钒酸银改性二氧化钛制备及其可见光光催化性能研究

通过水热法将钒酸银掺杂负载到二氧化钛上,制备了一种新型改性二氧化钛复合光催化剂.利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱和紫外-可见光漫反射技术对催化剂进行了表征,以亚甲基蓝为目标降解物,考察了该催化剂在可见光下的光催化活性、稳定性等,探讨分析了反应机理.结果表明,可见光下该催化剂降解亚甲基蓝的反应过程符合一级反应动力学,其降解速率常数为0.009min-1,是二氧化钛P25的3倍,且3次回收利用后降解率仅下降4.8%,仍具有较高活性.钒酸银与二氧化钛形成耦合异质结,在可见光照射下,光生电子由钒酸银导带传到二氧化钛导带上,空穴则聚集在钒酸银价带上,产生的h+、·OH等是降解亚甲基蓝的主要物质,电子与受体的结合是反应的限速步骤.     

改性PAN非织造布铁配合物可见光降解甲醛气体

使用盐酸羟胺对聚丙烯腈非织造布(nPAN)进行了化学改性,并将所得改性聚丙烯腈非织造布(AO-nPAN)与Fe(III)配位制得改性聚丙烯腈非织造布铁配合物(Fe-nPAN),分别使用扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和UV-Vis吸收光谱对Fe-nPAN进行了表征,然后将其作为光催化剂应用于甲醛气体的氧化降解反应中.结果表明:提高Fe(III)初始浓度、反应温度和AO-nPAN的增重率都能够增加Fe-nPAN的Fe(III)配合量.Fe-nPAN中偕胺肟基团与Fe(III)发生了配位反应,使其在可见光区有明显的吸收带.增加Fe(III)配合量和可见光强度都能够促进甲醛的降解反应,而且与PAN纱线制备的铁配合物催化剂相比,Fe-nPAN明显具有更高的催化活性.     

漂珠负载Ce掺杂Bi_2O_3光催化剂的制备及其处理含油废水性能

以漂珠为载体制备了Ce掺杂Bi_2O_3可见光响应催化剂。采用XRD、FTIR、SEM和DRS等表征手段对制备的催化剂进行了结构和形貌研究。以4#燃料油配制模拟含油废水,研究了催化剂在可见光作用下的光催化性能。表征结果显示:Ce掺杂Bi_2O_3成功负载到漂珠载体上,以四方相β-Bi_2O_3、α-Bi_2O_3和Ce O_2的形式存在;与空白Bi_2O_3相比,Ce掺杂Bi_2O_3固有的边带吸收波长拓展至544 nm。实验结果表明,在500℃条件下焙烧3 h制备的催化剂光催化效率最高,光照70 min时,油去除率可达88%。     

紫外光光催化降解杀虫剂哒螨酮降解产物的分布及应用研究

藉助GC-MS对乙腈／水体系中,360nm以上紫外光光催化杀虫剂哒螨酮产生的降解产物进行定性分析,共检测出15种中间产物,通过降解产物GC峰面积与时间的关系,半定量分析了其生成变化,得到典型的钟型曲线,基于以上分析提出了光催化降解哒螨酮的机理,另外,研究了不同pH值下,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液中哒螨酮的降解,结果表明,碱性条件下有利于光催化降解反应的进行。     

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.     

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。