TiO2-Bi2O3纳米粒子气相光催化降解对二甲苯

采用沉淀法制备了TiO2-Bi2O3纳米粒子,并对其进行结构表征.以制得的TiO2-Bi2O3为光催化剂,以对二甲苯为目标污染物,研究了对二甲苯气相光催化氧化降解的影响因素.实验结果表明:经750 ℃焙烧的光催化剂对对二甲苯的催化效果最好;随氧气加入量的增加,对二甲苯的降解率增大;少量水蒸气的加入,可增大对对二甲苯降解率;采用L-H动力学模型得到对二甲苯光催化降解的反应速率常数和吸附常数分别为0.089 5 μmol/(L· min)和0.000785 L/μmol.     

等离子体催化氧化恶臭污染物的试验

尝试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,该种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。在此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。     

光电催化氧化处理高含氯采油废水的研究

以高压汞灯为光源,考察了在光催化、电氧化、光电催化及光电催化/H₂O₂体系中降解实际油田采油废水的效率.研究了实际高含氯采油废水在TiO₂悬浮态光电催化反应器中的降解动力学.结果表明,在相同的槽电压和反应时间下,光电催化体系降解有机污染物的效率均高于电化学氧化和光催化,而且在电氧化和光电催化氧化体系中均检测到有一定量的活性氯产生,从而可以提高有机污染物的降解效率.光电催化/H₂O₂体系中由于在紫外光的照射下H₂O₂分解为大量的·OH从而使得降解效率在短时间内大大提高.同时详细研究了采油废水的初始ρ(COD_Cr),槽电压和溶液pH等对光电催化降解的影响.      

环境安全中光催化技术的应用

针对近年来环境安全的研究现状,提出以非传统安全的视角研究环境安全的问题,运用纳米光催化技术取得的最新科研成果解决环境安全问题的新思路。综述了纳米科技在环境安全中的应用,重点评述纳米光催化技术在室内空气净化中的应用(如光催化降解有机污染物、无机污染物、氮氧化物、异味、微生物)和利用纳米光催化技术在室内空气净化中取得的最新科研成果(如抗菌防霉内墙材料、防污自洁材料、自动无毒化材料)。同时指出纳米二氧化钛光催化技术尚未完全达到实际应用水平,仍存在一些明显的不足之处,需要对该技术继续开发和完善,才能在环境安全领域获得更加广泛和有效的应用。     

可见光催化剂BiVO_4 降解废水中直接耐酸大红4BS

以直接耐酸大红4BS模拟染料废水为目标污染物,研究了BiVO_4对直接耐酸大红4BS(简称4BS)的吸附效果以及废水初始质量浓度、废水pH和BiVO_4的加入量对光催化降解效果的影响.实验结果表明:当废水初始质量浓度为40 mg/L、废水pH为6.38、BiVO_4加入量为1.0 g/L时,4BS的降解率可达98.9%;BiVO_4重复使用5次后4BS的降解率可达80.0%以上;COD的变化趋势说明4BS被催化剂吸附和光催化降解的过程是循序渐进的.     

光催化三维蜂窝陶瓷网净化室内空气的研究

先制备钛酸溶胶和掺杂Fe3 的钛酸溶胶,用溶胶-凝胶法分别将其负载于具有一定厚度的矩形蜂窝陶瓷三维网载体上,再用程序升温法煅烧.得到复合纳米TiO2光催化三维蜂窝陶瓷网.经扫描电镜(SEM)测定,三维蜂窝陶瓷网体上负载膜的厚度为300～400 nm,TiO2的粒径为15～20 nm.将光催化三维蜂窝陶瓷网置于光处理箱体内,在紫外光强、循环风量一定的条件下,对容积为72.6 m3和81.4 m3房间进行空气净化.结果表明,无论掺Fe3 与否的TiO2光催化三维蜂窝陶瓷网都有净化效果,其中以掺Fe3 的效果最好:当甲醛起始浓度为0.404 mg/m3,18 h的去除率为99.5%;当起始细菌总数为924 cfu/m3,24 h后的灭菌率为99.5%.     

模拟室内环境下掺杂TiO_2纳米晶体的光催化性能

采用环境测试舱模拟可见光下的室内环境,以甲醛气体的光催化降解为探针反应,评价了通过溶胶-凝胶法分别制备的8种（银Ag、铜Cu、铁Fe、钨W、铈Ce、镧La、硫S和氯C l）掺杂TiO2纳米晶体的光催化活性及对甲醛气体的去除效果。用X射线衍射、激光粒度分析和紫外-可见分光光谱表征了掺杂钠米TiO2的微晶尺寸、晶体结构与光学性能。结果表明,Cu掺杂可以提高TiO2对氧的吸附能力,减少纳米粒子表面光生电子与光生空穴的复合,使TiO2的光吸收带边发生红移且有利于对可见光的吸收,从而使Cu掺杂TiO2在模拟室内环境下光催化甲醛气体的能力得到明显提高。     

纳米TiO2-xNx催化剂的制备及其活性研究

以钛酸丁酯为前驱物、无水乙醇作溶剂、二乙醇胺作为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,在NN3气流中直接进行热处理,制备一系列不同焙烧温度的淡黄色的掺氮纳米TiO2粉体。经XRD、UV-Vis和FTIR分析表明,实验制得的TiO2-xNx在350、400、450、500和550℃热处理3 h后仍为锐钛型;450℃保温3 h掺氮样品具有最佳的紫外-可见光响应,其吸收边红移至720 nm左右。罗丹明B的可见光降解实验及产物分析表明,掺氮样品具有良好的可见光催化活性。     

负载TiO2浮石对污水处理厂二沉池出水的矿化与灭菌研究

城市污水处理厂第二沉淀池出水的污染物浓度较低,经过矿化及灭菌等深度处理后可以回用,从而减轻对淡水资源的需求。本实验采用溶胶凝胶法制备了负载TiO₂的浮石光催化剂,对城市污水处理厂第二沉淀池出水进行了矿化及灭菌处理研究。采用低压汞灯对处理水样照射2 h,有机物降解率可以达到50%,灭菌效率达到100%。处理后的水可以作为农作物灌溉、城市绿化和娱乐用水。负载在浮石表面的TiO2薄膜经过10次的光催化循环实验后,没有明显破损,可以再次循环使用。TiO₂浮石具有质轻、机械性能好和价格低等优点,该方法处理废水的适用浓度低,可以广泛应用于微污染水和城市污水处理厂出水的深度处理。     

负载TiO_2浮石对污水处理厂二沉池出水的矿化与灭菌研究

城市污水处理厂第二沉淀池出水的污染物浓度较低,经过矿化及灭菌等深度处理后可以同用,从而减轻对淡水资源的需求.本实验采用溶胶-凝胶法制备了负载TiO2的浮石光催化剂,对城市污水处理厂第二沉淀池出水进行了矿化及灭菌处理研究.采用低压汞灯对处理水样照射2 h,有机物降解率可以达到50%,灭菌效率达到100%.处理后的水可以作为农作物灌溉、城市绿化和娱乐用水.负载在浮石表面的TiO2薄膜经过10次的光催化循环实验后,没有明显破损,可以再次循环使用.TiO2浮石具有质轻、机械性能好和价格低等优点,该方法处理废水的适用浓度低,可以广泛应用于微污染水和城市污水处理厂出水的深度处理.