磷钼酸/聚乙烯醇复合纤维膜光降解甲基橙

运用静电纺丝技术制备了磷钼酸(H3PMo12O40)/聚乙烯醇(PVA)复合纤维膜,并对复合纤维膜光催化降解甲基橙模拟废水进行了研究。红外(FT-IR)测试显示,磷钼酸在复合纤维膜中仍保持Keggin结构。通过扫描电镜(SEM)可以看出,磷钼酸的质量分数为29.4%时,复合纤维的直径最小。紫外测试表明,将磷钼酸固载于PVA复合纤维上比直接使用具有更高的光催化活性,磷钼酸质量分数为25.0%,甲基橙溶液p H=2时,甲基橙的脱色率最高。复合纤维膜热处理后在水中稳定性较好,易于回收并循环使用,循环使用10次,甲基橙的脱色率无明显变化。     

TiO_2中空微球的制备及其对罗丹明B的光催化降解

采用一步水热法,以TiCl_4,H_2O_2,KBF4为原料,制备了TiO_2中空微球。采用SEM和XRD技术对TiO_2中空微球的形貌和结构进行了表征。以罗丹明B为模拟降解物,研究了TiO_2中空微球的光催化降解活性;并对TiO_2中空微球的生长机制进行了探讨。表征结果显示,制得的TiO_2中空微球呈锐钛矿型,颗粒分散均匀,外径约为3μm。实验结果表明,在紫外光照射下,加入1 g/L的TiO_2中空微球,处理初始质量浓度为20 mg/L、溶液p H为7的罗丹明B溶液,降解时间为120 min时,罗丹明B降解率可达93.38%。     

新型高级氧化技术处理硫化染料废水的研究进展

综述了各种用于硫化染料废水的新型高级氧化技术,包括电化学氧化法、E-peroxone氧化法、类Fenton试剂氧化法、光催化氧化法、光催化与膜分离耦合法和光催化燃料电池法。分析了各种高级氧化技术的主要影响因素,并指出各种方法的优势与不足,对高级氧化技术的发展方向提出了展望,为今后硫化染料废水的综合治理提供了技术指导。     

Polyoxometalates for photocatalytic degradation of aqueous dyestuff solutions and quantitative structure–property relationship study on photolysis rate constants

Polyoxometalate, K₆TiW₁₁O₃₉Sn·7H₂O (TiW₁₁Sn), was synthesized and characterized. TiW₁₁Sn and K₆ZrW₁₁O₃₉Sn·12H₂O (ZrW₁₁Sn) were evaluated for their photocatalytic degradation of triarylmethane (brilliant green and acid blue 9), bisazo (C.I. reactive black 5), and monoazo dyestuffs (C.I. reactive red 24, C.I. reactive red 194, and C.I. reactive orange 5) with natural sunlight in homogeneous aqueous solutions. TiW₁₁Sn and ZrW₁₁Sn effectively and photocatalytically decolorized the dyestuffs. The TiW₁₁Sn- and ZrW₁₁Sn-mediated photocatalytic degradation of the dyestuffs involved a pseudo-first-order reaction and was modeled by Langmuir–Hinshelwood-type kinetics. The observed pseudo-first-order rate constants (K^/) of triarylmethane dyestuffs were generally bigger than that of the azo dyestuffs. Quantitative structure–property relationship models of the K^/ of the dyestuffs were developed using partial least-square regression. The cumulative variance of the dependent variable explained by the partial least-square components was > 0.753 for each optimal model. This value indicated that the model had good predictive ability and robustness. The K^/ values of the dyestuffs were related to the energy of the lowest unoccupied molecular orbital, and the most positive net atomic charges on a sulfur atom of dyestuffs. The linear correlation coefficients between the predicted and experimental values were all > 0.9950.     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H4SiW12O40/TiO2/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H4SiW12O40/TiO2/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H4SiW12O40/TiO2/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

纳米TiO2光催化降解硝基酚类污染物动力学及机理的研究

采用纳米TiO₂(P25)粉末作为催化剂,研究了几种典型硝基取代酚在TiO₂/UV悬浮体系下的光催化降解。研究表明,这些化合物的降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,其表观速率常数(k_app)的大小为：2-氨基-4硝基酚（2-A,4-NP）＞4-硝基酚（4-NP）＞2-硝基酚（2-NP）＞3-硝基酚（3-NP）＞2,4-二硝基酚（2,4-DNP）＞2,4,6-三硝基酚（2,4,6-TNP）,而吸附平衡常数(KL)却与k_app成反比。苯环上取代基的种类和数目对有机物光催化降解活性有很大的影响,硝基的加入降低了光催化活性,并且k_app与Hammett常数（σ）具有较好的线性关系。     

等离子体引发自由基增强光催化降解医用PVC的研究

研究了等离子体引发的自由基对锐钛矿TiO₂光催化降解医用聚氯乙烯（PVC）的影响.等离子体改性前后PVC的表面特性通过接触角、表面张力、X-光电子能谱（XPS）、电子自旋共振（ESR）表征.结果表明,等离子体改性后PVC的表面自由能和润湿性增强,水、丙三醇、硫代双乙醇的接触角减小.ESR表明等离子体改性后PVC表面的自由基增加了10倍.此外,通过重量损失和扫描电镜（SEM）对比了PVC-TiO₂和等离子体改性PVC-TiO₂的光催化降解,紫外光照60 h后,等离子体改性PVC-TiO₂的失重率比PVC-TiO₂增加了27.4%,SEM显示光照后等离子体改性PVC-TiO₂的表面有大量的裂纹.等离子体改性后PVC的光催化降解加剧.     

TiO2光催化降解PFOA的反应动力学及机制研究

全氟辛酸(PFOA)是一种新的持久性有机污染物,其处置技术是研究的热点.以UV254 nm紫外灯为光源,采用商品TiO2(P25)对PFOA进行光催化降解实验,并考察pH、TiO2用量、初始浓度、反应气氛对降解的影响.结果表明,反应符合准一级动力学方程,pH对反应有重要影响,氧气存在下能提高反应效率.在pH为3,TiO2用量为1.5 g·L-1,通入空气条件下反应7 h实现基本降解,速率常数为0.4206 h-1.投加俘获剂实验表明,空穴(h+)是主要的活性物质,其对反应速率贡献率为66.1%;羟基自由基(·OH)也参与PFOA的降解过程;投加NaF实验表明,PFOA在TiO2上吸附是反应发生的首要条件.UPLC-QTOF/MS分析表明,PFOA光催化降解逐级生成短链全氟羧酸(PFCAs).     

混晶纳米TiO2薄膜光催化降解亚甲基蓝

以钛酸四丁酯为原料采用浸渍提拉法在普通瓷片表面制备TiO2混晶薄膜,用XRD对薄膜进行表征,选用亚甲基蓝催化降解考察TiO2混晶薄膜的催化能力,探讨了紫外光光照强度、亚甲基蓝初始浓度和pH对光催化降解的影响。结果表明:600℃煅烧4h可制备金红石为13.2%的混晶薄膜,平均粒径为22nm;初始浓度在0.313～0.937mg/L,催化反应符合一级动力学方程,半衰期随初始浓度的增加而减小;在光照强度为40W和pH为13时降解率为45.6%,并可多次重复使用。     

TiO2光催化还原重金属离子的研究进展

光催化还原技术越来越得到人们的认可。文章综述了TiO2光催化还原技术在废水中重金属离子处理方面的应用,从重金属离子的光催化还原机理、反应驱动力、光催化剂的失活与再生以及各种光催化还原重金属的影响因素等方面,阐述了重金属离子的光催化还原新进展。