附载二氧化钛光催化降解水中对氯苯胺(PCA)

以紫外灯为光源 ,附载在镍网上的 TiO₂ 为催化剂 ,研究水中 PCA光催化降解动力学行为和机理 .结果表明 ,PCA的降解符合准一级动力学方程 ;初始 pH4～11对其反应速率影响较小 ;增大氧气浓度能加快 PCA的降解和脱氯速率 ;外加电位能大幅度提高 PCA的降解速率 .通过 GC-MS技术确定其降解中间产物主要有苯胺、硝基苯、对氯硝基苯、偶氮苯、4,4′-二氯偶氮苯等 ,它们最终矿化为 NH⁺₄、Cl^-、NO^-₃ 和 CO₂ .光催化能有效地降解 PCA但其矿化比降解需要更长的时间 .     

La~(3+)和Fe~(3+)共掺杂TiO_2/浮石的制备及光催化矿化二级出水的效果

采用溶胶-凝胶法和浸涂法制备了以浮石为载体、La~(3+)和Fe~(3+)为共掺杂离子的TiO_2光催化剂,并用其光催化矿化城市污水处理厂二级出水.La~(3+)、Fe~(3+)改性TiO_2/浮石催化剂用X射线衍射、电镜扫描进行了表征和分析,探讨了La~(3+)、Fe~(3+)掺杂量对TiO_2光催化性能的影响,以及浮石粒径、涂膜层数、催化剂投加量对TiO_2/浮石光催化矿化二级出水效果的影响.结果显示,所制备的TiO_2以混晶形式存在,锐钛矿的含量为78.1%,平均粒径为36nm;TiO_2薄膜在浮石上负载良好,当La~(3+)、Fe~(3+)掺杂量分别为0.5%和0.05%、浮石粒径为20-40目、涂膜层数为4层、催化剂投加量为15 g·L~(-1),光催化反应时间为200min时,二级出水中TOC的去除率为51.6%,La~(3+)、Fe~(3+)改性TiO_2/浮石光催化是一种有效的污水深度处理方法.     

氧化剂增强TiO2纤维光催化降解DMF研究

研究TiO₂纤维光催化降解DMF水溶液的结果表明:氧化剂增强了TiO₂纤维对DMF的降解能力,在其它反应条件相同情况下,O₃/TiO₂(F)对DMF降解率是air/TiO₂(F)和H₂O₂/TiO₂(F)的1.5倍左右,且降解速率提高2倍左右,COD分析表明DMF几乎完全矿化.同时实验过程中确定了DMF光催化降解中间产物仲胺的存在.以二甲胺为仲胺代表物进行光催化降解研究表明,中间产物仲胺的迅速降解是O₃增强TiO₂纤维降解效应的主要因素.     

Photocatalytic degradation of methyl orange using ZnO nanorods

Nanosized ZnO rods were synthesized using a microwave-assisted aqueous method. High molecular weight polyvinyl alcohol was used as a stabilizing agent. Size, surface morphology, and structure were investigated using transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). SEM and TEM images show that ZnO nanorods have diameters of about 50?nm and lengths of a few micrometers. The XRD pattern reveals that ZnO nanorods are of hexagonal wurtzite structure. The average crystallite size calculated from Scherrer's relation was found to be 40?nm. The effects of catalyst loading, pH value, and initial concentration of methyl orange on the photocatalytic degradation efficiency using ZnO nanorods as photocatalyst were discussed. The results revealed that ZnO nanorods with a diameter of 50?nm showed the highest photocatalytic activity at a surface density of 0.2?g?dm^?3.     

Detoxification of 4-chlorophenol in TiO2 sunlight system: effect of raw and treated solution on seed germination and plants growth of various sensitive vegetables

The mineralization and detoxification of 4-chlorophenol (4-CP) were studied using a TiO₂-paper/sunlight system. The possibility of reusing the photocatalyst was examined to determine the cost effectiveness of the method. Experiments were performed to establish optimum conditions for 4-CP removal. Phytotoxicity of photo-treated and raw 4-CP (100 mg L^?1) solutions on seed germination and plant growth were carried out with the aim of water reuse and environment protection. The seeds irrigated with raw 4-CP solution showed lower sprout length while increase in sprout length was observed with the photo-treated solution for tomato (Lycopersicon esculentum), lettuce (Lactuca sativa), onion (Allium cepa), and turnip (Brassica rapa). Plant growth tests with the photo-treated 4-CP solution did not affect the leaf numbers compared to those irrigated with tap water. Photo-treated 4-CP solution can be used for irrigation in agriculture.     

钒-氮共掺杂TiO2的合成、表征及光催化性能

以偏钒酸铵作为钒源、二乙醇胺作为氮源,采用溶胶-凝胶法合成了钒-氮共掺杂TiO2.通过XRD、UV-Vis、TEM、XPS、BET等表征手段,对光催化剂的晶体结构及形貌、紫外可见光响应特性、比表面积、表面元素及存在形式进行分析,探讨钒氮共掺杂TiO2的影响机制.以苯酚为污染物,评价其在紫外光及可见光下的光催化活性.结果显示,所合成的光催化剂均为锐钛矿,钒氮共掺杂能够增大其比表面积,并使光吸收范围拓展至可见光区,N以O—Ti—N、Ti—O—N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V5+的形式存在,钒-氮共掺杂TiO2在紫外光下对苯酚降解速率是TiO2的3.18倍,在可见光下对苯酚的降解速率为TiO2的2.56倍,重复使用7次后,钒-氮共掺杂TiO2对苯酚的降解率仍可以达到99%以上.     

挥发性有机物处理新技术的研究

随着VOCs处理要求的不断提高,新型的VOCs处理技术日益受到关注。详细分析了生物法、光催化氧化法以及等离子体催化氧化法VOCs处理新技术的研究进展。高效微生物的筛选、新型生物填充材料的研究使生物法VOCs处理更加实用;光催化剂的表面改性有助于防止催化剂钝化,保证光催化系统的长期稳定运行;等离子体催化氧化VOCs过程中能耗的降低以及副产物的控制将是下一步研究的重点。     

攀钢高炉渣作为光催化原料的可行性分析

面对资源和环境问题日益严重的今天,人们对自然资源的合理利用以及在此过程中对环境的影响越来越关注。针对攀枝花高炉炉渣特点,以综合利用和环保的思想来探讨如何合理利用该炉渣的途径,并就其作为光催化原料的可行性进行了分析,以求达到改善环境和综合利用我国钛资源的目的。     

不同活性物种对光催化降解水中邻苯二甲酸二甲酯动力学的贡献研究

采用光催化氧化技术对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）进行降解研究,并在基础上考察了催化剂量,溶液pH和溶液初始浓度对降解速率的影响。且采用Langmuir-Hinshelwood动力学模型来描述DMP的光催化降解,研究表明DMP的光催化降解符合假一级动力学。系统研究了光催化降解DMP过程中不同活性物种对光催化反应速率的贡献,实验结果表明：在TiO2光催化降解DMP的过程中,？OH为主要的活性物种,其对DMP的降解速率贡献高于94%,而其它活性物种（ecb-,hvb＋,O2？-和H2O2）对光催化贡献较小。     

溴氧化铋可见光催化降解高效氯氰菊酯的研究

在可见光(λ≥420 nm)照射下,利用溴氧化铋(bismuth oxide bromide,BiOBr)作为光催化剂降解农药高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin,beta-CP),采用气相色谱仪跟踪检测beta-CP降解过程中的变化,研究了BiOBr在可见光照条件下催化降解beta-CP的特性;同时,探讨了介质pH条件和催化剂用量对其光催化降解效果的影响;采用化学需氧量(COD)测定仪测定了beta-CP光催化体系深度矿化氧化的效果.结果表明,在可见光激发下BiOBr能有效降解农药beta-CP,在实验条件下光催化反应10 h后,beta-CP的降解率达到94.68%;随着催化剂用量和pH的增大,beta-CP的降解速率在不断加快;光催化反应36 h,Vis/BiOBr/beta-CP体系的COD去除率达67.99%.利用对苯二甲酸荧光法和过氧化物酶催化氧化方法跟踪测定光催化过程中氧化物种的变化,结果表明其光催化反应机制涉及·OH氧化过程.