吸附树脂/铁酞菁对甲基橙的光催化降解

针对铁酞菁在水溶液中易于聚合而降低催化活性,同时在均相光催化体系中分离困难、难以重复利用的问题,将铁酞菁负载在吸附树脂上,制得多相催化剂。该催化剂在可见光的照射下能有效地催化H2O2降解偶氮染料甲基橙。考察了催化剂用量、H2O2投加量、pH值、温度等因素对甲基橙去除效果的影响。结果表明,甲基橙初始浓度为50 mg/L,卤灯功率为100 W,催化剂投加量为1.0 g/L,H2O2用量为0.2 mol/L,pH为3,温度为35℃时,反应10 h,甲基橙去除率达到91%,且催化剂所含铁离子无流失,具有很好的稳定性,可重复使用。     

室内空气污染净化技术的现状与发展趋势

通过对影响室内空气质量的化学、物理和生物污染因素的了解,全面分析了目前主要的室内空气净化技术(吸附过滤技术、低温等离子体技术、臭氧技术和光催化技术)在实际应用中的优缺点,重点评述了光催化技术的原理和利用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),说明光催化技术是一种有待不断发展和完善,具有广阔前景的新技术,并且已经成为室内空气污染净化技术发展趋势。     

微波强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解

采用微波无极灯强化光催化对直接耐酸大红4BS的降解进行研究。初步考察反应温度、微波功率、pH值、催化剂TiO2浓度、曝气量、直接耐酸大红4BS初始浓度、外加氧化剂H2O2量等因素对直接耐酸大红4BS降解效果的影响。实验结果表明,反应最佳温度是55℃、最佳催化剂TiO2投加量为6 g/L;较低pH值、高微波功率、外加氧化剂H2O2有利于直接耐酸大红4BS的降解。与常规的光催化相比,微波减弱pH值和染料初始浓度对降解效率的影响。在优化工艺参数和未加H2O2条件下,反应4 h后,质量浓度为500 mg/L的直接耐酸大红4BS降解率达到90%。     

TiO2/AC复合光催化剂的研究进展

多孔材料与纳米TiO2复合是目前光催化领域的研究热点.多孔材料作为吸附中心可为TiO2光催化剂提供高浓度反应环境,提高催化剂矿化效率并抑制催化剂失活、解决催化剂分离等难题;目前,国内外研究者对TiO2/AC(活性炭)的光催化机理、TiO2与AC的协同作用机理、TiO2/AC的制备方法进行了较为深入的研究.对TiO2/A...     

光驱动CQDs/PCN催化活化过硫酸盐降解双酚A

以柠檬酸和尿素为原料制备了碳量子点(CQDs),并采用热聚合法将CQDs分散在聚合物氮化碳(PCN)纳米片的表面(CQDs/PCN).通过SEM、TEM、XRD等测试技术对所制备的材料进行表征,证明了CQDs成功负载在PCN上.在模拟太阳光的条件下,考察了CQDs/PCN光催化活化过硫酸盐(PDS)对双酚A(BPA)的光催化性能.结果表明BPA在10min时降解率达到99.99%,且重复使用4次后仍能去除85%以上的BPA,说明该材料具有良好的重复性与稳定性.自由基猝灭实验表明CQDs/PCN-PDS光催化过程主要通过超氧自由基(·O₂^ˉ)、单线态氧(¹O₂)和空穴(h⁺)的作用降解BPA,推测了CQDs/PCN-PDS光催化去除BPA可能的反应机理.此外,通过分析光催化氧化中间产物,提出了BPA可能的降解路径.本研究为BPA的快速、高效降解提供了可能性,也为BPA降解提供了一种新的思路.     

光催化反应中活性氧物种产生及抗菌机制研究

空气中的致病菌引发的流行性疾病严重威胁人类生命安全。近年来,光催化微生物灭活技术作为一种广谱高效、安全稳定、持久耐热、不易产生耐药性、杀菌彻底的方法受到广泛关注。光催化反应中产生的活性氧物种（reactive oxygen species,ROS）在光催化抗菌中发挥着不可替代的作用,但特定类别ROS的产生和杀菌机制的研究较少,尚未有综述对其进行系统概述。本文重点从光催化半导体的能带结构与特定ROS（∙O₂⁻、∙OH、H₂O₂）氧化还原电势的关系综述了三种自由基的产生机制,从氧化能力、存在寿命、主要作用对象等方面简要讨论了自由基对细菌造成氧化损伤和功能失调的具体过程,另外还涉及ROS的检测方法和抗菌性能评价方式,进一步对光催化抗菌技术在环境消杀领域的应用前景进行了展望。     

基于氯化BiOBr/TiO2的新式臭氧转化反应

利用溶胶凝胶法制备了BiOBr/TiO₂复合型光催化剂并进行氯化改性,紫外照射下表现出了较高的臭氧转化能力.随后利用XRD、UV-Vis DRS、TEM、EPR、电化学等方法对催化材料进行表征,分析其光催化反应原理.结果表明,BiOBr/TiO₂对臭氧的转化率提升至61%,这是由于二者形成了半导体异质结,光生电子传递降低了载流子复合率,羟基自由基生成量增加;氯化材料的转化率进一步大幅提升至99%,这是由于氯元素在光照条件下生成氯自由基,进而驱动了一种效率更高的链式传递反应.该反应体系在较高湿度下未见明显失活,优于传统α-MnO₂,具有应用潜力.     

脯氨酸掺杂g-C3N4纳米片的制备及其对RhB的降解

通过简单的水热及煅烧方法制备了脯氨酸掺杂的g-C₃N₄纳米片,借助FTIR、XRD、SEM、BET、XPS、UV-vis DRS、PL、电化学工作站等手段对所制备的光催化剂进行结构、形貌、组成及光电性能表征分析.结果表明,脯氨酸的加入可以自主剥离前驱体,制成纳米片状的g-C₃N₄,增加催化剂的比表面积.此外脯氨酸的引入可以调节催化剂的能带结构,增加可见光吸收,提高光生载流子分离率.在模拟可见光照射下,考察其对罗丹明B (RhB)的光催化降解性能获得了最优掺杂条件.1%脯氨酸掺杂(PCN-1%)的催化剂经过60min可见光照射即可降解99%以上的污染物.降解速率得到显著提升,PCN-1%对RhB的降解速度(0.0271min^-1)达到传统体相氮化碳(BCN)降解速率(0.0027min^-1)的10.04倍,显著提高了g-C₃N₄的光催化能力.     

FeTiO3/TiO2纳米异质结的制备和可见光催化性能

采用水热法和溶胶凝胶法制备了新型FeTiO3/TiO2纳米异质结复合材料,并明确了最优的掺杂比例(0.5%).随后利用X射线衍射能谱(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对该复合材料进行表征,证实了其结晶度、吸光度随掺杂量的规律性变化.电镜照片显示,该复合材料具有蓬松多孔的微观结构,且晶格条纹清晰、分散度高,有利于光电子的传导.对苯的降解实验表明,相比于纯TiO2,该催化剂的气相可见光催化能力大幅提高,降解率提升了3倍,达到40%,而CO2生成量提升了5倍,超过300 ppm.同时,电化学测试和电子顺磁共振谱(ESR)等均证实,FeTiO3的窄能带能够提高TiO2的光响应,实现可见光激发;而二者的能带相互匹配,有助于转移光生载流子,实现电子-空穴的高效分离,进而其光生电子和自由基生成能力大幅增强,因此,表现出了较强、较稳定的光催化活性.     

光催化处理含酚废水研究进展

含酚废水主要来源于煤化工、石油化工和以苯酚或酚醛为原料的生产过程,毒性高、难降解,对所有生物个体都有毒害作用。高浓度的含酚废水可回收利用,而目前对低浓度含酚废水还没有理想的处理方法。文章阐述了半导体光催化材料光催化降解机理和光催化剂的研究进展,重点讨论了光催化材料在处理含酚废水中的应用,并对光催化材料应用的发展前景进行了展望。