石墨烯-TiO2光催化剂复合板制备及其对五氯酚的催化降解

针对基于石墨烯-TiO_2的光催化剂多为粉末状,用于处理实际淋洗液时难以有效回收这一问题,研究以氧化石墨烯和粉末TiO_2为前期物使用水热法结合类溶胶凝胶涂布法制备出了可重复使用的石墨烯-TiO_2纳米管复合板,复合板的宏观形貌均一,催化剂在板的大部分区域上以层数较少的形式负载.应用制备的复合板对土壤淋洗液体系中的五氯酚(pentachlorophenol,PCP)进行光催化降解,在太阳光照下可在30 min内完全去除污染物,比无催化剂条件下的降解速率提高5倍以上;以氙灯作为模拟太阳光源,降解速率提高10倍.复合板经长时间浸泡和重复使用后,光催化活性无明显下降,具有长期使用的潜力.复合板的制备解决了催化剂的固定化问题,有利于分离回收等后续处理.     

Zn/Cr型阴离子黏土的制备、表征及其对活性艳橙X-GN的去除性能研究

采用共沉淀法制备了Zn/Cr摩尔比为1∶1～5∶1的Zn/Cr型阴离子黏土(Zn/Cr-LDHs),选取2∶1 Zn/Cr-LDHs分别在300、400、500℃条件下放入马弗炉中煅烧2 h,制备了煅烧阴离子黏土(Zn/Cr-LDO).采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、原子吸收法(ASS)、比表面积测试法(BET)对上述制备的材料结构形态进行表征.研究2∶1 Zn/Cr-LDHs和Zn/Cr-LDO在紫外和避光条件下对活性艳橙X-GN的去除.实验表明,2∶1 Zn/Cr-LDHs的吸附效果不受紫外光照射的影响,煅烧后形成的Zn/Cr-LDO在紫外光的照射下,对活性艳橙X-GN的去除率是避光条件下的2倍,说明煅烧后的Zn/Cr阴离子黏土具有光催化性能,Zn/Cr-LDO对活性艳橙X-GN的去除是吸附和光催化的共同作用.     

沸石负载型TiO2处理炼化反渗透浓缩水的研究

利用沸石负载型二氧化钛对炼化企业的反渗透浓缩水进行研究,考察了催化剂对浓缩水的处理效果及影响降解的因素。由实验结果可知:沸石负载型二氧化钛对反渗透浓缩水TOC降解率达到67.4%,降解浓缩水的最佳条件为:pH值为4～6,温度30～40℃,光照时间2.5h,催化剂投加量为1.5g/L。实验为浓缩水处理技术的发展提供了新的依据。     

光催化降解模拟室内挥发性有机污染物研究

用浸渍-提拉法制备玻璃弹簧负载型TiO2薄膜催化剂,在自制的反应器中进行光催化降解由丙酮、甲苯、对二甲苯组成的模拟室内挥发性有机污染物VOCs研究。研究发现：催化剂中掺杂金属离子能影响催化剂的降解效果,降解效果依次为掺铈TiO2〉纯TiO2〉掺银TiO2;气体流量显著影响降解效果,丙酮、甲苯和对二甲苯的最佳降解流量分别为3、5、7L／min;混合气体中非对称性的极性分子的降解效率高于对称性分子,导致丙酮、对二甲苯组分降解率降低,甲苯降解率增高。     

CuFe_2O_4纳米粉体的制备及其可见光催化性能

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备了纳米尖晶石型CuFe2O4化合物,用X射线衍射、扫描电镜以及透射电子显微镜对材料的晶体结构、形貌进行了分析和表征。结果表明:CuFe2O4为尖晶石型结构(JCPDS:34-0425),颗粒分布均匀,粒径大约为30~60nm。利用紫外-可见漫反射吸收光谱,得到吸收极限波长约为900nm,计算得到禁带宽度约为1.55eV。在碘钨灯灯(λ>400nm)照射下,在少量H2O2的存在下,纳米CuFe2O4粉体对罗丹明B有机物的80min脱色降解率可达到96%。表明:CuFe2O4光催化剂具有优异的可见光催化活性。     

石墨相氮化碳同质结光催化处理水中双酚A

通过甲醇辅助溶剂热预处理,设计和制备了石墨相氮化碳同质结光催化剂（x% MeCN-CN）.利用TEM、XRD、FTIR、XPS、UV-Vis DRS、PL、EIS等手段对所制备催化剂进行表征分析.以水中双酚A（BPA）为目标污染物,考察了所得催化剂的光催化降解性能,通过活性物种捕获实验探究反应机制.结果表明,在模拟太阳光照射下,30% MeCN-CN具有最佳的光催化性能,4h对15mg/L BPA光催化降解率达98.9%,空穴和超氧自由基为主要活性物种.催化剂光催化活性的提升归因于醇热辅助预处理的能带调控作用和同质结结构的耦合作用,有效抑制了光生电子空穴对的复合,拓宽了光吸收范围.该催化剂具备良好的稳定性和循环利用能力,具有良好的应用前景.     

P123对rGO/m-TiO2薄膜微观结构及光催化性能的影响

以自制氧化石墨烯（GO）分散液和加入一定量三嵌段共聚物PEO₂₀-PPO₇₀-PEO₂₀（P123）模板剂的TiO₂前驱体溶胶为原料,用交替浸渍-提拉结合热处理和紫外灯辐照还原法在玻璃基底上制备还原氧化石墨烯/介孔TiO₂（rGO/m-TiO₂）多层膜.通过X-射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积（BET）对多层膜进行表征分析.研究了模板剂P123加入量对多层膜的晶体结构、比表面积、形貌、孔径分布情况、吸附性能、光催化性能的影响.分别在紫外光及太阳光下评价rGO/m-TiO₂多层膜对土霉素（OTC）的光催化降解效果;在紫外光条件下,研究了多层膜对OTC的光催化降解机理.结果表明：P123的引入不会引起TiO₂晶体结构的变化;适量P123的引入可以优化多层膜的孔结构,增大比表面积、提高其吸附性能,进而提高薄膜的光催化性能;rGO/TiO₂（5wt% P123）薄膜60min对OTC的吸附率达51.2%,紫外光照射135min,降解率达到90.9%;太阳光照射50min,降解率达到91.5%.在降解OTC过程中,羟基自由基（·OH）起主要作用,路径以与·OH相关的羟基化反应和仲羟基氧化反应为主.     

氧化剂增强TiO2纤维光催化降解DMF研究

研究TiO₂纤维光催化降解DMF水溶液的结果表明:氧化剂增强了TiO₂纤维对DMF的降解能力,在其它反应条件相同情况下,O₃/TiO₂(F)对DMF降解率是air/TiO₂(F)和H₂O₂/TiO₂(F)的1.5倍左右,且降解速率提高2倍左右,COD分析表明DMF几乎完全矿化.同时实验过程中确定了DMF光催化降解中间产物仲胺的存在.以二甲胺为仲胺代表物进行光催化降解研究表明,中间产物仲胺的迅速降解是O₃增强TiO₂纤维降解效应的主要因素.     

氮掺杂TiO_2光催化降解甲基橙染料废水的试验研究

采用溶胶-凝胶法以尿素为氮源制备了氮掺杂锐钛矿型纳米TiO2光催化剂(TEM像图显示制备的样品的平均粒径在20 nm左右,UV-vis漫反射分析表明氮掺杂使催化剂的吸收带边红移至550 nm的可见光区域),以氙灯为辐照光源,用自制光催化反应器降解甲基橙染料溶液,研究了催化剂用量、染料初始浓度和环境pH值变化对甲基橙降解率的影响,同时考察了催化剂在太阳光下的光催化活性,结果表明:当催化剂用量为2 g/L、溶液pH值为2.74时,初始浓度为10 mg/L的甲基橙在氙灯光照45 min后降解率达100%;自然光照120 min后降解率为95.4%。     

3D介孔TiO_2微米球的制备及其光催化降解双酚A的研究

利用水热方法,无需模板一步合成3D介孔TiO2光催化剂.然后采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、高分辨电子显微镜（HRTEM）和N2吸附-解吸BET技术对其组织结构进行表征,以双酚A为目标物对比介孔TiO2光催化剂和市售P25的光催化性能,并研究了不同温度下TiO2的相变及热重分析（TGA）.结果表明,...