TiO2纳米孔阵列光催化废水燃料电池的性能研究

以模拟有机废水和实际有机废水为研究对象,以TiO2纳米孔阵列电极作光阳极,金属铂黑做阴极,设计了一种光催化废水燃料电池(PFC),用于有机废水处理和废水有机物化学能的综合利用.论文考查了不同实验条件下组成的电池体系的性能,表明基于TiO2纳米孔阵列光阳极的光催化废水燃料电池既能处理废水又能够表现出良好的电池性能,如以0.05mol/L乙酸为底物的光催化废水燃料电池,其开路电压1.16V,短路电流1.28mA/cm2,最大输出功率密度0.28mW/cm2.     

氮掺杂TiO_2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究

采用溶胶-凝胶法以尿素为氮源制备了氮掺杂锐钛矿型纳米TiO2光催化剂(TEM像图显示制备的样品的平均粒径在20 nm左右,UV-vis漫反射分析表明氮掺杂使催化剂的吸收带边红移至550 nm的可见光区域),以氙灯为辐照光源,用自制光催化反应器降解甲基橙染料溶液,研究了催化剂用量、染料初始浓度和环境pH值变化对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂在太阳光下的光催化活性,结果表明:当催化剂用量为2 g/L、溶液pH值为2.74时,初始浓度为10 mg/L的甲基橙在氙灯光照45 min后降解率达100%;自然光照120 min后降解率为95.4%。     

TiO_2光催化材料及其在水处理中的应用

文章对TiO2光催化反应机理;TiO2光催化剂的改性和固定化;光催化技术在水处理中的应用做了较为详尽的综述,指出了TiO2光催化在水处理应用中存在的一些问题并对TiO2光催化材料及其在水处理应用中的研究提出了一些建议。     

Photocatalytic degradation of the dye sulforhodamine-B： A comparative study of different light sources

The photocatalytic degradation of dye pollutant sulforhodamine-B （SRB） in aqueous titanium dioxide （TiO2） dispersions was examined under three lighting regimes： UV light （330 nm〈λ〈 380 nm）, sunlight, and visible light （λ〉450 nm）, all investigated at pH=2.5. Total organic carbon （TOC） and chemical oxygen demand （CODer） assays show that the degradation rate of SRB is much higher when irradiated with UV and sunlight compared with visible light. The temporal concentration changes of SRB illustrated a first-order reaction and the rate constant, k, is 0.197 min^-1, 0.152 min^-1, 0.027 min^-1, respectively, under the three lighting conditions. The final mineralized products were amine compounds identified by infrared spectrophotometry. When irradiated with visible light, the photocatalytic degradation rate could be improved by lowering the H2O2 concentration and inhibited by increasing the H2O2 concentration, but results contrary to the above were obtained when UV light was used for irradiation.     

制备条件对不同玻璃材料负载TiO_2活性影响研究

以光催化降解苯酚为探针反应,通过正交实验,系统研究了胶液配比、涂覆次数和焙烧温度等条件对以溶胶-凝胶法分别在普通钠钙玻璃和磨砂玻璃上制备TiO2光催化性能的影响,并利用环境扫描电镜（ESEM）对TiO2催化膜形貌进行了分析。研究表明,在普通钠钙玻璃片上负载TiO2催化膜的影响因素主次顺序为：硝酸体积〉涂覆次数〉焙烧温度〉V乙醇∶V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=450℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）：V水=400∶40∶1∶4。在磨砂玻璃片上负载TiO2催化膜的的影响因素主次顺序为：涂覆次数〉硝酸体积〉焙烧温度〉V乙醇：V酞酸丁酯,在选定实验条件下的最优条件为：涂覆次数为4次;焙烧温度=500℃;V乙醇∶V酞酸丁酯∶V硝酸（1∶4）∶V水=400∶40∶2∶4。通过扫描电镜可以观察到在普通钠钙玻璃片和磨砂玻璃片表面均附着一层白色的TiO2薄膜,颗粒粒径在100 nm左右。磨砂玻璃比普通钠钙玻璃负载更多的催化剂,磨砂玻璃基TiO2活性更高。磨砂玻璃是一种非常有前景的TiO2催化剂载体材料。     

二氧化钛光催化剂成型过程中制备条件对活性影响因素研究

通过对TiO2粉体在热处理和成型过程中制备条件的筛选,研制了具有较高机械强度和光催化活性的TiO2光催化剂颗粒,经XRD、XPS、DRS和Zeta电位分析表明,该催化剂主要晶型为锐钛矿型,适量的添加剂使其表面酸性增加,500℃热处理改善了催化剂的表面性质,催化剂颗粒对光的吸收带边红移,扩大了光能利用率.     

Heterogeneous photocatalytic decomposition of benzene on lanthanum-doped TiO2 film at ambient temperature

Lanthanum-doped anatase TiO₂ thin films on glass prepared via a sol–gel process have been shown to have much higher photocatalytic activity for the degradation of gaseous benzene than pure anatase TiO₂ thin film. The photodecomposition of benzene on both types of TiO₂ films follows the first-order kinetics while the CO₂ and CO formation followed the zero-order kinetics. GC/MS identification of the intermediates produced during the photodegradation of benzene revealed that doping lanthanum into TiO₂ thin film favors a cleavage of benzene ring. An optimal lanthanum amount with respect to photocatalytic activity was about 2.5 wt% (La₂O₃/TiO₂).     

不同制备条件对TiO2薄膜形貌结构、晶体结构及光电催化性能的影响

采用阳极氧化法以HNO3/乙二醇/水为电解液制备不同形貌特征的TiO2薄膜,研究阳极氧化电压、氧化时间和退火温度等参数对TiO2薄膜形貌结构的影响,并利用一级动力学反应进一步探究不同制备条件对光电催化活性的影响.利用场发射扫描电镜(SEM)对TiO2纳米薄膜形貌结构进行表征,并通过X射线衍射(XRD)分析TiO2纳米薄膜的晶相组成、晶粒尺寸.结果表明,不同制备条件对TiO2纳米薄膜的形貌结构有着显著的影响.阳极氧化电压与氧化时间交互影响其形貌结构和光催化活性.当阳极氧化电压为40 V、氧化10 rin,500℃退火1h制备得到的TiO2纳米薄膜光电催化活性最高.     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2可见光下光催化降解孔雀石绿的研究

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备TiO2光催化剂,然后浸渍法制备出H3PW12O40/TiO2复合型光催化剂,并运用XRD、SEM、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析.研究了可见光光照下H3PW12O40/TiO2对孔雀石绿降解的光催化活性,考察了浸渍量、催化剂用量、底物浓度、pH值对光催化降解率的影响.实验表明,在pH=5条件下,H3PW12O40/TiO2催化剂用量为0.3g.L-1,浓度为10mg·mL-1的孔雀石绿溶液在2L·min-1曝气、300W可见光下光照4h后光催化降解率为78%,比TiO2光催化活性提高了24%.     

凹凸棒负载TiO2对偶氮染料和纺织废水光催化脱污

通过浸渍的方法 ,制备了天然粘土矿石凹凸棒负载的P2 5TiO2 固化催化剂 .实验了催化剂的负载量和煅烧温度对催化剂活性的影响 .研究了最佳固化催化剂对 5种生物难降解的偶氮染料和纺织废水的太阳光催化脱污 .结果证实该固定化催化剂能利用太阳能光催化脱污偶氮染料及毛纺织废水 ,而且具有高的稳定性 ,可重复使用