锐钛矿{001}面TiO2纳米片对NOx的光催化氧化性能

以钛酸丁酯为前驱物,HF为形貌控制剂,采用水热法合成{001}面TiO2光催化材料.通过X射线衍射、紫外\可见光吸收光谱、扫描电镜及透射电镜等手段对样品形貌及结构进行表征,并在紫外光下考察其对NOx的光催化氧化活性.结果表明,{001}面TiO2具有良好的锐钛矿晶型,为{001}面暴露率约50%的纳米级片状结构,在紫外波段具有强烈的光吸收.经过碱液洗涤去除表面F离子后的{001}面TiO2与{101}面TiO2及P25相比,其对NOx去除效果显著.在催化反应达到平衡后,其NO转化率为{101}面TiO2的2倍及P25的3倍.并且NO去除量增加的同时NO2的相对生成量却减少,导致光催化反应进行得更彻底.     

水热法制备PbMoO4微晶体及其光催化降解灭幼脲

以水热法合成的PbMoO4微晶体为催化剂,考察了反应溶液pH、污染物初始浓度和催化剂用量对光催化降解灭幼脲的影响,研究了光催化降解过程的反应动力学和作用机理.结果表明,最佳反应溶液pH 6.0、污染物初始浓度20 mg.L-1、催化剂用量0.4 g.L-1.反应4 h灭幼脲降解率达99.96%,矿化率达66.4%,降解反应符合一级动力学.通过加入自由基清除剂对比实验发现,PbMoO4微晶体主要通过空穴和.OH的氧化作用使灭幼脲降解,其中空穴起主要作用.     

阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对磷钨酸(PW12)光催化还原降解偶氮染料直接耐晒黑G的影响

以磷钨酸H3PW12O4（PW12）为光催化剂,异丙醇（IS）作为电子给体,研究阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对PW12光催化还原降解直接耐晒黑G（DB19）的影响.考察了CTAB浓度、pH值、DB19初始浓度等因素对反应的影响,并采用一级反应动力学对反应过程进行分析.结果表明CTAB增强了PW12对直接耐晒黑G的还原脱色作用,CTAB浓度增加,DB19的光催化脱色速率提高.PW12用量对DB19还原脱色的影响程度和趋势与溶液中CTAB浓度有关,当CTAB浓度为0.10 mmol.L-1时,DB19的脱色速率随PW12用量的增加而增加;CTAB浓度为0.05 mmol.L-1,PW12用量为200 mg.L-1时DB19的脱色速率最快,继续增加反而降低.DB19还原脱色速率随其初始浓度升高而降低.另外,通过循环伏安法和暗反应明确还原态杂多蓝对染料的还原脱色作用,并借助UV-Vis光谱研究DB19、PW12、CTAB之间的相互作用,探索CTAB对PW12/IS光催化还原降解DB19的作用机理.该研究结果表明阳离子表面活性剂CTAB能够增强偶氮染料废水的PW12催化还原脱色处理.     

稀土La3+掺杂Bi2WO6光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用水热合成法制备稀土元素La3+掺杂Bi2WO6光催化剂并考察其对染料废水中活性艳红X-3B的光催化活性.通过X射线衍射、场发射扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱、N2物理吸附-脱附等手段对合成材料的结构、形貌、光吸收等物理化学性能进行表征.结果表明,La3+掺杂量为5%时,其结晶度好、颗粒均匀、具有较强的可见光吸收性能,且比表面积比纯Bi2WO6提高30%以上,对X-3B的去除效果最好.另外,催化剂投加量、X-3B初始浓度、反应溶液pH等因素对La3+掺杂Bi2WO6光催化降解X-3B均有重要影响.     

取代脲类除草剂光催化降解动力学比较

为研究取代脲类除草剂在TiO₂光催化降解过程中的动力学规律,以非草隆、异丙隆和利谷隆3种取代脲类除草剂为研究对象,通过Langmuir-Hinshelwood动力学模型对其TiO₂光催化降解动力学进行模拟,并系统探讨了催化剂用量、C₀(取代脲类除草剂的初始浓度)、溶液pH、温度、ROSs(活性氧物种)和电子捕获剂等的影响. 结果表明:非草隆、异丙隆和利谷隆的TiO₂光催化降解均符合假一级动力学模型,其动力学常数分别为0.082 8、0.068 7和0.095 4 min-1;取代脲类除草剂分子中的芳香环和脲桥上的取代基对降解速率常数的大小有明显的影响. ROSs试验表明,非草隆、异丙隆和利谷隆光催化降解过程中分别有91.6%、95.5%和86.8%的贡献来自·OH;而光生空穴和其他ROSs的贡献相对较小,并且电子捕获剂BrO₃-和S₂O₈2-对取代脲类除草剂的降解动力学有显著的促进作用.      

悬铃木果毛基α-FeOOH光催化还原去除水中Cr(Ⅵ)的性能和机理

选用经氢氧化钠和纤维素酶预处理的悬铃木果毛(ae-PAF)作为载体,通过一步水热法得到悬铃木果毛基α-FeOOH复合材料(α-FeOOH@ae-PAF),利用SEM、FT-IR和XRD对样品进行表征,详细考察了样品对Cr(Ⅵ)的光催化还原去除性能.实验结果表明,预处理实现了悬铃木果毛表面蜡质及纤维素组分的去除,水热法得到的α-FeOOH@ae-PAF较好地保持了悬铃木果毛的中空管状结构,复合材料表面粗糙;在50 mL浓度为20 mg·L^-1且pH=2的Cr(Ⅵ)水溶液中加入10 mg负载量为20%的α-FeOOH@ae-PAF复合材料,40℃下紫外光催化70 min可使Cr(Ⅵ)的去除率达到99.47%.机理分析证实,α-FeOOH@ae-PAF复合材料对Cr(Ⅵ)的高效光催化还原去除是基于α-FeOOH@ae-PAF复合材料对Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)吸附性能的差异,由α-FeOOH光催化还原Cr(Ⅵ)所生成的Cr(Ⅲ)能够优势地吸附在复合材料中,实现了Cr(Ⅵ)的光催化还原与Cr(Ⅲ)的吸附转移之间的协同,从而有效提高了体系对水中Cr(Ⅵ)的去除能力.     

碳黑改性TiO2薄膜光催化剂的结构性质

通过碳黑掺杂制备了改性的TiO₂薄膜光催化剂(CB-TiO₂),并采用液氮吸附、X射线衍射(XRD)和紫外-可见光漫反射光谱(DRS)对催化剂的比表面积、物相、晶粒度和最大激发波长等结构性质进行了表征.结果表明,CB-TiO₂的吸附性能大大改善,不同热处理温度下,BET比表面积增加50%～80%;同时碳黑掺杂能够减小催化剂的晶粒尺度,使相变温度降低.相应的光催化降解试验也表明,碳黑改性TiO₂的活性大大提高,其一级反应速率常数为普通TiO₂的1.5倍.     

TiO2投加量及其表面载银量对光催化降解Aro-clor1260的影响

在紫外灯照射下,催化剂TiO₂的投入量及其表面载银量对光催化降解Aroclor1260有显著的影响.但TiO₂的投入量并不与Aroclor1260的降解速率成正比关系,而是有一个最佳投入量,在本文的实验条件下,这个最佳值为60mg(3g/L).TiO2的表面载银量越多,Aroclor1260的降解速率也越大,而且浓度相对较高的PCB单体化合物的降解速率大于浓度相对较低的PCB单体化合物的降解速率.对于多数PCB单体化合物而言,TiO₂的催化活性随其表面载银量的增加而增强.     

Deliquescence of Deposited Atmospheric Particles on Leaf Surfaces

A large fraction of deposited aerosol particles on leafsurfaces represents hygroscopic material in a high humidity environment, likely to become deliquescent within the water vapour transpired by the leaf. Microscopic observations on leaf surfaces of beech, kohlrabi and elder leaves grown in a particle-free environment and/or treated with defined particle load are presented. Spreading of deliquescent particles, formation of salt crusts, and encoating of and by waxes was observed. Deliquescence of NaNO₃ particles (deliquescence point 74% RH at 25 °C) was observed on and near the stomata at 35% relative humidity (RH) of the surrounding air, illustrating the influence of the boundary layer. Aerosols are difficult to identify on leaf surfaces, as similar patterns may be produced by deliquescent particles and processes like salt creep. These problems are especially important on leaves from the natural environment if only scanning electron microscopy (SEM) is used. These patterns could appear similar to the fused waxes described in forest decline research. Strong gradients are formed between deliquescent particles and the apoplastic solution within the leaf, promoting cuticular and stomatal uptake.     

掺杂过渡金属离子的纳米二氧化钛光催化氧化对氯苯酚的研究

以掺杂过渡金属离子Fe^ 的纳米Ti02为光催化剂，以高压汞灯为光源，研究了对氯苯酚在水悬浮溶液中的降解，考察了对氯苯酚的初始浓度、气相氧浓度、催化剂投加量、光强对对氯苯酚光解速率的影响。通过试验发现，光强、气相氧浓度以及催化剂投加量是影响光催化氧化反应的关键因素。采用掺杂过渡金属粒子Fe^3 的纳米TiO2为光催化剂比采用纯纳米TiO2为光催化剂对氯苯酚降解率提高了近1．4倍。