Pt掺杂TiO2纳米管制备及其光电催化双酚A

采用阳极氧化法和光化学沉积法分步制备出Pt掺杂TiO2纳米管(Pt-TNT)电极,并对其进行了扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见漫反射(UV-VIS-DRS)分析。以Pt-TNT为工作电极,对双酚A(BPA)进行了光电催化降解研究。结果表明,Pt掺杂后不改变Ti O2纳米管的结构;Pt掺杂后TiO2在可见区具有更强的吸收,且其起始吸收带边出现红移。外加偏压=0.8 V、p H=4时,Pt-TNT光电催化BPA的降解率最高。     

制备条件对二氧化钛纳米管光电催化性能的影响研究

采用电化学阳极氧化法制备二氧化钛纳米管(TNT),通过改变氧化时间和氧化电压来制备具有不同形貌结构的TNT,并探讨不同条件下制备的TNT对模拟污染物甲基橙的光电催化降解活性.结果表明,当氧化电压由45 V增加到60 V时,相同氧化时间下制得的TNT的管长、管径、长径比都明显增加,而管壁厚均相应减小,氧化时间和氧化电压对制得的TNT的管长、管径和管壁厚等形貌特征有着重要的影响;在45 V、4h,60 V、3h和60 V、6h下制备的TNT具有较佳的形貌结构(管长分别为12.41、20.35、25.85 μm,长径比分别为110、166、178),其中又以60 V、6h时制备的TNT具有最佳的光电催化活性,其光电催化降解甲基橙的表观拟一级动力学速率常数为2.26×10-3 min-1;相关性分析结果表明,TNT的长径比对其光电催化活性有着极重要的影响.     

二氧化钛纳米管光催化降解水中百草枯

二氧化钛纳米管被用于光催化氧化水体中的百草枯,对光催化反应条件、常见Fe3+离子的干扰情况和百草枯光催化降解动力学规律进行了研究。结果表明,浓度为25 mg/L的百草枯溶液,在二氧化钛纳米管(TNT)1.0 g/L,H2O20.5 mL/50 mL,pH=5.0的最优光催化氧化条件下,经过30 min反应可以被100%从水体中去除,表现出非常高的光催化降解效率;动力学方程拟合表明,百草枯光催化氧化反应符合拟一级动力学规律,动力学方程为ln(C0/C)=1.0267t-0.1282,反应速率常数K为1.0267 h-1;双氧水存在时常见的Fe3+能够进一步提高百草枯光催化降解率;该光催化反应体系对低浓度百草枯废水有很好的处理效果,预示着光催化氧化技术适合地表或地下水体中百草枯的去除。     

TiO2纳米管催化活性再生处理技术简

采用H₂O₂、Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液对失活的TiO₂纳米管进行再生处理,重点考察了3种溶液的浓度和处理时间等对再生效果的影响,初步分析了经处理后TiO₂纳米管催化活性得到再生或增强的机理。结果表明,经H₂O₂溶液处理后TiO₂催化活性能得到有效再生,经Fe₂（SO₄）₃和Fenton溶液处理后其催化活性不仅得到再生,还能显著增强,这与H₂O₂和Fenton的强氧化作用,及进入TiO₂纳米管的Fe³⁺的阻止电子-空穴对再复合作用有关。     

TiO_2纳米管阵列的制备及光催化性能的研究进展

阐述了阳极氧化法制备TiO2纳米管阵列的机理,分析了制备过程中电解液组成、电解液pH、阳极氧化电压、氧化时间、热处理温度及其他操作条件对所制备的TiO2纳米管阵列结构的影响,介绍了能够提高TiO2纳米管阵列催化降解污染物效果的各种手段,并针对目前存在的问题对今后的研究发展提出展望。     

TiO2纳米管催化活性再生处理技术

采用H2O2、Fe2（SO4）3和Fenton溶液对失活的TiO2纳米管进行再生处理,重点考察了3种溶液的浓度和处理时间等对再生效果的影响,初步分析了经处理后TiO2纳米管催化活性得到再生或增强的机理。结果表明,经H2O2溶液处理后TiO2催化活性能得到有效再生,经Fe2（SO4）3,和Fenton溶液处理后其催化活性不仅得到再生,还能显著增强,这与H2O2和Fenton的强氧化作用,及进入TiO2纳米管的Fe3＋的阻止电子．空穴对再复合作用有关。     

改性二氧化钛纳米管对水体中磷的吸附

利用硝酸铁对二氧化钛纳米管进行改性,并研究了改性二氧化钛纳米管对水中磷的吸附能力及吸附特征。结果表明,通过对二氧化钛纳米管的改性,提高了其对水中磷的吸附能力,磷去除率随着改性二氧化钛纳米管投加量的增加而提高,原水pH值对磷去除率影响不大;温度升高,磷去除率有所提高。进一步研究表明,改性二氧化钛纳米管对磷的吸附是一个快速吸附过程并可用准二级动力学模型进行很好的描述;热力学研究表明,改性二氧化钛纳米管对磷的吸附符合Freundlich等温吸附模型,ΔG0H0>0说明吸附反应是自发的吸热反应。     

Fe3+掺杂纳米管TiO2光催化臭氧化去除水中腐植酸

HA(humic acids, 腐植酸)是一种难降解天然有机物,常规饮用水处理工艺很难将其去除. 采用水热合成法制备纳米管TiO₂,并通过TEM(透射电镜)、XRD(X射线衍射)、XPS(X射线光电子能谱)和BET比表面积分析对催化剂进行表征,考察纳米管TiO₂光催化臭氧化对HA的去除效果. 结果表明:①254 nm紫外光照射下,500 ℃煅烧纳米管TiO₂催化臭氧化HA的工艺去除效果最佳,HA去除率可达42.1%,较单独臭氧化工艺提高92.2%. ②采用Fe³⁺掺杂纳米管TiO₂催化臭氧化工艺时,Fe³⁺掺杂量为1.0%(原子百分含量),煅烧温度为550 ℃时,催化效果最好,HA去除率可达79.5%. ③HA去除率高于TOC,0~10min内该现象更为明显. ④考察陶粒和活性炭负载Fe³⁺掺杂纳米管TiO₂的催化效果及催化次数对催化性能的影响发现,陶粒和活性炭负载Fe³⁺掺杂纳米管TiO₂存在下,HA去除率分别为85.1%和97.7%,使用4次后,HA去除率分别为73.9%和82.8%.     

Pt掺杂TiO2和TNTs光催化剂的特征及光催化产氢性能比较

采用光沉积法掺杂Pt分别制备光催化剂Pt/TNTs和Pt/TiO₂,采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和紫外可见分光光度计（UV-Vis）对光催化剂进行表征,考察甲醇溶液浓度和Pt掺杂量对光催化产氢效率的影响,并在紫外光（320~400 nm）和可见光（400~700 nm）下比较TiO₂、TNTs、Pt/TiO₂和Pt/TNTs 4种催化剂催化甲醇溶液的产氢效率。结果显示:掺杂Pt可将光催化剂吸收波长红移至可见光区域,由于TNTs具有更大的比表面积,可负载更多的Pt,使电子有效转移至金属上,降低电子电洞对再结合的概率,并增加光催化效果;Pt/TNTs在紫外光和可见光的照射下,光催化效率均高于Pt/TiO₂,在最佳Pt负载量为1%（以质量分数计）,甲醇溶液质量分数为20%的条件下,Pt/TNTs在紫外光和可见光下产氢率分别为2331,137.7 μmol/h。对比可知,本研究的可见光催化产氢系统具有很大的发展潜力。     

修饰型TiO2锡锑电极的制备及其在钻井废水处理中的应用

为了解决传统锡锑电极电催化氧化效果偏低、涂层易脱落的问题,使用阳极氧化法,在钛基底表面制备垂直生长的二氧化钛纳米管(TiO_2-NTs),然后在此基底上采用电沉积法制备出锡锑电极(TiO2-NTs/SnO_2-Sb)。结果表明,相比没有二氧化钛纳米管的锡锑电极(Ti/SnO_2-Sb),TiO_2-NTs/SnO_2-Sb电极的析氧电位从1.9 V增加到2.03 V,电极具有较高的羟基自由基生成能力和更高的电流效率,促进了苯酚的矿化。TiO_2-NTs/SnO_2-Sb电极对实际钻井废水具有较好的脱色效果,COD去除率高达81.4%,且能够有效地改善阳极的"中毒效应"。