不同光照度下活性艳红X-3B的光催化降解动力学研究

以活性艳红X-3B为模型化合物，以TiO2为光催化剂，研究了不同光照度下污染物的多相光催化降解动力学。结果表明，活性艳红X-3B的光催化降解动力学符合Langmiur—Hinshelwood动力学模型，其中的表观反应速率常数(k)随入射光照度的增加而增大，吸附平衡常数(KA)却随入射光照度的增加而减小，在实验的光照度范围内，k和KA^-1与光照度的平方根成比。     

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.     

二氧化钛光催化降解甲醛反应动力学研究

以钛酸丁酯为前驱体，应用溶胶一凝胶法制备TiO2粉体和负载TiO2薄膜，考察了不同活化温度和活化时间对TiO2光催化降解甲醛性能的影响，并对TiO2薄膜光催化降解甲醛的反应动力学进行了研究。试验结果表明，在活化温度450℃、活化时间5h条件下，所得TiO2粉体及薄膜的光催化活性较好。不同初始浓度下甲醛光催化降解率与时间关系的动力学研究表明，一级反应动力学模型与试验数据拟合较好，方差R^2大于或等于0．99。     

SO42-/TiO2-WO3光催化氧化邻硝基苯酚

研究了用H2SO4溶液浸渍处理TiO2-WO3，制备SO4^2-／TiO2-WO3催化剂的方法；考察了该催化剂对邻硝基苯酚的光催化氧化性能。TiO2-WO3的最佳处理工艺条件：H2SO4浓度为0．2mol/L，WO3加入量为3％，于550℃焙烧3h。实验结果表明，反应30min后SO4^2-／TiO2-WO3催化剂可使邻硝基苯酚降解97％；邻硝基苯酚的光催化氧化降解过程遵循一级动力学规律。     

Cu2+-Mn2+-H2O2体系催化氧化降解罗丹明B

研究了Cu2＋-Mn2＋-H2O2体系催化氧化降解染料罗丹明B的效果。实验结果表明,Cu2＋-Mn2＋-H2O2体系的罗丹明B降解率比H2O2体系、Mn2＋-H2O2体系和Cu2＋-H2O2体系有显著提高,反应120rain后罗丹明B降解率接近100％。对于Cu2＋-Mn2＋-H2O2体系,最佳罗丹明B降解条件：溶液pH为5,反应温度为45℃,质量浓度为10mg／L的罗丹明B溶液体积100mL,浓度为0．01mol／L的硫酸铜溶液加入量5．0mL,浓度为0．01moVL的硫酸锰溶液加入量3．0mL,体积分数为30％的H2O2溶液加入量1．5mL。在此条件下罗丹明B降解的反应速率常数最大,为0．04228min-1,其拟合相关系数为0．99912。罗丹明B降解符合一级动力学模型。     

微波无极紫外光催化-内电解协同降解活性艳红X-3B

采用微波无极紫外光源,以活性炭作为光催化剂TiO2的载体,与外加铁屑构成内电解反应,处理活性艳红X-3B模拟废水.实验结果表明,微波无极紫外光催化-内电解法对活性艳红X-3B的降解速率是微波无极紫外光催化和微波-内电解法单独作用时降解速率之和的2倍.在活性艳红X-3B模拟废水初始pH为7、空气曝气量为0.50 L/min、铁屑加入量为5 g/L、反应温度为40～45℃的最佳条件下,微波无极紫外光催化-内电解法的活性艳红X-3B模拟废水色度去除率达100%,TOC和可吸附有机卤化物的去除率分别为69.5%和81.8%.     

TiO2催化高压脉冲放电等离子体降解2，4-二硝基苯酚

采用TiO2催化高压脉冲放电等离子体降解废水中的2,4-二硝基苯酚,对反应进行了动力学研究.研究结果表明,在高压脉冲放电等离子体及TiO2催化高压脉冲放电等离子体反应中,2,4-二硝基苯酚的降解过程均符合表观一级反应动力学方程.加入TiO2催化剂、提高放电电压均可提高2,4-二硝基苯酚的降解反应速率常数.在TiO2加入量为0.15%、放电电压为16 kV时,2,4-二硝基苯酚的降解率为87.4%,TiO2的催化效应增强因子为1.55.     

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％.     

H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠光催化降解联苯胺

采用复合型光催化剂H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠(cenospheres)光催化降解联苯胺,考察了联苯胺降解效果的影响因素,并运用FTIR和GS-MS技术分析了联苯胺光催化降解过程的主要中间产物,探讨了联苯胺可能的降解路径。实验结果表明:以125 W中压汞灯为光源,在溶液pH为6.3,初始联苯胺质量浓度为10 mg/L的条件下光反应240 min,联苯胺降解率达78%,比Ti_O2/空心微珠提高了24百分点;H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠光催化降解联苯胺符合表观一级动力学特征,且反应速率常数随初始联苯胺质量浓度的增加而减小;H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠具有较好的稳定性,易于分离,可重复利用;联苯胺光催化降解过程的主要中间产物为4-氨基联苯、4-氨基苯酚、对苯二酚和1,4-苯醌。     

TiO2-xNx光催化氧化苯甲酸的研究

采用悬浮态光催化反应体系,以氙灯为光源,自制纳米TiO2-xNx为催化剂,考察了苯甲酸光催化氧化过程中TiO2-xNx质量浓度、反应体系初始pH和苯甲酸初始质量浓度对苯甲酸溶液中TOC去除率的影响。实验结果表明：最佳催化剂质量浓度为0．30g／L;TiO2-xNx的等电点为pH=5．3,在酸性条件下（pH=2．0）更有利于苯甲酸在催化剂表面的吸附,以及光生电子与O2反应生成·OH的进行;随苯甲酸初始质量浓度增加,TOC去除率降低,反应速率也相应地降低。TiO2-xNx比P25型TiO2表现出更强的浓度适应能力。     

新型负载型光催化剂的制备及其光催化活性研究

以硝酸钙和磷酸为原料,采用均匀沉淀法制备了羟基磷灰石(HAP);以HAP为载体,采用浸渍-提拉法制得负载型光催化剂TiO2／HAP,并用其对酸性媒介红B进行光催化氧化实验;探讨了HAP煅烧温度和TiO2负载量对TiO2／HAP光催化活性的影响,并利用XRD、FT—IR和TEM对载体及TiO2／HAP催化剂进行了表征。实验结果表明,煅烧温度、TiO2负载量对HAP吸附性能及催化活性有较大的影响;TiO2／HAP的催化活性明显优于TiO2／玻片的催化活性。     

薄膜负载型TiO_2光催化降解乙酸

利用TiCl_4水解法在玻璃表面制备纳米TiO_2光催化膜,考察了TiO_2光催化膜对乙酸光催化降解过程的影响因素.实验结果表明:使用活化温度为460℃、镀膜4次、表面积168 cm~2的TiO_2光催化膜处理500 mL0.667 mmoL/L的乙酸350 min时,乙酸降解率为80.0%,与等量TiO_2粉末相比光催化膜活性显著增加;当乙酸初始浓度c_0小于0.667 mmoL/L时,光催化降解过程可用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来描述;TiO_2膜连续使用5次(30 h)时的光催化活性基本不变;用质量分数为5%的HCl溶液浸泡失去活性的光催化膜1 h,TiO_2光催化膜的活性可完全恢复.     

氧化钆掺杂二氧化钛催化超声降解甲基橙的研究

用实验室合成的Gd2O3掺杂TiO2为催化剂,以甲基橙超声降解反应为模型,研究了各种因素对Gd2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的影响。研究结果表明,Gd2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的效果明显优于非掺杂的锐钛矿型TiO2的情况;在甲基橙溶液pH1．0～3．0、甲基橙质量浓度20mg／L、溶液用量100mL、催化剂用量0．5～1．0g／L的条件下,用输出功率1．0W／cm^2和频率25kHz的超声波照射60min,甲基橙降解率可达98．6％,COD去除率可达99．0％。     

二氧化钛薄膜光催化性能的影响因素及提高途径

TiO2薄膜光催化技术有广阔的应用前景,在国内外得到了广泛的研究。介绍了TiO2薄膜光催化降解的研究现状,指出了影响薄膜光催化性能的若干因素和提高薄膜光催化效率的相应手段。另外,对金属复合、半导体复合对TiO2薄膜光催化性能的影响和可见光催化的研究现状进行了评述。     

粉煤灰基层状金属氧化物对水中活性红X-3B的吸附

以粉煤灰(FA)为原料,采用共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物(LDH)和层状金属氧化物(LMO,也称LDO),并采用XRD和BET技术进行了表征。比较了FA、LDH、LMO对活性红X-3B染料(X-3B)的吸附效果;考察了LMO吸附X-3B的影响因素,并探讨了吸附机理。XRD表征结果表明,LMO在吸附X-3B后重新恢复LDH层状结构。BET表征结果表明,LMO的比表面积大于LDH。吸附实验结果表明,3种吸附剂对X-3B吸附效果的优劣顺序为:LMOLDHFA;在初始X-3B质量浓度为50 mg/L、LMO投加量为2.0 g/L、吸附温度为25℃、吸附pH为7、吸附时间为30 min的条件下,X-3B去除率可达98.1%;LMO对X-3B的吸附符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为129.53 mg/g,且吸附过程可用准二级动力学方程描述。     

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。     

La_2O_3-TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3-Ti O2光催化剂;运用XRD,UV-Vis DRS,BET技术对光催化剂进行了表征;并以太阳光为光源,研究了不同制备条件及光反应条件下La2O3-Ti O2对罗丹明B的降解效果。实验结果表明:最佳制备条件为镧掺杂量(硝酸镧与钛酸丁酯的质量比)0.9%、焙烧温度500℃、焙烧时间2 h;该条件下制备的光催化剂为中孔结构(平均孔径3.867 nm),禁带宽度小(2.07 e V),Ti O2为锐钛矿相;在光催化剂投加量为2 g/L、溶液p H为3的最佳光反应条件下反应4 h,La2O3-Ti O2对罗丹明B的降解率达99.7%,远高于N-Ti O2的42.0%;重复使用5次的La2O3-Ti O2光催化剂仍对罗丹明B保持较高的降解率(98.5%)。     

四氨基酞菁钯/γ-Al_2O_3可见光催化降解罗丹明B

采用浸渍法制备了四氨基酞菁钯(PdTAPc)/γ-Al_2O_3负载型光催化剂,采用UV-Vis,FTIR,XRD,SEM技术对其进行了表征,并将其用于罗丹明B的可见光催化降解,考察了光催化剂加入量、溶液pH、H_2O_2加入量、反应温度对罗丹明B降解效果的影响,并对光催化剂的稳定性进行了测试。表征结果显示,PdTAPc以圆片状负载于γ-Al_2O_3上,二者的结构均未发生明显变化。实验结果表明:在光催化剂加入量1.6 g/L、溶液pH 7.0、H_2O_2加入量12 mmol/L、反应温度20℃的优化条件下反应120 min,罗丹明B(质量浓度0.05 g/L)的降解率高达95%;光催化剂具有较高的稳定性,使用4次后罗丹明B的降解率仍高于85%。