Adsorption and photocatalytic degradation of bisphenol A using TiO2 and its separation by submerged hollowfiber ultrafiltration membrane

This study evaluates the adsorption ability ofbisphenol A（BPA） on titanium dioxide（TiO2） and its effect on the photocatalysis by advanced oxidation process using UV radiation and TiO2 photocatalyst. Degradation of BPA was also evaluated for the system without adsorption prior to photocatalytic reaction. The separation of TiO2 from BPA solution treated by pilot-scale photocatalytic reactor （capacity 0.16 m^3） was studied using submerged ultrafiltration （UF） membrane. It was found that although adsorption capacity of BPA was not high, adsorption played an important role in improving the efficiency ofphotocatalysis. On the other hand, during the separation of TiO2 particles from aqueous suspension, the permeate flux of the membrane was strongly affected by transmembrane pressure and TiO2 dose. The permeate turbidity was decreased below 1 NTU.     

三氯乙烯在TiO2上光降解反应动力学

设计了新型气固相间歇循环式光催化反应器，选取三氯乙烯为污染物的工作系统进行气固相光催化反应研究．结果表明，在反应器内循环气流量大于３１０ｍＬ／ｍｉｎ时，消除了扩散的影响．当催化剂表面紫外光辐射强度小于０．５ｍＷ／ｃｍ~２和三氯乙烯浓度大于６７μｍｏｌ／Ｌ时．反应处于光子传递控制，光催化反应动力学方程为：ｒ_（ｏｖｅｒａｌｌ）＝１．０８　Ｉ_０．当催化剂表面紫外光辐射强度在０．５－２．０ｍＷ／ｃｍ~２和三氯乙烯初始浓度小于２５．００μｍｏｌ／Ｌ时，反应动力学完全符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｅｌｗｏｏｄ动力学方程；在紫外光辐射强度大于５ｍＷ／ｃｍ~２和三氯乙烯浓度小于５．２０μｍｏｌ／Ｌ时，光催化反应速率与光强无关，与反应物浓度成正比．光催化反应处于表面作用控制．     

泡沫镍负载改性TiO_2降解甲醛

为了消除甲醛气体对人类的危害,对甲醛气体的光催化降解行为进行了研究。采用沉淀-胶溶法制得了具可见光活性的纳米TiO2溶胶,然后将其负载于经过预处理的泡沫镍板上,置于自置的光催化反应器中,考察了在可见光照射下对密闭空间里面一定浓度的甲醛气体的降解情况。采用乙酰丙酮分光光度法,在最佳的检测条件下检测气相中甲醛气体经不同光照时间后的浓度。研究发现,负载了氮掺杂改性的TiO2的泡沫镍板在可见光照射下能够有效降解气相中的甲醛,反应240 min后对甲醛气体的降解率为93%;而同样条件下反应器中只有处理过的泡沫镍板时,甲醛气体浓度基本保持不变。     

以PEG为模板剂制备Bi_2O_2CO_3及其可见光光催化性能

以聚乙二醇-6000(PEG-6000)为模板剂水热法制备碳酸氧铋(p-Bi2O2CO3)粉末,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射(DRS)对粉末进行了初步表征。在可见光(λ≥420 nm)照射下,以罗丹明B(RhB)和水杨酸(SA)光催化降解实验为探针反应,实验结果表明,p-Bi2O2CO3具有较高的光催化活性,对RhB和SA有较好的降解效果。通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)和测定总有机碳(TOC)含量,光催化反应35 h后RhB的矿化率为77%,同时对SA的降解率达到43%。同时,采用N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法和对苯二甲酸荧光光度法分别测定了降解过程中H2O2和羟基自由基(·OH)的变化,表明p-Bi2O2CO3/Vis光催化降解机理涉及到·OH历程。     

以PEG为模板剂制备Bi2O2CO3及其可见光光催化性能

以聚乙二醇-6000（PEG-6000）为模板剂水热法制备碳酸氧铋（p-Bi2O2CO3）粉末,采用x射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和紫外可见漫反射（DRS）对粉末进行了初步表征。在可见光（λ≥420nm）照射下,以罗丹明B（RbB）和水杨酸（SA）光催化降解实验为探针反应,实验结果表明,p-Bi2O2CO3具有较高的光催化活性,对RhB和SA有较好的降解效果。通过紫外-可见光谱（uV-Vis）、红外光谱（IR）和测定总有机碳（TOC）含量,光催化反应35h后RhB的矿化率为77％,同时对SA的降解率达到43％。同时,采用N,N-二乙基对苯二胺（DPD）分光光度法和对苯二甲酸荧光光度法分别测定了降解过程中H2O2和羟基自由基（·OH）的变化,表明p-Bi2O2CO3／Vis光催化降解机理涉及到·OH历程。     

电生成Fenton试剂光催化降解孔雀石绿的研究

为了提高染料废水的处理效果,采用电生成Fenton试剂光催化氧化系统对孔雀石绿模拟印染废水进行了降解研究,通过与无光照时的对比实验发现:光照能明显加快电生成Fenton试剂对孔雀石绿印染废水的降解脱色速率,20 min内脱色率达到98%以上,40 min内COD去除率达到80%以上,同时通过红外光谱、紫外-可见光谱等手段研究了光照与电生成Fenton试剂的协同作用,初步探讨了电生成Fenton试剂光催化降解孔雀石绿印染废水的反应机理,很好地实现了光催化与电化学氧化降解技术的联合应用。     

光催化与生物技术联用工艺处理油漆废气中试研究

光催化与生物技术联用工艺用于油漆生产、加工过程有机废气的现场处理,中试实验结果表明:油漆生产、加工过程现场的主要污染物是甲苯、乙苯、间/对二甲苯和邻二甲苯等苯系物,浓度在27～55 mg/m3之间。单独使用光催化和微生物技术现场处理这些苯系物,其去除效率都不很高。虽然在中试开始阶段光催化对苯系物的平均去除效率达到了86.2%,在中试稳定期,光催化技术对苯系物的平均去除效率却只有67.6%,而生物滴滤床在成功挂膜之后对现场有机废气的平均去除效率也仅为67.5%。但是将这两种工艺联合使用之后,在中试稳定期该组合工艺对苯系物的平均去除效率可以达到99.2%。     

纸载P-TiO_2光催化降解甲醛的影响因素研究

本文以牛皮纸作载体,用浸渍法制备了具有光催化作用的纳米P-TiO2光催化剂,对室内一定浓度的甲醛气体进行了降解实验研究。通过实验探讨了甲醛的初始浓度、催化剂的用量、湿度条件、溶胶pH值和金属离子的掺杂5个影响甲醛降解率的因素,结果采用美国interscan公司生产的4160型甲醛分析仪进行表征。实验结果表明,当甲醛的初始浓度约为1.53mg/m3,P-TiO2用量为11.94g,湿度约为52%,溶胶pH=5.01,掺杂6.00mL 0.20 mol/L Cu2＋离子时,甲醛的降解效果最好,最高可达93.50%,甲醛浓度降至0.0994mg/m3,达到了GB/T 18883—2002标准中规定的0.10 mg/m3。     

水热合成温度对纳米TiO2特性及其可见光波段光催化性能的影响

以乙醇-丙酮-吡啶为溶剂，采用水热法制备了在可见光波段（≤450nm）具有良好光催化活性的纳米TiO2粉体,通过XRD、TEM、DTA、漫反射谱（DRS）与光电压谱等手段，研究了水热合成温度及250℃热处理对合成纳米TiO2粉体的材料特性，以及在可见光激发下纳米TiO2对甲基橙光催化降解的影响．结果显示，纳米TiO2晶型（锐钛矿）与粒径不随水热合成温度及热处理（250℃）条件的变化发生明显改变；各样品的表面吸附物状态以及可见光响应特性在未经热处理时随水热合成温度变化发生明显变化，而在经250℃热处理后则差异不明显；样品的表面吸附物状态、可见光响应以及可见光催化活性之间有显著关联，水热合成温度显著地影响了纳米TiO2粉体的表面吸附物状态及可见光催化活性。     

Fe3++草酸盐络合物/H2O2/日光体系对垃圾渗滤液的处理

以Fe^3 草酸盐络合物／H2O2作光氧化剂，利用太阳光对垃圾渗滤液进行了光氧化降解实验。结果表明：在溶液的初始pH为3．0，H2O2投加量为460mg/L，ρ(Fe^3 )为20mg／L条件下，反应60min后，CODC4去除率可达80％左右；溶液的pH，P(H2O2)和ρ(Fe^3 )对光解过程有显著影响，而且在太阳光的照射下，CODCr去除率比在紫外光下高。在一定实验条件下，用日光／H2O2／草酸铁体系对城市垃圾渗滤液处理效果较好，可作为垃圾渗滤液的深度处理。