镧掺杂TiO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以工业二氧化钛(TiO_2)、硝酸镧(LaN_3O_9·5H_2O)、三聚氰胺(C_3H_6N_6)为原料制备了La掺杂TiO_2/g-C_3N_4复合光催化剂.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等表征方法对光催化剂结构进行分析,表明复合样品中La以La~(3+)形式存在于TiO_2晶体中,并形成TiO_2/g-C_3N_4异质结构,其禁带宽度减小、吸收带边红移,光催化效率有明显提高.以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性,镧掺杂量为4%(质量分数)、煅烧温度为520℃、煅烧时间为2 h时,复合样品光催化活性最佳,在12 LED灯下,180 min后对10 mg·L~(-1)亚甲基蓝溶液的去除率达97%.     

稀土La-铁炭微电解法处理PVA废水的研究

该文采用稀土La-铁炭微电解法处理PVA废水,综合考察了p H值从1~10的反应条件下纯稀土La、稀土La-炭、纯铁炭、稀土La-铁炭4种不同反应体系下PVA去除效果,以及酸性条件和碱性条件下,不同反应时间下的PVA去除率。结果表明:在p H为3,反应时间为6 h时,稀土La-铁炭体系对PVA去除率超过85%,远高于铁炭体系和纯稀土La体系。酸性条件下,稀土La能作为催化剂催化铁炭微电解,同时稀土La本身具有氧化性。碱性条件下,稀土La以絮凝作用为主。     

铜改性MIL-101吸附溶液中碘离子研究

目的提升MIL-101对溶液中放射性碘离子的吸附性能。方法开展铜掺杂改性MIL-101研究。利用SEM,XRD和比表面与孔径分析仪等表征方法对改性前后的材料进行物理性能分析,并考察不同Cu掺杂量、吸附时间和初始碘离子浓度对吸附效果的影响。结果铜改性后吸附率明显增加,掺杂20%的铜时,材料的比表面积最大,吸附效果最佳;吸附速率随时间增大而降低,而吸附率随初始浓度减小而增大。结论铜改性后的MIL-101对溶液中碘离子有更好的吸附效果,其吸附速率和吸附量都有明显的优势。     

Zn-TiO2纳米管的光催化活性

采用水热合成-浸渍法制备锌掺杂TiO2纳米管(Zn-TiO2纳米管),透射电镜照片显示Zn-TiO2纳米管为两端开口形貌均一的中空管状结构,管径约6～8 nm,壁厚约1 nm,长度约50～200 nm。研究了Zn-TiO2纳米管对甲基橙的光催化性能,结果表明:掺杂适量锌提高了TiO2纳米管对甲基橙的光催化降解性能,0.4%Zn-TiO2纳米管的光催化性能最佳。同时还探讨了Zn-TiO2纳米管用量和初始pH值等因素对光催化降解甲基橙的影响,结果显示Zn-TiO2纳米管能有效地降解甲基橙。随着光催化反应进行,CODCr去除率和脱色率变化规律不完全相同,可能是由于芳基和烷基降解速率不同所致。     

CeO2掺杂TiO2催化超声降解活性大红的研究

选取活性大红染料为降解目标物,研究了用实验室合成的氧化铈掺杂二氧化钛为催化剂存在下的超声反应。研究结果表明,CeO2掺杂TiO2催化超声降解酸性大红的效果优于非掺杂的锐钛矿型TiO2的情况。在溶液pH1.0～3.0、活性大红质量浓度为20 mg/L、溶液用量50 mL、催化剂用量0.5 g/L～1.0 g/L的条件下,用输出功率5.0 W/cm^2和频率25 kHz的超声波照射80 min,活性大红降解率可达98.4%.     

低量Gd3+杂TiO2粉体的制备及催化活性

利用溶胶-凝胶法在700℃制备了纯的和不同Gd3 叫参杂量的TiO2纳米粉体,并用XRD技术对样品进行了表征.研究了Gd3 掺杂量对样品相结构、晶粒尺寸和光催化降解亚甲基蓝的活性的影响.利用相结构与纳米TiO2光催化活性关系探讨了Gd3 掺杂对纳米TiO2的光催化活性.结果表明,与纯TiO2相比.适量掺杂Gd3 可以显著提高其光催化活性.当Gd3 杂量为0.2%(质量),TiO2复合纳米粉体的光催化活性最佳,降解率为86%,其金红石相含量为15.4%,平均晶粒粒径为15nm;Gd3 掺杂强烈地抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变、减小晶粒尺寸和品格膨胀程度这三方面均有利于提高光催化活性.     

B/Y~(3+)共掺杂纳米TiO_2催化剂的制备及其降解甲醛的光催化性能评价

为了提高室内环境空气质量,本论文开展了光催化剂制备的研究。本论文采用溶胶-凝胶法制备B/Y3+共掺杂TiO2复合光催化材料,以甲醛为降解物质,在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性,对不同掺杂对光催化活性的影响、光催化剂的稳定性进行了分析。B/Y3+共掺杂TiO2复合光催化材料大大提高了催化剂的活性,对甲醛降解有较高的效率。     

Electrochemical incineration of dimethyl phthalate by anodic oxidation with boron-doped diamond electrode

The anodic oxidation of aqueous solutions containing dimethyl phthalate (DMP) up to 125 mg/L with sodium sulfate (Na2SO4) as supporting electrolyte within the pH range 2.0–10.0 was studied using a one-compartment batch reactor employing a boron-doped diamond (BDD) as anode. Electrolyses were carried out at constant current density (1.5–4.5 mA/cm2). Complete mineralization was always achieved owing to the great concentration of hydroxyl radical (.OH) generated at the BDD surface. The e ects of pH, apparent current density and initial DMP concentration on the degradation rate of DMP, the specific charge required for its total mineralization and mineralization current e ciency were investigated systematically. The mineralization rate of DMP was found to be pH-independent and to increase with increasing applied current density. Results indicated that this electrochemical process was subjected, at least partially, to the mass transfer of organics onto the BDD surface. Kinetic analysis of the temporal change of DMP concentration during electrolysis determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) revealed that DMP decay under all tested conditions followed a pseudo first-order reaction. Aromatic intermediates and generated carboxylic acids were identified by Gas Chromatography- Mass Spectrometry (GC-MS) and a general pathway for the electrochemical incineration of DMP on BDD was proposed.     

土壤中La与P迁移的关联性初步研究

通过室内土柱淋溶试验和人工降雨模拟试验分别观察了元素P和La从土壤表层纵向和横向流失的特征,初步探讨了单一稀土元素La与土施畜禽肥料P随暴雨径流流失的关联性.淋溶试验结果表明,外源La和P在土壤中的纵向迁移都非常困难,La和P的迁移深度分别不超过土壤表层6 cm和8 cm;增加外源La可以降低土壤中水浸提P、NaHCO3浸提P和NaOH浸提P的量,提高HCl浸提P的量,增加残渣态P在TP中的比重;而人工降雨模拟试验结果表明,绝大部分La和总P都是通过径流沉积物相流失(占流失总量的95%以上),对于添加不同剂量的La系列,无论是从土壤表层的流失速率还是流失的总量,总P和La都存在良好的相关性.