纳米TiO_2光催化材料催化机理及其在环境污染防治中的应用研究

纳米TiO2光催化是一种新兴的高效、节能的污水、废气净化新技术,本文阐述了TiO2光催化的反应机理、影响因素,以及其在污水中有机物降解、废气净化等环境领域中的应用研究进展,并对光催化技术的现状和发展趋势进行了探讨。     

泡沫镍负载TiO_2光催化降解丙酮研究

以10W直管紫外杀菌灯为光源,固定在泡沫镍上的TiO2为催化剂,研究了低沸点有机小分子污染物的光催化降解行为。以丙酮为光催化降解对象,结果表明丙酮的降解符合准一级动力学方程,并研究了多种因素对丙酮的光催化降解的影响,并对实验现象加以解释。实验还对类似于丙酮的低沸点有机污染物,设计了一种新颖的光催化反应器。     

光催化膜反应器的设计及其在水处理中的应用

作为一种新型的水处理装置,光催化膜反应器具有反应迅速、降解效率高、降解彻底、无二次污染等特点,在节水减排、微污染水处理、中水回用等方面具有重要的应用价值。总结目前国内外各种不同类型的光催化膜反应器的设计、特点及在水处理中的应用情况,并对其今后的发展提出建议。     

光催化材料在环保领域中的应用进展

光催化氧化材料能有效地降解有机污染物，已成为研究的热点。综述了光催化材料的反应机理和种类，阐述了影响光催化反应的条件和提高反应的效率等问题以及其在环保领域的应用，并提出了其今后的发展方向。     

二氧化钛光催化消毒技术在水处理中的研究

二氧化钛光催化消毒是一种新型的水处理技术,可以有效地去除水中常规的和新出现的致病微生物,杀菌效果好且相对常规消毒手段消毒副产物较少,处理工艺自身不会对处理水造成二次污染。通过总结光催化技术的研究历史,阐述了光催化氧化机理和杀灭微生物的具体过程,综述了二氧化钛光催化技术在水处理领域中杀灭细菌、真菌、藻类、原生动物和病毒的研究成果,论述了二氧化钛光催化消毒的必要性,并对二氧化钛光催化消毒的应用前景作了展望。     

多相光催化法在水处理上的应用简介

概述了光催化反应器以及光催化反应动力学。讨论了影响其反应速率的种种因素如催化剂、光强、ｐＨ值、外加氧化剂或还原剂、盐等，并探讨了提高反应效率与催化剂光活性的途径。指出了今后光催化法在水处理中的应用与研究方向。     

纳米技术及材料在水处理中的应用进展

综述了近年来纳米技术及材料在水处理中的应用及研究进展，并展望了纳米技术在水处理应用中的广阔前景。     

复合催化剂磷钨酸/TiO_2光催化降解苯

通过溶胶-凝胶法制备了磷钨酸掺杂纳米Ti O2复合催化剂(简称PW/Ti O2),通过X射线粉末衍射物相分析、扫描电镜形貌分析、BET-N2吸附等手段对催化剂进行了表征和分析,并以苯为气相有机污染物,考察经不同热处理温度及不同磷钨酸掺杂量PW/Ti O2对苯的降解效果,同时考察了水汽含量、氧气和氮气气氛对PW/Ti O2催化性能的影响。结果表明,焙烧温度为350℃时,PW/Ti O2复合材料中Ti O2主要是锐钛矿相,PW/Ti O2的BET-N2吸附比表面积比纯磷钨酸比表面积增加了13倍多,与Ti O2相比增加了1.2倍;磷钨酸的掺杂可以抑制Ti O2晶粒的长大和团聚;PW/Ti O2的光催化效果明显好于Ti O2和HPW;当焙烧温度为350℃,磷钨酸与Ti O2配比为0.008 5∶1时,PW/Ti O2的催化性能好;反应体系中适当的水汽(590.33 mg/m3)可以提高苯的转化率,氧气气氛中PW/Ti O2对苯的光催化降解效率比在氮气中高。PW/Ti O2光降解苯的机理主要是电子-空穴对的产生以及活性氧物种的生成,磷钨酸有效地扼制了Ti O2表面上h+和e-的再结合。     

金属丝网负载TiO_2光催化降解染料废水

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,采用浸渍提拉的方法将TiO2固定在金属丝网上,通过掺杂碳黑获得高比表面的催化薄膜,用比表面仪、X-ray衍射仪进行表征。设计了光催化降解染料废水的反应装置,探讨了制备工艺和光催化反应条件对催化性能的影响。结果表明:在pH值为4.0、加入2.5mL/LH2O2的反应条件下,用400℃热处理温度、镀膜4次的催化薄膜对染料脱色率达92.4%,COD去除率达75.6%。     

纳米TiO_2光催化技术及其在环境污染治理中的应用

光催化技术是一项新兴的环境污染物净化技术 ,系统介绍了 Ti O2 光催化净化的机理、纳米 Ti O2 光催化剂的制备技术和催化剂活性的影响因素、以及光催化净化技术在环境污染物治理中的应用。     

纳米材料与TiO_2光催化废水处理技术

结合纳米技术和纳米材料的基本原理和特性 ,介绍了TiO2 光催化氧化处理废水的反应原理、TiO2 的材料使用及主要影响因素 ,指出了今后的研究方向。     

掺杂镧硼TiO_2光催化剂的制备及可见光活性研究

采用溶胶一凝胶法,制备新型La3+/B/TiO2光催化剂,使用氙灯为光源研究了催化剂光降解甲基橙溶液的催化活性。结果表明,当掺杂0.05%La3+,2.0%B,在500℃下焙烧2 h时,所得催化剂对甲基橙具有最高的光催化活性,与单一的TiO2和单独La3+或者B掺杂的光催化剂比较,La3+/B/TiO2具有相对较高的催化活性。     

TiO_2/SiO_2复合体光催化降解染料废水的试验

通过光催化剂TiO2／SiO2的复合体处理染料废水的模拟实验,讨论了Si／Ti比值、pH值和焙烧温度,对处理模拟染料废水效能的影响。结果表明：在焙烧温度为700℃条件下制得的Si／Ti比值为1：7的TiO2/SiO2复合体,pH值为9时,光催化降解模拟有机染料废水的效果最佳。     

纳米掺氮TiO_2可见光降解环境内分泌干扰物BPA研究

用水湿法得到掺氮TiO2前体,热处理后得到掺氮TiO2粉体,用XRD和UV-Vis吸收光谱等手段对制备的掺氮TiO2进行了表征,并研究了N-TiO2可见光光催化降解环境内分泌干扰物双酚A。结果表明掺氮TiO2在400℃下煅烧1h,所得粉体是锐钛矿相结构,粒径约12nm,与纯TiO2相比,吸收边明显红移。催化剂掺氮TiO2具有可见光催化活性,且明显高于纯TiO2。在双酚A初始浓度为40mg/L,催化剂掺氮TiO2的煅烧温度为400℃,投加量为0.6g/L,pH=5的条件下的降解效果最好达48.91%。     

钒氮共掺杂TiO_2的制备及其光催化性能

通过水解沉淀-浸渍法制备了钒、氮共掺杂纳米TiO2光催化剂,并用XRD、UV-Vis、XPS表征了其结构特征。XRD分析结果表明,共掺杂和单掺杂均为单一的锐钛矿相,氮和钒都进入了TiO2晶格中。UV-Vis漫反射光谱显示,钒、氮的掺杂使得催化剂对可见光的响应红移至509 nm。XPS研究表明,N以O-Ti-N和Ti-O-N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V4+和V3+的形式存在于钒氮共掺杂TiO2晶格中。分别以汞灯和太阳光为光源,以亚甲基蓝为降解物,进行催化剂的光催化降解实验,结果表明,煅烧温度为300℃,钒的掺杂量为1%时,钒、氮共掺杂TiO2的光催化降解效率最高。     

TiO2/陶粒光催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶法制备了以陶粒为载体的新型、高光催化活性的复合光催化剂TiO2/陶粒,使用XRD、TG-DTA、FT-IR进行表征;以甲基橙为目标降解物,考察了焙烧温度、催化剂投加量、初始pH值等因素对甲基橙去除效果的影响。结果表明:甲基橙初始浓度为100 mg/L时,最佳降解条件是pH=3,焙烧温度700℃,催化剂投加量30 g/L。     

超临界水氧化技术及其在废水处理中的应用

论述了超临界水及氧化法的特点、氧化机理，介绍了SCWO法工艺流程，并作了处理成本分析。着重阐述了SCWO法在废水处理中的应用，最后对其应用前景进行了展望。     

TiO2光催化氧化技术在气态污染物处理中的应用

阐述了TiO2光催化氧化技术的反应机理以及在气态污染物处理中的应用,分析了提高TiO2光催化剂催化性能的途径,并综述了目前纳米TiO2光催化材料在实际应用中存在的问题及今后的研究方向。     

TiO_2/海泡石催化剂的制备及其对印染废水的处理

分别用焦硫酸钾和钛酸丁酯制得TiO2酸性溶胶,再用浸渍、振荡等方法制得TiO2/海泡石光催化剂。研究了所制得的光催化剂对模拟活性艳兰印染废水的吸附和光催化性能:光催化剂对活性艳兰的吸附能力较原矿粉大大提高;在光催化体系中,活性艳兰的高去除率(>96%)并不是简单的吸附行为,而是发生了光催化降解被完全矿化而去除,说明Ti已经嵌入到海泡石的层间结构中。在反应液中加入H2O能提升光催化降解的速率,同时光催化过程会使溶液pH值朝着中性方向变化。     

二溴次氮基丙酰胺的合成及其在水处理方面应用

二溴次氮基丙酰胺(DBNPA)是一种理想的环保型杀菌灭藻剂和水处理剂。文章通过实验探索了合成DBNPA的最佳方法,并测试了DBNPA在冷却水系统中的杀菌、除粘和缓蚀性能,为DBNPA在我国的应用和推广提供了参考。