TiO_2光催化在水处理中的应用

本文概述了光催化氧化技术在处理染料废水、农药废水、造纸废水、表面活性剂废水、含油和含菌废水中的应用。并对目前存在的问题进行了探讨。     

TiO_2光催化氧化去除水中有机污染物

TiO2光催化氧化去除水中有机污染物,是一种无毒、催化活性高、稳定性好以及抗氧化能力强的新型水处理方法,因此在水处理中日益显示出广阔的前景。介绍了TiO2光催化去除水中有机污染物的研究进展,催化剂及载体,以及反应的影响因素等概况。     

城市污泥-二氧化钛复合材料制备研究

为使城市生活污泥得以无害化、资源化综合利用,以过50目城市污泥作为载体、钛酸四正丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法制备城市污泥-二氧化钛复合材料,并就其对甲基橙的光降解催化作用进行了研究。实验结果表明,污泥与钛酸四正丁酯质量比为1：5所制备的城市污泥-二氧化钛复合材料经过500℃煅烧1小时后,对甲基橙具有较好的光催化降解作用,可在印染废水中推广使用。     

磷、碳共掺纳米TiO2降解车内VOCs的性能研究

采用钛的有机物进行低温水解,并通过在低温条件下用水热法制备了未掺杂和磷、碳非金属元素共掺的二氧化钛粉体。利用SEM-EDS、BET、XRD等分析手段对其结果进行表征,讨论了内部结构和形貌与光催化活性的关系。研究表明:所制备的改性纳米二氧化钛均为粉体,粒径在1～10 nm之间,其催化活性有所提高,最佳反应时间和最佳温度分别为20 h和180℃。当车内总挥发性有机物(VOCs)初始浓度较低时,其催化效果最佳条件是催化剂的用量为14.5 mg/L。通过对磷、碳共掺杂的纳米TiO2粉体的研究,发现共掺存在一个最佳比值m(Ti)∶m(C)∶m(P)=4∶1∶0.6,高于或低于此掺杂量,其光催化效率均有所下降。     

光催化氧化脱除FCC汽油模型化合物中含硫化合物的研究

为了降低FCC汽油硫含量,分别采用空气氧化法与双氧水氧化法,结合溶剂萃取,对FCC汽油模型化合物进行了光催化氧化脱硫的研究。研究表明:常温常压下,以空气中氧气为氧化剂,当空气气速为40 L/h,500 W中压汞灯光照60 min,硝基甲烷作萃取剂时,模型化合物的脱硫率可达95%以上。     

掺铈二氧化钛纳米膜光催化降解焦化厂废水研究

以四氯化钛乙醇溶液为前驱体,采用溶胶——凝胶法在普通的玻璃管上制备了掺铈TiO_2纳米膜,并用此薄膜作了焦化厂废水光催化降解实验,得出了该光催化降解反应的有利条件。     

不同还原工艺对石墨烯薄膜光催化性能的影响

为了研究不同热处理温度、还原方式对薄膜光催化性能的影响,根据改进的Hummers法制备了5mg/mL氧化石墨烯分散液,采用匀胶法在玻璃片基底上制备了氧化石墨烯薄膜。通过SEM扫描电子显微镜、EDS能谱仪和拉曼光谱仪对不同热处理还原前后薄膜的微观形貌、成分、结构进行表征,并在模拟日光型光源照明下,对40mg/L亚甲基蓝溶液进行降解。结果表明:随着热处理温度的升高,薄膜表面含氧官能团去除越彻底,EDS能谱中C/O原子比越大,拉曼光谱中D峰与G峰强度比(ID/IG)越强,与空气热处理还原法相比,真空热处理更加温和,表面缺陷修复得更多。在相同温度下,真空热处理薄膜光催化降解能力比空气热处理高,可为研究石墨烯催化降解提供参考。     

银/聚酰亚胺复合光催化剂的制备与性能

为了拓宽聚酰亚胺(PI)基光催化剂的应用范围,并提高催化性能,将纳米银(AgNPs)与PI复合,成功制备了Ag/PI复合光催化剂。通过原位热处理法和离子交换法制备Ag/PI光催化剂,以对硝基苯酚(4-NP)的还原为模型反应,考察其光催化性能。采用FT-IR,XRD,TEM,Mapping,XPS,UV-Vis DRS,PL和EIS等手段分析了Ag/PI光催化剂的结构、组成和光电性质。结果表明,Ag的掺杂大大提高了PI的光吸收能力、光响应范围和光生电子-空穴对的分离效率,Ag/PI光催化剂对4-NP还原反应有较高的催化活性,催化效率远远高于Ag与其他物质复合的催化体系。当采用离子交换法,Ag质量分数为0.5%时,Ag/PI光催化剂的光催化性能最好。Ag/PI光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性。研究提供了一种简便制备PI基高效复合光催化剂的方法。     

TiO2光催化剂的改性和固定化研究进展

TiO2具有优异的光催化性能,尤其在消除环境有机污染物领域有着广泛的应用前景,对其改性进一步提高光催化活性并将其负载于一定的载体上是该技术实用化的关键.本文根据国内外近期TiO2光催化剂的研究现状,对其各种改性和固定化技术及其效果进行了综合评述.     

TiO_2纳米管的制备及其降解壬基酚性能的研究

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管电极,用SEM等方法对光电极的表面形貌进行了表征。以罗丹明B为目标污染物确定最佳退火温度,制备的电极进行壬基酚降解实验,实验通过添加自然界中分布较广的SO42-、Cl-阴离子来观察对壬基酚降解效果的影响。结果表明在退火温度为550℃时罗丹明B的降解效果最好为67.31%。用TiO2纳米管电极降解壬基酚时,不添加阴离子条件下的对壬基酚的降解效率达到91.66%要高于添加Cl(-65.99%)、SO42-(65.73%)等离子时的降解效果