Aromatic photonitration in homogeneous and heterogeneous aqueous systems

This work describes the nitration of aromatics upon near-UV photolysis of nitrate and nitrite in aqueous solution and upon photocatalytic oxidation of nitrite in TiO2 suspensions. Phenol is used in this work as a model aromatic molecule and as a probe for *NO2/N2O4. The photoinduced nitration of phenol in aqueous systems occurs upon the reaction between phenol and *NO2 or N2O4, and is enhanced by the photocatalytic oxidation of nitrite to *NO2 by TiO2. Aromatic photonitration in the liquid phase can play a relevant role in the formation of nitroaromatics in natural waters and atmospheric hydrometeors, thus being a potential pathway for the condensed-phase nitration of aromatics. Furthermore, the photoinduced oxidation of nitrite to nitrogen dioxide suggests a completely new role for nitrite in natural waters and atmospheric aerosols.     

等离子体与光催化复合技术净化污水处理泵站臭气

用一种等离子体-光催化复合技术净化污水处理泵站臭气，研究表明该复合技术具有较显著的协同促进效应，通过改变等离子体发生单元与光催化单元的距离以及在两者之间放置去静电网，可消除等离子体单元产生的负电荷对光催化单元的不利影响，进一步提高其复合效应。同时还对这一复合技术产生协同效应的机理进行了分析，并在污水处理泵站实地考查了这种复合技术对臭气的净化效果。该技术对臭气中NH3的降解率可达46．1％，对H2S的降解率可达67．3％。     

附着态半导体光催化剂光解可溶性染料的研究

以３００Ｗ中压汞灯和日光为光源，研究了将ＴｉＯ２等半导体粉末附着在海砂和玻璃表面对直接耐晒大红４ＢＳ（下简称４ＢＳ）、活性黑ＫＮ－Ｂ（下简称ＫＮ－Ｂ）和亚甲基蓝（下简称ＭＢ）水溶液的催化光解。结果表明：几种染料均显光解；光解为一级动力学反应；附着复合的ＴｉＯ２－Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２－ＷＯ３比附着单一的ＴｉＯ２光催化效果好；附着态ＴｉＯ２重复使用１５次（每次８ｈ）后催化能力降低１７．９％。以基态电     

均匀沉淀法制备纳米TiO2及其在环保方面的应用

本文以偏钛酸为原料,采用均匀沉淀法制备纳米ＴｉＯ２,所制得的纳米微晶平均粒径约为８．５ｎｍ,并能在７００℃保持锐钛矿型晶体结构,当它应用于染料溶液的光催化分解,与ＭＴ－１５０Ｗ光催化相比,具有较好的催化活性。同时,我们用Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜回怍纳米ＴｉＯ２循环再利用,这为纳米ＴｉＯ２在环保方面的大规模应用创造了条件。     

PPy/TiO2光催化微生物燃料电池产电及在钴酸锂浸出中的应用

以无水氯化铁为氧化剂,碳纸为基板,通过化学氧化法制备聚吡咯/二氧化钛（PPy/TiO₂）光电阴极,采用XRD、IR、SEM对光催化材料进行表征.以碳纸为阳极;碳纸、TiO₂改性碳纸和PPy/TiO₂改性碳纸为阴极,构建双室微生物燃料电池（MFC）.在光照条件下,研究了MFC废水处理效果、产电性能及阴极钴酸锂的浸出情况.结果表明：PPy/TiO₂改性碳纸最大功率密度为10425.7mW/m²,分别是碳纸和TiO₂改性碳纸的1.97和1.86倍;PPy/TiO₂改性碳纸阴极Co（Ⅱ）浸出率为47.8%,分别是碳纸和TiO₂改性碳纸的1.87和1.76倍.     

TiO2表面沉积Ag粒子及其可见光下降解含盐废水中的苯酚

为了制备可见光激发下能高效降解含盐废水中有机物的光催化剂,首次以商用TiO_2光催化剂(P25)为载体,利用吸附相反应技术一步获得了Ag沉积的可见光响应复合光催化剂.同时,通过XPS、TEM、HRTEM及紫外可见漫反射光谱图,结合多种高含盐水体系中苯酚的光催化降解过程,研究了不同Ag沉积对催化剂可见光活性的影响.结果发现,吸附平衡后P25表面富含水的吸附层可作为反应和粒子的生成场所,生成量子尺寸的Ag粒子.另外,在吸附层中生成的Ag粒子均匀分布于P25表面并与之紧密结合,并在TiO_2晶格结构中引入晶格交错结构.Ag与TiO_2的表面等离子体共振效应和晶格交错结构共同提升了催化剂的可见光响应和电荷的分离效率,增强了催化剂对苯酚的可见光催化性能.在含盐废水体系中,盐离子数量越多,催化剂在可见光下降解苯酚过程受到的干扰越大.     

钐掺杂磷酸铋的制备及其光催化研究

采用一步水热合成法制备不同掺杂量的Sm~(3+)-BiPO_4光催化剂。用XRD,EDS,SEM和DRS手段对光催化剂的特性进行表征。以亚甲基蓝为目标污染物,考察了Sm~(3+)-BiPO_4的光催化活性。结果表明,适量的钐掺杂使BiPO_4光催化活性提高了30%。当钐掺杂量为5%时,紫外光照射90 min,亚甲基蓝的降解率可达86.1%。     

H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠光催化降解联苯胺

采用复合型光催化剂H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠(cenospheres)光催化降解联苯胺,考察了联苯胺降解效果的影响因素,并运用FTIR和GS-MS技术分析了联苯胺光催化降解过程的主要中间产物,探讨了联苯胺可能的降解路径。实验结果表明:以125 W中压汞灯为光源,在溶液pH为6.3,初始联苯胺质量浓度为10 mg/L的条件下光反应240 min,联苯胺降解率达78%,比Ti_O2/空心微珠提高了24百分点;H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠光催化降解联苯胺符合表观一级动力学特征,且反应速率常数随初始联苯胺质量浓度的增加而减小;H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2/空心微珠具有较好的稳定性,易于分离,可重复利用;联苯胺光催化降解过程的主要中间产物为4-氨基联苯、4-氨基苯酚、对苯二酚和1,4-苯醌。     

生物-光催化联用工艺在污泥臭气处理中的工程应用

应用生物-光催化联用工艺对广州市猎德污泥中转站的4 000 m~3/h臭气进行了处理。检测结果表明:组合工艺对氨气去除率达98.7%,对挥发性有机废气(VOCs)去除率为87.3%,主要的致臭污染物氨气、二甲基硫醚及二甲基二硫醚都能达标排放,臭气浓度降低97.2%,显著改善了周边空气质量。     

BiPO_4-BiVO_4复合光催化剂的制备及其光催化性能

采用水热法制备了BiPO_4-BiVO_4复合光催化剂,运用XRD,SEM,UV-Vis DRS技术对其进行了表征,并以亚甲基蓝为目标降解物考察了复合光催化剂在模拟太阳光下的光催化性能。实验结果表明:当BiPO_4与BiVO_4的摩尔比(磷钒比)为2∶8时BiPO_4-BiVO_4的光催化性能最优,光照180 min时对亚甲基蓝(初始质量浓度5mg/L)的降解率达96.20%,反应速率常数为0.018 1 min-1,明显优于单纯BiPO_4和BiVO_4。表征结果显示:单斜相的BiPO_4与BiVO_4晶粒实现了复合生长,BiPO_4-BiVO_4(磷钒比2∶8)的晶粒粒径比单纯BiPO_4和BiVO_4小;复合光催化剂在紫外光和可见光区均具有较好的光响应,且其禁带宽度较BiPO_4明显减小。