CdS/TiO_2纳米管阵列的制备及其光电催化活性研究

利用阳极氧化法和电沉积法制备CdS修饰的TiO2纳米管阵列。应用FE-SEM、XRD、DRS和LSV(线性伏安扫描)对该阵列的形貌、晶型、光学性质和光电性能进行表征,并研究该阵列降解亚甲基蓝的光电催化活性。结果表明,CdS以颗粒形式存在于TiO2纳米管阵列表面,CdS/TiO2纳米管阵列在可见光处有较强吸收,有较大光响应电流,其光电催化活性优于纯TiO2纳米管阵列。

超声/微电解协同处理含磷废水

试验采用超声/微电解联合体系处理含磷废水。以含磷废水为目标污染物,主要考察了温度、废水的浓度、反应时间、废水的初始pH、铁炭比和铁水比对废水中总磷去除效果的影响。在此基础上,挑选主要影响因素设计正交试验(L9(34)),得出反应条件的最优组合;超声辅助进行单因素对比试验,论证超声辅助能否大幅度提高除磷效果。结果表明,最佳的工艺条件为初始pH=4.00,反应时间60 min,铁炭体积比2:1,铁水体积比1/10,且在最佳条件下,总磷的去除率为77.3%,超声波技术联用后,总磷的去除率可高达92%以上。对比试验结果和动力学研究表明,超声波对微电解技术有良好的协同作用,协同因子E=2.25,且降解过程符合表观1级动力学规律。

噻唑蓝试验(MTT)法评价纳米TiO_2的细胞毒性

探讨纳米TiO2颗粒对原代培养的巨噬细胞、淋巴细胞的毒性效应及作用机制.选用了平均粒径为15nm左右的纳米TiO2制备颗粒悬液,设立6个剂量组(0、2、20、60、100、200μg·ml-1)分别对小鼠巨噬细胞、淋巴细胞进行24、48h染毒培养,利用细胞形态学观察和噻唑蓝试验(MTT比色法)检测纳米TiO2颗粒对巨噬细胞和淋巴细胞活性的影响.结果表明,纳米TiO2颗粒均能明显影响巨噬细胞和淋巴细胞的生长形态,染毒24h后,巨噬细胞和淋巴细胞都呈现不同程度的回缩变形,细胞间隙增大,巨噬细胞内颗粒物随纳米TiO2颗粒浓度的增大而增多,细胞折光性下降;纳米TiO2颗粒在24h内对巨噬细胞具有明显的抑制作用,而对淋巴细胞却有一定的增殖作用;在48h内都呈现一定的抑制作用,且存在剂量-效应关系,随着纳米TiO2浓度的升高,其对巨噬细胞的毒性也显著增大。

单阳膜氧化降解乐果废水及动力学分析

针对乐果废水COD高、污染严重、可生化性差的特点,研究了单阳膜技术氧化降解乐果废水的效果。研究结果表明,采用单阳膜技术氧化降解乐果废水,COD去除率较高。在本试验条件下,乐果模拟废水的COD去除率受电解时间、操作电压、NaCl导电介质浓度及超声辅助的影响。通过试验确定的最佳试验条件为:操作电压9 V、电解时间50 min、NaCl质量浓度5 g.L-1、超声辅助处理。采用以上条件处理乐果模拟废水,COD去除率达79.87%。反应动力学分析发现,乐果模拟废水的降解反应符合2级动力学,反应动力学方程为Ct=C0/[1×10^(-5)C0t]+1。

TiO_2纳米管阵列薄膜光电催化降解甲基橙染料废水

采用电化学阳极氧化法在纯钛表面制备出TiO2纳米管阵列,应用FE-SEM和XRD表征其形貌。以该纳米管陈列薄膜为光阳极,比较了光解、光催化和光电催化对甲基橙溶液降解效率的差异,研究了pH值和外加偏压对甲基橙降解效率的影响,并建立了光电催化氧化反应的一级动力学模型来描述产生这种效果的主要因素。结果表明,在光电催化氧化体系中,TiO2纳米管阵列薄膜对甲基橙具有显著的降解作用;溶液中的电解质、溶液的pH值和外加偏压是影响光电催化效果的关键因素;最佳的降解条件为电解质存在下、pH值为3、外加偏压为1.5V,在该条件下紫外灯照射80min后降解率可达100%。