纳米RuO2-TiO2光电催化处理农药废水研究

采用自制的负载型纳米RuO2-TiO2光催化剂对农药厂生产废水进行光电催化降解试验.考察了煅烧时间、催化剂用量、光辐照强度、电流密度、废水初始pH值和反应时间对废水COD和色度去除率的影响.结果表明,自制光催化剂光电催化性能显著,最佳光电催化活性是同样降解条件下、同样含量的Degussa P-25 TiO2的1.38倍,是Ru0.3Ti07O2的1.81倍.其COD和色度去除率分别为64.3%和95.2%.     

TiO2/GeO2复合膜光催化氧化降解农药废水的研究

提出了一种新的TiO₂/GeO₂复合膜圆形光催化氧化反应器，研究了该反应器对经物化处理后的农药废水进行降解的过程。研究表明，光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO₂/GeO₂复合膜、pH=6.7、过氧化氢（H₂O₂）浓度为400 mg/L。并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨。有机废水通过该反应器处理后，其COD值降为57mg/L。能使有机污染物全部降解为小分子无机物，废水达到国家一级排放标准。     

负载型纳米复合半导体WO3-TiO2/AC光催化降解刚果红废水

采用溶胶-凝胶-浸渍-焙烧法制备了负载型纳米复合半导体WO₃-TiO₂/AC光催化剂,以偶氮染料刚果红为目标降解物,通过正交实验优化了刚果红废水的降解条件,并对其光催化动力学进行了探讨。结果表明,刚果红废水的最佳降解条件为：催化剂投加量10 g/L,pH=7,H₂O₂用量为3.5 mL/L。在最佳条件下,当刚果红废水起始浓度为40 mg/L时,反应120 min后,刚果红溶液的去除率可达95.21%,较相同条件下TiO₂/AC对刚果红染料的降解率提高了19.57％。光催化剂对刚果红的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型。     

O3、H2O2/O3及UV/O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O₃、H₂O₂/O₃和UV/O₃等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O₃与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O₃氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV₂₅₄的去除率最高可达47.14%和73.47%;H₂O₂/O₃及UV/O₃两种组合工艺对焦化废水COD及UV₂₅₄的去除率均有一定程度的提高,但H₂O₂/O₃系统的运行效果取决于H₂O₂的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O₃系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高;当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min);吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶凝胶法制备TiO₂/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

V/Ce共掺杂TiO2光催化降解甲醛的实验研究

采用溶胶凝胶法制备了不掺杂、V 掺杂、Ce掺杂、V/Ce共掺杂纳米TiO₂光催化剂,并将其分别负载于瓷砖上,利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜分析（SEM）技术对薄膜样品的结构和形貌进行了表征。通过对甲醛的降解实验评价光催化剂的光催化活性。实验结果表明,光催化剂的负载量、共掺杂离子的掺杂量、掺杂配比、煅烧温度影响纳米TiO₂的光催化活性。V/Ce共掺杂TiO₂光催化剂产生了协同效应,其光催化活性优于纯TiO₂和单掺杂TiO₂样品。     

纳米Bi2O3/TiO2复合光催化剂的制备及性能研究

以光催化效果为评价标准,采用超声波作用下水解法制备Bi₂O₃/TiO₂复合光催化剂,考察了水解条件和Bi₂O₃掺入量等制备条件对复合光催化剂性能的影响。结果表明,与传统制备方法相比,该方法操作简单、快速;当水和乙醇的比例为4∶1时所得样品的光催化活性最好;Bi₂O₃的掺入拓宽了TiO₂对光的吸收范围,提高了TiO₂的光催化活性,掺入量(Bi₂O₃)为0.25%复合光催化剂催化活性最高;复合光催化剂对多种水溶性染料均具有较好的处理效果。     

负载型混晶相TiO2光催化剂的低温制备及其光催化活性

以蒙皂石为载体,钛酸四丁酯为前驱物,在较低温度下由溶胶凝胶法制备得到负载型TiO₂光催化剂。研究了理论负载量、固定化温度、干燥、焙烧温度对TiO₂/蒙皂石复合光催化剂光催化性能的影响。采用XRD分析技术对复合材料进行了表征。结果表明,负载的TiO₂以锐钛矿-金红石的混晶相存在。当TiO₂理论负载量为15 mmol/g、溶胶反应温度为25℃、干燥温度为70℃时,TiO₂/蒙皂石复合光催化剂对偶氮染料光催化反应1 h降解率达93.40%。该制备技术的特点是在省去高温焙烧的条件下,制备出光催化活性高的负载型光催化剂。     

锰掺杂WO3-TiO2复合光催化剂的制备及其性能研究

溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备锰掺杂WO₃-TiO₂复合光催化剂，RXD表征，考察WO₃和Mn²⁺掺入量、焙烧温度、焙烧时间及催化剂用量对光催化降解甲基橙的影响。结果表明，500℃焙烧2h，掺杂量n_{（Mn²⁺）}∶n_（WO3）∶n_（TiO2）＝0.8∶1∶100时，光催化活性最高，光催化降解甲基橙溶液，120min后，降解率达90%, 比单纯 TiO₂的光催化活性提高81%。     

混凝辅助电化学法处理橙黄G染料废水

以石墨板为阳极,研究了电化学氧化法对橙黄G染料废水的降解效果。比较了在NaCl、Na2 SO4以及NaCl与FeSO4·7H2O组合的支持电解质体系中的处理效果,同时考察了电压、初始pH、电解质浓度、电极间距和电解时间等因素对废水中橙黄G脱色率及COD去除率的影响。研究结果表明,橙黄G的脱色主要是活性氯的氧化作用,橙黄G分子的矿化可能主要是电解过程中产生的·OH的作用,FeSO4·7H2O的加入增加了混凝作用,使得处理效果进一步提高。最佳脱色条件下橙黄G脱色率和COD的去除率分别为97．6％和56．3％,B／C（BOD／COD）由0．09提高至0．41,可生化性有较大改善,并且随着降解时间的增加,COD去除率逐渐升高。此结果表明,橙黄G废水COD的去除相对于脱色存在滞后性。     

微波促进含Cr(VI)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(VI)－H₂O₂催化降解甲基橙溶液的行为，探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H₂O₂浓度、Cr(VI)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响。研究结果表明，Cr(VI)-H₂O₂能形成类Fenton体系；微波辐射可提高H₂O₂产生羟基自由基(·OH)的效率。1000 mg/L的甲基橙溶液，在Cr(VI)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H₂O₂浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min，甲基橙溶液的脱色率为99.2%，COD去除率为82.8%。     

电解浮选用于活性污泥固液分离及其动力学研究

在装有Ti/RuO2-IrOz-TiO2阳极、Ti阴极的电解浮选槽中进行了活性污泥固液分离的研究.考察了水力停留时间对浮选效果的影响,研究了电解产生的微气泡对悬浮物浮选的动力学.研究表明,电解浮选是高效的固液分离单元,悬浮物的去除遵循一级动力学模型.     

载银TiO2催化剂的制备与性能研究

本文是采用负载金属银对TiO2改性后得到了载银TiO2,利用不同反应时间的胭脂红降解率反映光催化氧化反应的速率,结果表明,载银TiO2比TiO2的催化反应速率提高了3倍.通过实验确定最佳含银量和催化剂最佳投加量,并讨论了载银TiO2的催化机理,提出了制取载银TiO2催化剂的方法.     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水

以膨胀珍珠岩为载体,采用溶胶凝胶法对其进行负载,制备出不同类型的光催化材料（TiO2．EP、Ag＋-TiO2-EP）,并在模拟日光条件下,研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明,浸渍3次且担载0．04％Ag＋的负载型TiO2光催化活性最高,在光催化剂用量为0．3g,20mL初始浓度为10mg／L甲基橙溶液光照4h后降解率可达81．6％,且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性,其2h降解率为24．8％。     

氮掺杂二氧化钛可见光催化降解曙红Y溶液

采用溶胶凝胶法制备了氮掺杂二氧化钛光催化剂,用XRD、SEM、FTIR和粒度分析仪对催化剂进行了表征,并且在可见光作用下对曙红Y溶液进行了光催化降解实验。研究了催化剂的投加量、曙红Y的初始浓度、光照时间和pH对曙红Y溶液的光降解效果。结果表明,以可见光作光源,催化剂的投入量为0.4 g,曙红Y溶液的初始浓度为20 mg/L,光照时间为50 min,pH=4条件下,曙红Y溶液的降解率达98.87%。     

三维过电位电解处理罗丹明B废水

选用钛基RuO2-TiO2涂层电极作为三维过电位电解装置的阳极,紫铜作为阴极,活性炭作为第三极,研究了三维过电位电解处理罗丹明B废水的效果,并考察了外加电压、电解时间、初始浓度、pH值和搅拌方式等因素对其处理效果的影响。实验结果表明,外加电压、电解时间和初始浓度等因素均对罗丹明B的降解效果有影响,而pH值、搅拌方式等对罗丹明B的降解效果基本没有影响。与二维电解的对比研究表明,在罗丹明B溶液初始浓度为20mg／L,电解时间为1h,电解电压为20V时,采用二维电解的降解率为20％左右,而三维过电位电解的降解率接近80％。最终产物分析结果显示,经过处理的罗丹明B苯环开环变成直链烃类物质,或者饱和环状有机物,不再具有生物毒性,适合后续的生化处理。     

Enhanced photocatalytic degradation of VOCs using Ln3+-TiO2 catalysts for indoor air purification

Two types of lanthanide ion-doped titanium dioxide (Ln3+-TiO2) catalysts including La3+-TiO2 and Nd3+-TiO2 were prepared by a sol-gel method. The effects of the lanthanide ion doping on the crystal structure, surface area, adsorption properties, pore size distribution, and surface chemical state of the catalysts were investigated by means of XRD, BET, and XPS. As results, the crystal size decreased significantly, while the specific surface area, t-plot total surface area, micropore volume, and the total pore volume increased owing to the lanthanide ion doping. The nitrogen adsorption-desorption isotherms of the catalysts showed that the N2 adsorption ability of the Ln3+-TiO2 catalysts was better than the TiO2 catalyst. Among them, the 0.7% Ln3+-TiO2 catalysts demonstrated the highest adsorption ability. The photocatalytic activity of the catalysts was investigated in the experiments of the photocatalytic degradation of benzene, toluene, ethylbenzene and o-xylene (BTEX) in a gaseous phase. The photocatalytic efficiency of the TiO2 catalysts with the lanthanide ion doping was remarkably enhanced by BTEX removal. The 1.2% Ln3+-TiO2 catalysts achieved the highest photocatalytic activity. The enhanced photodegradation of BTEX is possibly due to the improved adsorption ability and the enhanced electron-hole pairs separation due to the presence of Ti3+ on the surface of Ln3+-TiO2 catalysts and the electron transfer between the conduction band/defect level and lanthanide crystal field state.     

交联壳聚糖／Cu2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀一还原过程一步原位合成了交联壳聚糖／Cu2O复合粒子。x射线衍射（XRD）和红外（FT—IR）测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖／Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖／Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

改性粉煤灰与过氧化氢联合作用深度处理皂素生产废水的研究

利用改性粉煤灰与过氧化氢(H2O2)联合的方法对二次处理过的皂素生产废水进行深度处理,研究了pH、改性粉煤灰投加量、H2O2投加量、反应时间对皂素生产废水脱色率和COD去除率的影响,分析了其作用机制.结果表明,试验最佳条件为:pH=6、反应时间60 min、改性粉煤灰投加量10 g/L、H2O2投加量4 mL/L.在最...