金纳米团簇所发射荧光的稳定性及其表面的光催化氧化还原

金纳米团簇的荧光和光催化活性是其重要性质.本文合成了水溶性的卡托普利(Capt)和谷胱甘肽(GSH)覆盖的Au_(25)(Capt)_(18)和Au_(15)(GSH)_(13)纳米团簇,并研究了与其表面光氧化还原过程相关的荧光稳定性。发现Au_(25)(Capt)_(18)在氧气环境和近红外飞秒激光(810nm,300mW)照射下,出现了因表面氧化导致的双光子荧光效率衰减。而Au_(15)(GSH)_(13)的双光子荧光效率在相同的激发下保持稳定.两种金纳米团簇荧光稳定性不同的原因被归因于其不同的带隙,并使用光子能量高于两种金纳米团簇带隙的单光子激发证实了这一解释。通过添加不同试剂进行对比实验,对Au_(25)(Capt)_(18)表面金原子的光催化氧化还原活性进行了调控和理解.

光催化氧化绿色合成医用化学发光试剂

光催化氧化较传统氧化反应更具有安全可控、条件温和、绿色环保的优点,已成为化学前沿中的研究热点之一,并受到广泛关注。目前,受实验条件和设备的限制,光催化氧化反应在本科教学实验中较为缺乏。本实验利用实验室常规仪器组装出简易光反应装置,以高效低能的钠灯为光源催化氧化磷酸盐中间体,实现了1,2-二氧环乙烷类医用化学发光试剂的实验室微量化制备,丰富了光化学反应在实验教学中的应用。本实验使用的原料和试剂便宜易得,操作简便,产物收率高,实验既可实现单瓶独立操作,又可进行多瓶串联反应。本文综合考虑实验成本、实验与教学效率,以两瓶串联方式展开分组实验教学,在实现教学形式多样化的同时,培养学生合作意识,适合本科实验教学,帮助学生提高全面综合的实验操作能力,加深对自由基加成等反应机理的理解。

制药企业废水处理中臭氧光催化氧化工艺的应用

制药工业废水中存在大量难降解的有机污染物,在水中以低浓度、易挥发的形态存在,对环境和人类健康造成严重威胁。利用臭氧氧化和光催化氧化相结合的方法来处理工业废水中难降解有机污染物已成为当前国内外研究的热点。为了了解该工艺技术应用方式及效果,本文进行了相关研究,结果表明该工艺技术在制药企业工业废水处理中表现良好,能给出理想结果。

光催化氧化技术在水处理中的效能与优化策略研究

面对工业化与城市化进程不断加剧的水体污染,光催化氧化技术由于具有高效、环保等特点而在水处理领域显示出了明显的应用潜力。研究目的在于评价光催化氧化技术对水处理的功效,探讨优化策略,为水处理技术发展提供科学支持。通过对光催化氧化的原理、催化剂的类型和性质及技术应用领域等方面进行全面的分析,该研究初步建构了覆盖光催化效率的评价体系,催化剂用量、光照强度、溶液的pH值、污染物的初始浓度是主要指标。据此提出改善光催化剂光吸收能力的优化策略,优化反应条件,强化催化剂的稳定性与循环利用性,并降低技术成本。展望未来,研发新型光催化剂、技术集成应用和智能化控制等将成为光催化氧化技术的重点发展方向。该研究既为光催化氧化技术应用于水处理奠定理论基础,又为水体污染问题的解决提供了新思路。

C/Fe-FeVO_(4)的水热合成及光催化氧化环丙沙星性能

采用两步水热法制备C/Fe-FeVO_(4)光催化剂,以Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O和NH_(4)VO_(3)为主要反应原材料,以碳胶球作为载体,用水热合成法在不同温度、不同pH及不同水热时间条件下合成了可见光响应的C/Fe-FeVO_(4)光催化剂.利用SEM,XRD,XPS表征手段对制备的光催化剂的晶型结构、成分及形貌特征进行了深入分析.同时以环丙沙星(CIP)作为目标降解物,以H_(2)O_(2)为氧化剂,在模拟太阳光(氙灯)照射条件下,对C/Fe-FeVO_(4)的光催化活性进行了性能研究.结果表明,在180℃,pH=3,加SDBS表面活性剂,水热时间为24 h条件下制备的光催化剂活性最高.在光催化剂质量浓度为1.0 g/L,环丙沙星溶液质量浓度为10 mg/L,初始pH=5,加入的H_(2)O_(2)质量浓度为250 mg/L时,光催化氧化环丙沙星的去除率最高.

UV/TiO_(2)光催化氧化技术降解颤藻及其毒素的研究

UV/TiO_(2)为非选择性高级氧化技术,对各类蓝藻均有降解能力,但其处理效果受蓝藻生理生化特性的影响。自然水体中往往存在多种有害蓝藻优势种,然而目前UV/TiO_(2)降解有害蓝藻的研究大多以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为对象,对其他具有不同生理生化特性的蓝藻优势种的处理效果与机制研究仍鲜有报道。近年来,另一种常见的产毒蓝藻——颤藻(Oscillatoria sp.)在水源地的频繁暴发使其受到广泛关注并急需找到具有针对性的治理方法。为探索UV/TiO_(2)高级氧化技术治理水体中颤藻的可行性,针对UV/TiO_(2)降解过程中颤藻细胞的裂解机制、微囊藻毒素与柱孢藻毒素的降解效率以及胞外有机物的变化规律进行研究,并与同等条件下铜绿微囊藻的降解过程进行比较。

光催化氧化技术在处理甲醛中的研究进展

介绍了甲醛的危害来源、归纳了吸附法、植物净化法、负离子法、微生物降解法等降解甲醛的主要优缺点,分析了光催化氧化技术的工作原理,叙述了光催化氧化技术在甲醛处理中的具体应用。最后针对现阶段室内甲醛净化面临的问题和挑战,进行展望。光催化氧化技术对于室内甲醛的降解提供了一种高效污染物去除的新思路,提出进一步加强对光催化氧化反应的特性研究、新型高效的光催化剂开发以及光催化剂的改性,同时指出实验室基础研究与生活实际要有机结合,最终实现光催氧化技术在提高室内的空气品质方面的应用。

改性半导体材料在光催化氧化降解气态甲苯中的研究进展

综述了近年国内外改性半导体材料用于光催化降解甲苯的研究进展,详细介绍了掺杂金属和非金属、耦合半导体和负载载体等改性方法对半导体的结构和催化性能影响,分析并讨论了改性后半导体材料光催化脱除气态甲苯的效率和反应机制,提出研发可见光利用率和光子效率高及结构性能稳定的复合型改性半导体材料是光催化降解气态甲苯的研究方向。

光催化氧化技术用于室内挥发性有机化合物净化的研究进展

室内环境中存在的挥发性有机化合物(VOCs)对人体健康有害,在多种空气污染修复技术中,光催化氧化技术(PCO)是最具有发展潜力的方法之一,也是近20年来空气污染修复技术领域研究的热点之一。二氧化钛(TiO_(2))是目前研究最多的光催化降解气态VOCs的光催化剂之一。综述了光催化氧化技术在去除空气中VOCs污染物方面的应用,简要介绍了光催化氧化的基本原理、常见的TiO_(2)基光催化剂,并就光催化剂的特性(如结晶度、比表面积和表面化学性质)与光催化活性之间的关系对PCO过程的影响进行了讨论,以期为后续的相关研究提供参考。

Cu/g-C_(3)N_(4)光催化氧化硫醚实验教学设计与实践

为提高无机化学专业学生综合实验能力,设计新型实用的光催化氧化硫醚实验代替传统的光降解实验,符合可持续化学和本科生实验教学发展要求。本实验设计包含铜/氮化碳光催化剂的制备及光催化氧化硫醚反应的研究,同时设计了光催化剂的形貌和结构表征及产物的定性及定量分析等实验内容。提升学生对光催化材料的制备及表征技术、掌握气相色谱仪等仪器的实验方法,学会分析表征结果和实验数据等相关知识。本实验涉及光催化技术和绿色化学科学热点,可以拓宽学生视野,激发学生对实验和科学研究的兴趣,为提升本科生无机化学实验教学奠定扎实的基础。

活化过氧化氢用于甲苯光催化氧化的3-溴噻吩基共轭有机聚合物

以3-溴噻吩单体和粉体氧化铜为原料,采用FeCl3氧化偶联的方法制备负载氧化铜的聚(3-溴噻吩)光催化剂(thBr-CuO)。负载氧化铜后,thBr-CuO的光吸收能力与光生载流子利用率得到明显改善。可见光下,thBr-CuO催化甲苯转化的速率达到0.69 mmol/(g·h),高于初始聚(3-溴噻吩)。猝灭实验与香豆素荧光探针法证实该光催化过程中的主要活性物种为光生空穴与羟基自由基。通过光生电子-空穴对的有效分离以及对过氧化氢的高效利用,3-溴噻吩基共轭有机聚合物的光催化性能显著提升。

原位处理河道磷污染的光催化氧化技术研究

本研究设计了一种针对河道磷污染的高效原位光催化氧化处理装置,包含泥水分离、物理吸附、化学吸附、混凝沉淀、纳米TiO2/UV光催化反应等组合工艺,通过试验进一步优化装置运行参数,总磷去除率可达97%左右。该装置既具备河流磷污染物超标的现场应急处置能力,又具备根治河道沉积物以及水体综合磷污染物长效稳定化治理的功能。

臭氧光催化氧化工艺处理DDNP废水的试验研究

试验采用3种臭氧光催化氧化工艺处理二硝基重氮酚(DDNP)废水,即紫外线(UV)/O_(3)、UV/O_(3)/H_(2)O_(2)、UV/O_(3)/Fe(Ⅲ)。结果表明,UV/O_(3)/H_(2)O_(2)工艺中,随着H_(2)O_(2)的加入,H_(2)O_(2)与硝基酚类化合物的比值为3:1时,氧化反应1 h,出水色度、总有机碳(TOC)均达到相关排放标准;UV/O_(3)/Fe(Ⅲ)工艺中,随着Fe(Ⅲ)的加入,Fe(Ⅲ)与硝基酚类化合物比值为0.1∶1.0时,氧化反应1 h,出水色度、TOC、硝基酚类化合物均达到相关排放标准,工艺处理效率高达58%。

气固相光催化氧化反应动力学分析

对气固相光催化氧化基元反应进行了动力学分析 ,建立了简单适用的动力学模型 .理论分析表明 ,在较低的紫外光强度下 ,光催化反应速率与光强成正比 ;在较高的光强度下 ,速率与光强的平方根成正比 ;在极高光强度下 ,速率与光强无关 .因此将光催化反应简单分解为 3个速率步骤 ,即光子传递步骤、表面作用步骤、扩散步骤 .设计了新颖的气固相光催化反应器 ,采用三氯乙烯 (TCE)为模拟污染物 。

紫外光催化氧化技术在工业废水处理中的应用研究

工业废水作为生态环境的重大污染源之一,其水质的复杂性决定了工业废水处理的难度。本文先简单介绍了紫外光催化氧化处理废水的原理,然后从研究结果看,紫外光催化氧化技术在处理难降解且有毒有害有机物方面取得了显著效果。

光催化氧化法除工业废水中的有机硫化物

为探究如何有效去除工业废水中的有机硫化物,以光催化氧化法为基础,通过简单的机械搅拌,在室温条件下合成了季铵型磷钨酸离子液体催化剂,并在甲酸-过氧化氢氧化体系下进行有机硫化物的降解试验。试验结果表明,本次设计的基于离子液体催化剂的光催化氧化法在去除工业废水中的有机硫化物过程中取得了较优的性能,有望在实际生产中逐步推广应用。

电助光催化氧化苯甲酰胺

以钛板为基材,采用溶胶-凝胶法制备固定膜 TiO2/Ti 光催化剂,并对其施加一定的阳极偏电压,对苯甲酰胺溶液进行了电助光催化氧化处理.考察了阳极偏电压、溶液浓度和pH值对苯甲酰胺降解效率和光电流的影响规律,并比较了电助光催化氧化与光催化氧化、光解和电解处理对苯甲酰胺去除率的差异.结果表明,外加阳极偏电压可以大大提高光催化氧化技术的处理效率,最佳工艺条件为偏电压+0.6V/SCE,苯甲酰胺溶液的浓度 1.0mg/L,溶液呈酸性.在此条件下,经过 1h的处理,苯甲酰胺的去除率可达 90%.

活性炭吸附-光催化氧化深度净水工艺实验研究

以光催化氧化作为活性炭吸附的后续工艺深度处理自来水,可解决活性炭吸附工艺出水通常存在的亚硝酸盐、余氯与细菌总数超标等问题,并能去除部分易穿透炭层的极性短链有机污染物,使出水达到《饮用净水水质标准》(CJ94-1999)。与目前常用的活性炭-反渗透组合工艺相比,该工艺具有可保留水中有益的矿物成分的特点,具有良好的应用前景。

光催化氧化法降解苯酚的研究进展

概述了二氧化钛光催化氧化反应及其用于降解苯酚的机理 ,介绍了光催化氧化反应降解苯酚的影响因素——催化剂及其固定、光催化反应装置、光的辐射时间和强度、苯酚初始浓度和溶液 p H值 ,也介绍了提高光催化反应速率的方法——贵金属的沉积、过渡金属离子的掺杂、半导体的复合 ,并且指出了光催化氧化研究在催化剂效率、光源利用等方面尚存在的问题 ,指出了设计集吸附、降解、分离于一体的复合型反应器 ,及开发太阳能源 。

非均相光催化氧化法降解有机污染物的研究现状与发展趋势

高级氧化法(AOPs)中的非均相光催化氧化法,以其在处理工业废水中复杂有机污染物的显著优势越来越受到人们的关注。介绍了非均相光催化氧化法的原理、优点、常见的类型及研究现状,并对非均相光催化氧化法与均相光催化氧化法进行了简单的对比。