纳米TiO2的特性及其在环保方面的应用

纳米TiO2颗粒是一种重要的高性能和高功能材料,具有独特的光催化性和表面超双亲性等功能,在水处理和空气净化等环保领域具有广阔的应用前景。本文着重阐述了纳米TiO2的特性及其在环境保护中的应用,并对目前存在的问题及今后的发展方向进行了讨论。     

TiO2光催化氧化的研究进展

概述了TiO2光催化氧化降解水中污染物的原理及TiO2光催化剂的制备，提出了增强其活性的途径。TiO2光催化氧化可应用于印染、农药、造纸等工业废水及饮用水处理中，研制高效的负栽型纳米TiO2光催化剂、解决太阳能利用问题、开发多功能光催化反应器是今后TiO2光催化氧化的发展趋势。     

稀土掺杂纳米TiO2光催化的研究进展

综述了近年来稀土掺杂纳米TiO2的研究进展，对其掺杂机理以及掺杂对TiO2晶型、晶粒、光谱响应范围、光催化活性等方面的影响进行了论述，并对今后的研究方向作了展望。     

负载型纳米TiO2光催化剂的制备及其降解水中微量间二甲苯的研究

采用浸涂-烧结法制备的纳米TiO2光催化剂负载量约为6mg／g载体，催化剂经5次重复使用其催化效果稳定，表明催化剂表面TiO2粉体负载牢固；以高压汞灯为光源，对水中微量间二甲苯的负载型纳米TiO2光催化氧化过程的研究表明：初始浓度在6．68～17．36mg／L的范围内，间二甲苯的光催化反应遵循表现一级反应动力学规律，反应的表现速率常数随溶液初始浓度的增大而减小，半衰期则随初始浓度的增大而增加。     

纳米TiO2膜阳极在丁二酸电解合成上的应用

研究了以钛酸四丁酯为原料制备纳米TiO2膜电极的方法，并使用纳米TiO2膜电极作电解阳极，以铅板作阴极，在顺丁烯二酸还原为丁二酸的电解装置中运用，结果产品的收率和电流效率较高，极板的使用寿命长，并且减少了环境污染和劳动强度。     

纳米TiO_2光催化反应器在污水处理中的研究进展

按纳米TiO2在反应器中存在的形式,分类论述了各种光催化反应器的结构原理和主要特点,介绍了近几年有关纳米TiO2光催化反应器的设计,讨论了光催化反应器设计中存在的问题和在污水处理中的研究进展。     

光催化氧化处理低浓度含醇废水实验

室内实验了TiO2紫外光催化氧化处理废水中的低浓度甲醇。通过对TiO2催化剂活性及添加方式、溶液pH、紫外光强与催化剂加量等参数优化,在TiO2加入浓度为300mg/L和120 W紫外灯照射条件下,对6.8L甲醇浓度为2.77%的低浓度含醇废水持续处理70min后,废水中的甲醇去除率可达98.31%。该实验为进一步处理低浓度含醇废水提供了方法依据。     

纳米二氧化钛光催化氧化降解苯酚废水实验

开展实验室模拟苯酚废水的二氧化钛光催化氧化实验。结果表明：在苯酚废水曝气量为0～3L/min的条件下,随着曝气量的增大,COD去除率先增大后减小;初始浓度不变,光照时间为1h的条件下, 调节pH值在3～11,苯酚废水COD去除率随着pH值的增大而减小,当pH值为11时, COD去除率又开始增 大,酸性条件比碱性条件下COD去除率高;随着二氧化钛投加量的增加,COD去除率增大,当二氧化钛投加量 为10g/L时,COD去除率反而降低,二氧化钛最佳投加量为3g/L;随着苯酚废水初始浓度由75mg/L增加至300mg/L,COD去除率由78.2％降低到58.1％;反应温度的改变对COD和TOC的去除率没有影响。     

负载型TiO2薄膜光催化剂降解亚甲基蓝

采用溶胶-凝胶法制备了玻璃负载的TiO2薄膜光催化剂,研究了该催化剂对亚甲基蓝溶液的光催化降解,考察了反应时间、水样的初始浓度、溶液的pH等对光催化降解效果的影响。     

钝顶螺旋藻在有机污水处理方面的应用初探

以钝顶螺旋藻(Spirulina Platenis)A9、A9L(藻体长直型)2种藻株为实验材料,研究了不同浓度苯酚(Phenol)对2种藻株生长的影响。结果显示:①低浓度苯酚能促进实验藻株生长;②不同藻株对苯酚浓度敏感性和忍受力有差异;③钝顶螺旋藻A9、A9L藻株可用于含低浓度苯酚的有机污水处理。     

稻壳纳米SiO2研究及开发利用

采用强酸消煮方法从水稻稻壳中提取二氧化硅.EDX能谱分析表明,提取物中不含其它杂质,在透射电子显微镜下观察到稻壳二氧化硅是由直径为50nm的凝胶颗粒组成.讨论了纳米二氧化硅的开发前景和利用途径.     

掺杂型二氧化钛纳米管光催化降解甲基橙研究

利用本实验室制备的N-F原子掺杂二氧化钛纳米管作催化剂,在可见光区对甲基橙(MO)进行光催化降解实验。在催化剂用量固定为3cm2时考察了不同初始浓度、pH值、溶解氧(DO)等对降解率的影响。结果表明,在可见光区该催化剂具有较高的光催化活性;当溶液DO为19.2mg/L、pH值为3、初始浓度为10mg/L、反应时间300min时,降解率可达82.3%。     

纳米TiO2光催化降解技术在污水处理中的应用

光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术,目前大部分还处于实验研究阶段。本文介绍了TiO2光催化降解水中有机物的机理以及pH值、载体、外加氧化剂等对其光催化活性的影响,TiO2光催化剂的表面修饰及与其它技术的联用情况。讨论了光电催化、太阳能利用等对光催化领域的推动作用,并指出在该领域的研究中存在问题和发展方向。