及新型可见光响应光催化剂成为该技术发展的关键.     

光催化水质净化反应器的研究进展

在全面分析国内外近10年来光催化反应器的研究成果基础上，归纳出了光催化反应器设计的3个主要因素：传质速率、紫外辐射在反应器中的分布和光催化剂受光辐照的表面积，详细讨论了各类光反应器的结构与特征，并概述了太阳能光反应器的设计研究进展，最后提出了推进光催化反应器研究进程的建议。     

光催化反应器的研究进展

介绍了国内外近年来有关多相光催化反应中光催化反应器设计与研究的进展情况,按催化剂在反应中存在的形式分类论述了各种反应器的结构原理和主要特点,以及光反应器设计中存在的问题和今后的研究方向。     

磁载TiO2光催化剂处理喷漆废水的影响因素及动力学特性

为探讨光催化技术对喷漆废水的处理能力,采用酸溶胶法制备了既具有较强光催化性能又能够回收的磁载TiO_2光催化剂,研究其在紫外光照射下处理喷漆废水的影响因素及动力学特性。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对光催化剂的微观形貌和结晶特点进行分析,发现磁载TiO_2光催化剂呈球形并具有较好的结晶度。当喷漆废水的COD初始质量浓度为3 280mg/L、初始pH为9、温度为50℃、光催化剂投加量为6g/L、光催化时间为480min时,COD去除率接近80%。光催化降解过程符合准一级动力学,遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型。当喷漆废水COD初始质量浓度为1 300mg/L时,光催化剂经过6次循环使用,其回收率和COD去除率仍分别可达到85%和82%。     

活性炭纤维负载TiO2光催化降解甲醛的影响因素

利用自制光催化气体反应器体系,以活性炭纤维负载TiO2作催化剂,在紫外光照射下模拟降解室内污染气体甲醛,测试了活性炭纤维负载TiO2催化剂的催化活性,探讨了紫外光光强、催化剂的酸度、反应器内湿度及反应时间等控制反应的主要因素对甲醛降解率的影响。结果表明,活性炭纤维与TiO2的协同作用大大提高了对甲醛的降解效果;紫外光强增倍对甲醛降解率有一定提高,但提高幅度仅为11.71%;活性炭纤维用pH=5的TiO2溶胶浸泡做催化剂对甲醛的降解效果最好,60 min内降解率达到68.37%;反应器内的湿度为81%甲醛降解率最高,反应60 min后达82.2%;随着反应时间的延长,甲醛降解率的上升幅度不断减小,最高只能达到94.59%。     

负载型TiO2在印染废水降解中的失活及原因分析

研究了负载型TiO2光催化剂在印染废水降解中的失活及其产生的原因.实验结果说明,催化剂活性下降的主要原因有废水中不溶于水的染料等悬浮物和催化反应中产生的无定形碳在催化剂表面的吸附;高含量的无机离子对催化剂活性位的占据或在表面的沉积;长时间的使用和反复冲洗使TiO2负载量减少.通过同时采用灼烧和酸洗的方法可以使TiO2的活性恢复到新催化剂的69.5%.     

纳米TiO_2/EP光催化降解罗丹明B废水的研究

通过溶胶-凝胶法制备出可漂浮于水面的膨胀珍珠岩（EP）负载型TiO2,研究其在水中对罗丹明B（RB）的去除效果、吸附降解动力学以及最佳工艺条件,并研究其多次回收再生后的降解效果。结果表明,浸渍3次的负载型TiO2光催化活性最高,回收5次后活性变化很小,降解率下降不到8%;光催化剂用量为0.2 g,20 mL初始浓度为10 mg/L和15mg/L RB溶液光照6 h后降解率分别达98%和74%。在实验浓度范围内,该光催化反应可用一级反应动力学方程描述。     

纳米TiO2/EP光催化降解罗丹明B废水的研究

通过溶胶-凝胶法制备出可漂浮于水面的膨胀珍珠岩(EP)负载型TiO2,研究其在水中对罗丹明B(RB)的去除效果、吸附降解动力学以及最佳工艺条件,并研究其多次回收再生后的降解效果。结果表明,浸渍3次的负载型TiO2光催化活性最高,回收5次后活性变化很小,降解率下降不到8%;光催化剂用量为0.2 g,20 mL初始浓度为10 mg/L和15mg/L RB溶液光照6 h后降解率分别达98%和74%。在实验浓度范围内,该光催化反应可用一级反应动力学方程描述。     

炉渣制光催化剂催化降解水中罗丹明B的研究

以废弃的钢铁冶炼炉渣为原料制备了光催化剂GN,并对其进行了X衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱、比表面积及孔径分布等物性测试,通过在三相内循环流化床光催化反应器中对罗丹明B废水进行处理,确定了GN的最佳光催化氧化条件.将GN与传统的光催化剂TiO2作比较,结果表明,GN不仅具备较高的光催化活性,而且成本更低,为钢铁冶炼炉渣的循环再利用提供了一种新思路,同时也为光催化氧化技术的工业化应用提供了一条新颖、经济、可行的途径.     

固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的研究

研究了负载于玻璃上的固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中三氯乙醛的效果,探讨了TiO2膜光催化降解三氯乙醛的机理,考察了溶液pH值和三氯乙醛初始浓度埘TiO2膜光催化降解三氯乙醛的影响,并研究了固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的动力学.结果表明,固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中三氯乙醛的效果良好,当三氯乙醛初始浓度为2.25 mg/L时,在紫外光照时间3 h下,三氯乙醛的降解率高达100%.在相司紫外光照时间下,三氯乙醛的光催化降解率随着三氯乙醛初始浓度的增大而下降.在溶液pH=6.5时,三氯乙醛的降解效率最高.固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的反应遵循一级反应动力学,反应速率常数随三氯乙醛初始浓度的增大而减小.     

Constructing 3D magnetic flower-like Fe3O4@SiO2@Co3O4@BiOCl heterojunction photocatalyst for degrading rhodamine B

Environmental Science and Pollution Research - In this work, the 3D magnetic flower-like Fe3O4@SiO2@Co3O4@BiOCl heterojunction photocatalyst was successfully prepared. The combination of BiOCl with...     

A mini-review on rare earth metal-doped TiO<Subscript>2</Subscript> for photocatalytic remediation of wastewater

Titanium dioxide (TiO₂) has been considered a useful material for the treatment of wastewater due to its non-toxic character, chemical stability and excellent electrical and optical properties which contribute in its wide range of applications, particularly in environmental remediation technology. However, the wide band gap of TiO₂ photocatalyst (anatase phase, 3.20 eV) limits its photocatalytic activity to the ultraviolet region of light. Besides that, the electron-hole pair recombination has been found to reduce the efficiency of the photocatalyst. To overcome these problems, tailoring of TiO₂ surface with rare earth metals to improve its surface, optical and photocatalytic properties has been investigated by many researchers. The surface modifications with rare earth metals proved to enhance the efficiency of TiO₂ photocatalyts by way of reducing the band gap by shifting the working wavelength to the visible region and inhibiting the anatase-to-rutile phase transformations. This review paper summarises the attempts on modification of TiO₂ using rare earth metals describing their effect on the photocatalytic activities of the modified TiO₂ photocatalyst.     

Oxidative degradation of 2,4-xylidine by photosensitization with 2,4,6-triphenylpyrylium: homogeneous and heterogeneous catalysis

The possibility of using zeolites containing the 2,4,6-triphenylpyrylium cation as photocatalysts for the degradation of pollutants has been tested on aqueous xylidine (2,4-dimethylaniline) solutions as models for contaminated wastewaters. The influence of the photocatalyst and substrate concentrations on xylidine oxidation has been investigated in homogeneous solution, by performing a series of experiments chosen according to the experimental design methodology (Doehlert uniform array). The empirical models and the corresponding response surfaces obtained from data analysis have been used for simulating and predicting degradation efficiency. The results have shown that conversion increases with increasing amounts of photocatalyst and decreasing concentration of the model pollutant. The fluorescence of 2,4,6-triphenylpyrylium was quenched by xylidine with a rate constant k(q) of 3.1x10(9)M(-1)s(-1). This result suggests a direct electron transfer between the excited pyrylium salt and xylidine. Because of the limited stability of the photocatalyst in homogeneous media, a pyrylium containing Y-zeolite has been tested for the photocatalytic oxidation of xylidine under heterogeneous conditions. The results suggest that the supported catalyst has a much improved stability and that xylidine oxidation rates remain nearly constant during the whole reaction time. An additional advantage of the pyrylium containing zeolite photocatalyst is that it can be recycled and used for further experiments.     

Inactivation of bacteria G(+)-S. aureus and G(-)-E. coli by phototoxic polythiophene incorporated in ZSM-5 zeolite

A new heterogeneous photocatalyst was prepared by oxidative polymerization of the thiophene with ferric chloride in the ZSM-5 zeolite type. The synthesized polythiophene absorbs radiation in the visible range of the electromagnetic spectrum and by illumination with visible light generates reactive oxygen species (ROS) in water medium. During illumination reactive hydroxyl radical was detected by the spin trapping EPR method. Efficiency of the photocatalyst was tested on the killing of Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus and Gram negative bacteria Escherichia coli.     

复合纳米Fe2O3/TiO2可见光催化降解邻甲酚溶液的研究

以复合纳米Fe2O3／TiO2作为催化剂,日光色镝灯为光源,研究了邻甲酚溶液的可见光降解。考察了催化剂制备方法、催化剂使用量、溶液pH、催化剂重复使用等条件对可见光降解的影响。实验结果表明,1％Fe2O3／TiO2（n）对邻甲酚溶液的可见光降解效果最优,比Ti02（p25）的降解率提高了2．6倍。在实验条件下,可见光降解3h,邻甲酚溶液的浓度去除率达95．4％,TOC去除率为72．3％。在较宽的浓度范围内,邻甲酚的反应服从一级动力学反应方程,随着浓度的增大,反应速率常数不断降低。