ZnO纳米丛的制备及其光催化性能研究

以沉淀法制备了高活性ZnO纳米丛(nanobushes,ZNB),以水热反应制备得到普通ZnO纳米颗粒(nanoparticles,ZNP).利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、比表面积测定仪(BET)和光致发光光谱(PL)等手段对ZNB和ZNP进行了表征,并比较了其光催化活性的差异.在紫外光(λ≤387 nm)照射40 min后ZNB使有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)完全褪色,而相同条件下ZNP仅能使RhB褪色53%.通过总有机碳(TOC)的测定,研究了ZnO对RhB深度氧化矿化程度,光照6 h后ZNB对RhB矿化率高达92%,而ZNP对RhB的矿化率只有77%.跟踪测定了光催化降解过程中活性氧化物种相对含量的变化,表明紫外光激发条件下,ZnO光催化反应机理主要涉及羟基自由基(.OH)历程,且ZNB产生活性氧化物种的量高于ZNP.     

纳米ZnO光催化降解溴化乙锭(EB)的初步研究

对ZnO光催化降解溴化乙锭(EB)中的光源、反应介质、pH值、光催化剂用量、光照时间及氧化剂的加入等因素进行了考察.结果表明,在日光和紫外光照射下,EB都能得到较好的降解.在EB初始浓度50mg·l-1,pH 9的水溶液中,紫外光照射240min,ZnO(80mg)光催化降解EB的降解率可达到92.9%.     

Fe/Co-Ti-O纳米纤维的制备、光催化性能和磁学性能

以静电纺聚酯弹性体(TPEE)微纳米纤维为模板,硝酸铁、硝酸钻和钛酸四正丁酯的乙醇溶液为反应前驱体,利用热反廊成功制备了具有不同形貌的Fe/Co-Ti-O(Fe2Ti5,Fe2TiO5/CoTiO3,Fe2TiO5/Fe2O3)纳米纤维.分别研究了原料中Co/Fe的比例、焙烧温度和焙烧时间对产物的影响.运用扫描电子显微...     

LaMnO3纳米空心球的制备及其催化性能研究

采用碳微球模板法制备了LaMnO3纳米空心球催化剂,采用热重分析、X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和比表面积分析仪(BET)对催化剂进行了表征,利用程序升温反应评价了催化剂用于消除汽车尾气中CO和碳氢化合物的催化活性.通过系统的研究发现,采用煅烧温度600℃制备的LaMnO3纳米空心球具有最高的催化活性.     

载钛活性炭纤维的制备及其对水中罗丹明B的光催化降解

通过溶胶凝胶法制备载钛活性炭纤维(TiO2-ACF)复合材料,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收(UV-Vis)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对TiO2-ACF进行了表征,并研究了TiO2-ACF对水中罗丹明B的光催化性能.结果表明,煅烧温度为400—600℃时,负载在ACF上的TiO2为锐钛矿型,当煅烧温度上升到700℃时,TiO2开始出现金红石型,600℃时煅烧制备的TiO2-ACF对水中罗丹明B的降解效果最佳;TiO2-ACF对罗丹明B的吸附能力比ACF低;但是在紫外光条件下,60 min后TiO2-ACF对罗丹明B的降解率比ACF、TiO2对罗丹明B的降解率分别高8.6%和16.2%,TiO2-ACF表现出较高的光催化活性.     

聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯和氧化锌复合纳米纤维膜的制备及其光催化性能

利用静电纺丝制备具有良好纤维形态及优异力学性能的聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯和氧化锌(PMMA/PU/ZnO)复合纳米纤维膜,采用等离子技术对复合纳米纤维膜进行亲水性修饰,并探究其对染料废水的光催化降解性能.本文对PMMA/PU/ZnO复合纳米纤维膜的微观形态结构进行详细表征,并对其亲水性能、力学性能及重复使用性能予以测试...     

多孔陶瓷球负载纳米晶粒二氧化钛光催化剂的制备及光催化活性

以多孔陶瓷球为载体,采用溶胶-凝胶法在其表面进行纳米TiO2薄膜负载,制备了多孔陶瓷球负载纳米晶粒二氧化钛光催化剂,经X射线衍射法(XRD)等手段对其表征结果表明,复合载体经500℃焙烧后,TiO2以锐钛矿晶型存在。对催化剂降解活性艳蓝溶液的催化活性进行研究表明,催化剂在5 h内可完全降解活性艳蓝染料。     

纳米TiO2混合晶体的制备及其光催化降解活性

以乙酸为水解抑制剂，采用sol-gel法制备纳米TiO2混合晶体催化剂，考察了抑制剂用量、煅烧温度、粒径等对催化性能的影响．结果表明，乙酸的用量影响催化剂的活性，当CH3COOH：Ti(OBu)4=0．8—1．0：1时效果较好；煅烧温度直接影响混合晶体的组成，580℃时锐钛矿／金红石=20．62，650℃时锐钛型／金红石=2．46，混合晶体具有较高的催化性能，粒径大小对TiO2的催化性能影响很大，粒子尺寸愈小，则比表面积愈大，电子．空穴愈难复合，有利于对活性艳红X-3B的降解．     

TiO2/粉煤灰的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯为原料,以粉煤灰微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/粉煤灰光催化剂.负载于粉煤灰表面的TiO2平均粒径约为7nm,晶型为锐钛矿型,该催化剂在太阳光下降解初始浓度为10mg·l-1的甲基橙,经6h,甲基橙的降解率可达98.9%,将其应用于实际样品的测定,经3h降解率可达96.1%,显示出优越的光催化降解性能.     

纳米CeO2晶体的制备及其光催化性能的研究

用离子交换-真空煅烧法合成了晶格缺陷较多的纳米CeO2晶体.用XRD和氧的程序升温脱附曲线(O2-TPD)分别对纳米CeO2样品的物相组成、晶体粒径、吸附氧的量及其脱附性能进行分析.结果显示,高真空煅烧制得的CeO2催化剂晶格缺陷较多,吸附氧的量较多,且吸附氧脱附较容易.在自制的反应器中,用40W的紫外灯作为光源,研究了对苯酚的光催化降解效果.结果表明,0.5g·l-1的催化剂对pH值为7.0和浓度为10mg·l-1的苯酚溶液,1h的光催化降解率达到79.6%.     

用浸涂法制备飘浮负载型TiO2薄膜光催化降解辛烷

以空心玻璃球为载体，用浸涂法制备飘浮负载型ＴｉＯ２薄膜光催化剂，用Ｘ射线衍射，扫描电镜和分光光度法等对催化剂的物相、形貌及负载量进行了表征，并以辛烷为石油中烷烃的代表，用气相色谱法测定了经不同时间光照后，辛烷残留的百分含量，经１ｈ光照能降解辛烷９０％以上。     

氧化亚铜光催化降解对硝基苯酚

采用生物效应灯模拟自然光源 ,研究氯化亚铜水解法制备的超细颗粒Cu2 O对对硝基苯酚的光催化降解作用 .结果表明 ,1 1 2mg·l- 1 ,2 2 4mg·l- 1 和 44 8mg·l- 1 对硝基苯酚 1 0h的降解率均达到 90 % ,降解反应符合一级反应动力学 ,且 7次重复使用试验显示 ,催化剂的使用寿命比硼氢化钠法制备的催化剂明显延长 ,降解的主要中间产物为对苯醌与对苯二酚 .     

壳聚糖-CdS复合纳米粒子在光催化降解茜素红中的应用

对壳聚糖-CdS复合纳米粒子在光催化降解茜素红的应用进行研究.结果表明,在2min时茜素红降解效率可达28.6%-82.7%,30min时茜素红降解效率达到71.9%-98.2%;茜素红在光催化降解过程中最大吸收波长261nm处的吸收峰迅速减弱,并最终消失,而在223nm和228nm处分别出现了新的吸收峰,说明茜素红发生了降解;溶液pH值对光催化降解茜素红有一定的影响,在弱酸性条件下降解效率较高;壳聚糖-CdS复合纳米粒子比CdS粒子降解效率高, 2min时降解效率高出24.2%,30min时高出28.4%.     

TiO2/活性炭复合体对罗丹明B的光催化降解

以紫外灯为光源,通过对可溶性染料罗丹明B的降解反应,考察TiO2／活性炭复合体的光催化活性,探讨了光催化反应中溶液的pH值、光强、反应温度和罗丹明B的起始浓度对催化反应的影响,结果表明,TiO2／活性炭复合体具有很高的光催化活性,对罗丹明B的降解过程遵循Langmuir-Hinshelwood动力学方程,降解速率受pH值、罗丹明B起始浓度和入射光强度的影响很大,反应温度对降解速率影响很小．在研究范围内,pH6和40W的入射光强度有利于光催化降解．     

TiO2与Cu2O光催化降解对硝基苯酚比较研究

分别采用自制的纳米TiO2和Cu2O研究对硝基苯酚的光催化降解.结果表明,模拟阳光条件下,100mg·l-1对硝基苯酚水溶液的氧化亚铜催化反应半衰期为20.0min,而二氧化钛不具备可见光催化能力;在SGY-1多功能光化学反应器中,TiO2催化降解对硝基苯酚的半衰期是48.1min.产物分析表明,n-型半导体二氧化钛的光催化反应存在两种降解历程,生成二羟基硝基苯或脱除硝基.而p-型半导体氧化亚铜催化的光降解反应未检出脱硝基产物,仅检出1,2-二羟基-4-硝基苯.     

水热法制备N掺杂纳米TiO2及其光催化活性研究

以钛酸四丁酯和氨水为前驱物,采用水热法制备N掺杂TiO2纳米微粒,利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等技术对不同条件下制备的产物进行了表征.探讨了不同体积比的前驱物、水热温度、水热时间及煅烧温度对水热产物的影响;考察了N掺杂催化剂在紫外线和可见光下光催化降解甲基橙和苯酚的催化性能.     

Cu改性悬浮型光催化纳滤膜反应器处理阿特拉津溶液的降解效率及动力学研究

通过将Cu改性悬浮型光催化氧化过程与纳滤分离膜技术进行耦合构成悬浮型光催化纳滤膜反应器联合处理阿特拉津(Atrazine)溶液.在Atrazine初始浓度ρ0分别为5,15和25mg·l-1,光催化剂浓度ρTiO2为1500mg·l-1,废水pH值为5.5,UV强度为45mW·cm-2,膜分离压力和错流流速分别控制在1250kPa和3m·s-1,反应温度20±1℃的最佳实验条件下,35min之内目标污染物基本被彻底光催化降解,矿化率达到90%以上,出现显著耦合效应;当目标污染物浓度分别为5mg·l-1,15mg·l-1和25mg·l-1时,在ρ/ρ0≥0.6的范围内,光催化降解过程分别遵循一级、零级和一级的混合以及零级反应动力学模型.     

溶胶制备工艺对TiO2光催化剂活性的影响

考察了不同酸、溶剂以及不同比例水制备的溶胶对TiO2光催化剂活性的影响进行了分析.结果表明,在盐酸、醋酸、草酸和甲基丙烯酸中,采用醋酸所得催化剂活性最好;在乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇4种溶剂中,采用正丁醇作溶剂所得催化剂活性最好;最佳溶胶制备条件为钛酸丁酯∶水∶冰醋酸:正丁醇=1∶3∶8∶10(摩尔比);最优条件下制备的TiO2催化剂平均粒径为15·19nm,晶型为锐钛矿,对小于320nm的紫外光有良好的吸收;利用研制的TiO2光催化剂降解多菌灵废水,反应1h,COD去除率在35%左右;对9·606mg·l-1的苯酚溶液光降解半衰期为4·6min.     

掺铁TiO2对庚烷气相光催化活性的研究

以乙酰丙酮铁和钛酸四丁酯为前驱体,制备掺铁TiO2复合光催化剂,以光催化降解正庚烷为反应模型,测定掺铁对TiO2光催化剂的结构、光吸收和光催化活性的影响．XRD的表征结果显示,焙烧温度升高,锐钛矿型TiO2转化成金红石型,且在700℃下有铁板钛矿生成;UV-Vis的结果表明,TiO2掺铁后增强了在可见光区的吸收,并且随着含铁量的增大,红移增大,提高了对可见光的利用率．相同掺铁量(Fe／Ti=0．07)下,500℃焙烧的光催化剂对庚烷的光催化降解活性最高,300℃次之,700℃最差．相同焙烧温度下,掺铁量在0．007-0．07范围内,光催化活性随掺杂量的增大而下降．     

活性炭的光催化再生机理

通过研究催化剂的改性、再生温度、外加氧化剂对活性炭光催化再生反应速度的影响,结合光催化与活性炭的吸附理论,分析了活性炭的光催化再生机理．研究表明,活性炭的光催化再生由三个准一级反应组成．再生初期,再生反应速度由TiO2光催化降解吸附质的速率决定;反应的第二个阶段由光催化反应速度和吸附质的解吸速度共同决定;再生后期,再生反应速度由吸附质在活性炭上的解吸速率所决定．活性炭表面及其大孔内负载的Ti0：是使苯酚降解转化分解为无机物的降解中心．正是由于降解中心的存在及其表面苯酚浓度趋于零的状态,使得已吸附于活性炭孔内的苯酚不断向这个中心扩散,形成活性炭孔内苯酚的浓度差．在浓度差的作用下,扩散作用持续进行,导致活性炭内吸附位的逐步空出,从而实现活性炭的光催化再生．