半导体光催化技术净化氮氧化物研究进展

氮氧化物(NO_x)是形成臭氧和二次气溶胶的重要前体物之一,开发高效的NO_x控制技术对我国大气污染防治具有重要意义。光催化技术作为一种新型的高级氧化技术,对环境浓度水平的空气污染物具有良好的去除效果,是当前研究的热点。本文总结了近年来光催化材料对污染物NO_x催化降解的研究进展,包括:(1)讨论了NO_x光催化氧化去除机理;(2)详细综述了提高光催化材料性能的三大主要措施:增强催化剂的光吸收效率,提升载流子分离和迁移效率以及构筑表面活性位;(3)阐述了半导体光催化技术在净化空气方面的应用,并指出光催化技术在去除NO_x方面的发展前景。     

SO2-4、TiO2/NCF复合催化剂对甲基橙的光催化脱色研究

采用sol-gel法合成的TiO2粉体制备了复合催化剂SO2-4/TiO2/NCF.利用太阳光和250W自镇流荧光高压汞灯作为光源,采用悬浆体系,通过对照实验,研究r复合催化刺SO2-4/TiO2-4/NCF 与纯TiO2、SO2-4/TiO2和TiO2/NCF对甲基橙水溶液的光催化脱色效果,初步考察了复合催化剂投加量的影响.在实验条件下,太阳光激发的2g/L的复合催化剂的脱色速率最高,达0.1112min-1,其次为250W自镇流荧光高压汞灯激发的4g/L的复合催化剂的脱色速率,达0.04547min-1.     

TiO2光催化氧化剂改性技术概况

光催化氧化法是一种新型高级氧化技术,已成为环境治理中的前沿领域及研究热点。由于存在光催化剂效率低、氧化剂难于分离和光能有效利用率低等不足,该方法目前在废水处理工程应用中受到制约,尚处于实验室研究阶段。文章对TiO2光催化氧化剂性能改进技术进行总结,包括复合半导体催化剂、TiO2催化剂表面酸化、催化剂染料光敏化、纳米光催化剂及催化剂中沉积贵金属和掺杂金属离子等。     

焦炭负载型纳米TiO2光催化剂的制备优化试验及其降解效果分析

以焦炭为载体,Na2SiO3为粘结剂制备了负载型纳米TiO2光催化剂,通过单因素试验和正交试验优化出制备该光催化剂的最佳条件,研究分析了该催化剂在紫外灯辐照下降解亚甲基蓝染料废水的效果及影响因素。试验结果表明,煅烧3h,粘结剂浓度为20％wt,煅烧温度为400℃时制备的负载型纳米TiO2光催化剂的降解效果最好,达到80．88％。     

漂浮型N-TiO_2/EP的制备表征及其光催化性能研究

以轻质、多孔的非金属矿物膨胀珍珠岩(Expanded perlite,EP)为载体,采用载体表面水合沉淀法制备出漂浮型N-TiO2/EP光催化剂,并利用X射线衍射、扫描电镜等分析技术,对N-TiO2/EP进行了表征。以辛烷模拟水面溢油,探讨了N掺杂对TiO2催化性能的影响。结果发现N掺杂可以抑制TiO2由锐钛矿向金红石的转变,焙烧温度为400℃时,N-TiO2/EP的催化活性最高。0.15g的N-TiO2/EP催化剂用于光降解0.5mL辛烷时,紫外光照射4h后,辛烷去除率达到96.02%。改用氙灯模拟太阳光照射,N-TiO2/EP的辛烷去除率达到82.14%,TiO2/EP的辛烷去除率为53.57%。     

阳光可作“清洁剂”

英国诺丁汉大学的科学家们利用阳光和一种无害的化学物质钛白清除水中的微污染物，取得了良好效果。其主要过程为，使受污染的水通过一个特殊设计的喷嘴，然后，在水中加入钛白粉，让阳光或人工紫外线从喷嘴产生伞状的喷泉顶端照下。这样，光催化剂充分吸收太阳辐射后，便能有效地使污染物分解。污染物一旦被清除，经过净化的水将注入一个沉淀池中，以便水中的钛白粉沉淀后重新利用。     

TiO2光催化剂在污水处理中的应用

在污水处理方面TiO2光催化剂以其独特的氧化活性、光学性能和无机化能力引起了人们极大的关注.对TiO2光催化原理、农药、染料和环境荷尔蒙等有机污染物的分解,提高催化效率的方法以及其实用技术等方面,分别作了综合评述.     

TiO2结构对光催化性能的影响及其提高的途径

文中介绍了TiO2的晶体结构与表面态性质对其光催化活性的影响，综述了近年来有关贵金属沉积、金属离子掺杂、表面光敏化、复合半导体、表面酸化和无机模板合成纳米粒子等改性技术的研究现状，还简单地介绍了电化学、微波场和超声波等外加场辅助光催化的进展。     

Ag-AgIO3改性BiOI光催化剂湿法脱除气态单质汞

采用沉积沉淀-光还原法制备了不同AgIO₃含量的BiOI光催化剂,利用X射线衍射、N₂吸附-脱附、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱和电子自旋共振对其物理化学结构进行表征,在光催化反应器上研究了AgIO₃负载量、光照、溶液温度、pH值、SO₂和NO对气态单质汞（Hg⁰）去除性能的影响.结果表明,与BiOI相比,Ag-AgIO₃改性后光催化剂的脱汞性能大幅提高.当AgIO₃负载量为4wt.%时,光催化剂的脱汞效率高达98%.与NO相比,SO₂对脱汞性能的抑制作用更大.由于Ag和AgIO₃在BiOI表面的高度分散性,Ag-AgIO₃（4%） BiOI的可见光吸收性能明显提高.荧光灯辐照与Ag-AgIO₃/BiOI光催化剂协同会产生大量的活性物种.在Ag-AgIO₃/BiOI光催化剂的高效脱汞体系中,超氧阴离子自由基（·O₂^-）为最主要的活性物质,而空穴（h⁺）和羟基自由基（·OH）次之.