铕掺杂纳米二氧化钛光催化实验研究

以钛酸丁酯为原料,乙醇为溶剂,硝酸为抑制剂。采用溶胶凝胶法制备纳米粒子TiO2,用30w的紫外光灯模拟光源,溴甲酚紫模拟水中难降解的有机污染物,采用稀土铕掺杂的方法来提高TiO2的活性。XRD研究结果表明,稀土铕掺杂TiO2没有改变纳米TiO2的晶相结构;光催化结果表明,稀土铕掺杂的确能较明显的提高TiO2的光催化降解能力。90min内达到降解率由80%提高到98%以上。     

纳米生态建筑涂料光催化降解甲醛的研究

以掺加纳米TiO2制备的光催化建筑涂料为催化剂,研究了在紫外光照条件下对气态甲醛的催化降解,并探讨了纳米催化剂晶型、用量和吸附量对光催化降解甲醛的影响。实验结果表明,锐钛型纳米TiO2具有较高的光催化降解甲醛的活性,1h甲醛的降解率可达到70％左右,产物主要为二氧化碳和水;光催化降解甲醛受到涂膜上吸附量的较大影响;该涂料对甲醛的光催化降解反应表现出一级动力学速率规律,且具有良好的线性关系。     

RuO2/La2O3/TiO2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解

钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备RuO2/La2O3/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响.结果表明掺杂量w(La2O3)1.39%、w(RuO2)0.12%、煅烧温度500℃(2 h)、溶液pH值7.3时,光催化活性最佳.当通气量为200 mL/min,催化剂投加量为150mg时,50 mg/L的DFBG溶液经60 min降解,其降解率近100%.DFBG的光催化降解服从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7.42×10-3mmol/L·min,K=19.54 L/mmol.     

光纤ZnO薄膜的制备及光催化性能研究

实验利用射频磁控溅射镀膜工艺,分别在光纤和石英玻璃上成功制备了ZnO薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜和荧光分光光度计对薄膜进行了测试分析,并对其光催化降解苯酚的性能进行了对比测试。结果表明,该薄膜具有良好的C轴取向性,光致发光峰分别位于362nm、421nm和486nm附近,且随着薄膜样品晶粒的减小而出现蓝移,光纤上ZnO薄膜的光催化能力是以石英玻璃为基底的ZnO薄膜的193倍,光催化效果显著。     

太阳光催化反应器的研究进展

以太阳光为光源的光催化氧化技术是一种清洁和节能的污水处理技术。对廉价和高效的太阳光催化反应器的设计和放大是这项技术研究的关键,也是实现工业化应用的重要因素。结合近几年国外对太阳光催化反应器的研究,详细地讨论了目前几种太阳光催化反应器的发展及应用研究,比较了不同反应器的优缺点,同时提出一些建议和今后的研究方向。     

锰掺杂硫化锌量子点LED蓝光灯光催化还原六价铬

通过共沉淀法合成了锰掺杂硫化锌量子点(ZnS∶MnQDs),该催化剂可在450nmLED蓝光灯下光催化还原Cr(Ⅵ).采用TEM、XRD、PL分别对ZnS∶Mn QDs的形貌、物相和发光特性进行了表征,结果表明:ZnS∶Mn QDs的尺寸小于10nm;Mn掺杂没有改变ZnS的晶体结构;ZnS在掺杂Mn后,可在598 n...     

太阳光/NiFe-Bi-XY异质结催化剂/过一硫酸盐体系对四环素的降解性能及机理

近年来,尖晶石型铁氧体在光催化领域展现出良好的应用前景,但其团聚作用会影响催化效果,构建异质结结构可以有效提高催化效率。通过自组装法合成了一系列Bi₂WO₆/NiFe₂O₄ p-n型异质结催化剂(NiFe-BiXY),并将其应用于去除水体中的四环素污染物。在太阳光/NiFe-Bi-73/过一硫酸盐(PMS)体系中,在反应30 min时对20 mg·L^-1四环素溶液的去除率可以达到91.1%,矿化率可以达到56.3%,所构建的反应体系在碱性环境中依然保持着对四环素良好的去除效果。通过XPS价带谱、禁带宽度计算、Mott-Schottky和ESR测试证明NiFe-Bi-XY形成了p-n型异质结结构。在所构建的体系中,四环素的降解主要是通过光催化和非光催化降解2种途径共同实现的。淬灭实验结果表明,·O₂^-和¹O₂是降解四环素的主要活性物种。以上研究结果可为合成高效的二元异质结催化剂,并将其用于环境...     

氨基修饰增强的Fe/Cu-MOF对罗丹明B的光催化降解性能及相关机理

利用溶剂热合成法合成了氨基修饰的Fe/Cu-MOF-NH₂,分别采用XRD、SEM、N₂吸附-脱附、UV-vis、EA等检测方法进行了表征分析,并将其用于RhB的光催化降解,考察了RhB的初始质量浓度、催化剂质量浓度和pH对光催化降解的影响。结果表明,氨基的引入显著提升了催化剂的可见光响应性能;在合成Fe/CuMOF-NH₂时,当含氨基配体与不含氨基配体的摩尔比为1∶1、RhB初始质量浓度为300 mg·L^-1、催化剂质量浓度为1 mg·mL^-1、pH为4.2时,光照4 h后,催化剂对RhB的去除率达到99.53%。活性物种淬灭实验结果表明,·OH、h⁺分别是Fe/Cu-MOF-NH₂和Fe/Cu-MOF在催化降解过程中的主要活性物种。以上结果可为探究Fe/CuMOF-NH₂光催化降解RhB的机制提供参考。     

基于半导体材料的光催化降解全氟辛酸研究进展

近年来,环境中广泛存在的持久性有机污染物——全氟辛酸(PFOA)引起了社会与学界广泛关注,对于PFOA的高效处置一直是研究热点和难点。相较于其他方法,异相光催化降解技术具有绿色高效、易于推广、降解彻底等优点,是具有应用前景的PFOA有效处理手段。异相光催化技术的关键是构筑能够高效利用光能的半导体催化材料。目前常用的半导体催化材料存在光生电子-空穴对复合速率快等缺陷,可以通过金属离子掺杂、贵金属沉积、碳材料复合、构建异质结和改变微观形貌等方式进行改性增效。结合当前国内外研究现状,介绍了常用的PFOA处理技术,总结了基于半导体材料的异相光催化氧化降解机制,综述了半导体材料光催化降解PFOA的研究进展,并结合不同半导体催化材料的优缺点、效能,讨论了目前异相光催化降解PFOA技术存在的不足之处。该研究可为今后光催化降解PFOA技术的进一步发展和应用提供借鉴和理论支持。     

水热法制备BiVO4及其可见光催化降解糖蜜酒精废水

以Bi(NO3)3•5H2O为铋源,NH4VO3为钒源,采用简单的水热法制备了BiVO4 光催化剂,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis)对产品进行了结构表征。同时,在BiVO4光催化降解糖蜜酒精废水反应中考察了催化剂用量、通氧量、溶液pH值、双氧水用量及光照强度对糖蜜酒精废水脱色率的影响。实验结果表明,水热产品属于单斜晶系BiVO4,其带隙能为2.398 eV,并具有良好的可见光催化活性。当降解经30倍稀释的糖蜜酒精废水,BiVO4添加量为3.0 g•L−1 ,通氧量为120 L•h-1,助氧化剂H2O2添加量为9 %,不改变废水pH值,在400W镝灯离液面11cm照射反应180 min的条件下,糖蜜酒精废水的脱色率为88.60 %,COD去除率为25.84%,而添加5g•L−1的FeSO4•7H2O后其脱色率和COD去除率分别提高到90.90 %和91.26%。单斜晶型BiVO4晶体的可见光催化糖蜜酒精废水过程符合一级动力学反应。