负载型TiO_2光电催化降解酸性红B

用泡沫镍负载TiO_2制作的电极作为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立三电极的光电催化体系,以酸性红B(ARB)为研究对象,考察了该光电催化体系对有机物的降解性能。实验结果表明,在室温(29℃)条件下,外加电压0.05 V、溶液pH=4.0时,紫外光照120 min降解率可达85.5%;动力学研究表明,该反应为一级反应,其活化能为32.75 KJ/mol;降解前后溶液的紫外-可见吸收光谱表明,ARB得到了破坏,基本分解成小分子物质。

可见光响应的TiO_2/石墨烯复合材料的制备及其光电催化性能

对Hummers方法进行改进,制备出氧化石墨烯。采用氧化石墨烯和Ti(SO4)2作为初始反应物,利用Ti(SO4)2水解,在氧化石墨烯层间成核生长纳米TiO2颗粒,制得TiO2/氧化石墨烯复合材料,再通过水合肼进行还原,制得TiO2/石墨烯复合材料。通过XRD、FE-SEM、HR-TEM、TGA、UV-Vis、BET和电化学性能测试等测试手段对复合材料进行表征。以复合材料为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,在可见光照射(λ>420nm)下,通过光电催化降解含偶氮化学健的酸性红B,对复合材料的催化性能进行研究。结果表明,复合材料对可见光响应良好;在外加电极电压的条件下,复合材料的催化活性得到进一步增强。

不同反应途径制备TiO_2/石墨烯复合材料及其光电催化性能研究

以氧化石墨烯和Ti(SO4)2为初始反应物,通过不同的反应途径制得两种TiO2/石墨烯复合材料。途径一是利用Ti(SO4)2水解,在氧化石墨烯层间成核生长纳米TiO2颗粒,制得TiO2/氧化石墨烯复合材料,再通过还原反应,制得TiO2/石墨烯复合材料。途径二是将氧化石墨烯还原制得石墨烯,再利用Ti(SO4)2水解,在石墨烯层间成核生长而制得TiO2/石墨烯复合材料。通过XRD、FE-SEM、HR-TEM、BET和电化学性能测试等测试手段对复合材料进行表征。以复合材料为工作电极,在可见光照射(λ>420nm)和外加电极电压的条件下,通过光电催化降解酸性红B对复合材料的催化性能进行研究。结果表明,(1)不同的反应途径对复合材料的多方面性质有较大影响;(2)途径一所制得的复合材料具有更加优良的光电催化性能。

二氧化钛/石墨烯复合材料的光电催化活性及动力学研究

利用Ti(SO4)2水解,在氧化石墨烯层间成核生长纳米Ti O2颗粒,制得Ti O2/氧化石墨烯复合材料,再通过还原反应制得Ti O2/石墨烯复合材料。通过XRD、FTIR、FE-SEM、HR-TEM等测试手段对复合材料进行表征。在可见光照射下,以复合材料为工作电极,光电催化降解酸性红B,研究复合材料的催化性能及反应动力学。结果表明:复合材料具有优良的可见光响应能力和光电催化能力。在外加电极电位为+0.05 V,30 min内的光电催化降解效率为1.08 mg/(min·g)。催化反应为一级反应,其活化能为24.55 k J/mol。

两种载体上的光电催化降解气相环已烷的研究

通过高聚物固体电解质Nafion分隔阴、阳极,将TiO_2光催化剂负载在活性碳/石墨载体和泡沫镍载体上,构成新型气相光电催化反应系统。制造的微多孔光催化层使催化剂活性大大增加。气相光电催化反应系统降解环己烷的效率比单独光催化、电催化都高。实验结果表明,当两种载体涂层数均为3层,水蒸气与环己烷比率为20:1,外加电压为20V时,反应降解效率最高。

气相光电催化降解环己烷的研究

将TiO2光催化剂负载在活性炭/石墨载体上,通过高聚物固体电解质Nafion分隔阴、阳极,构成新型气相光电催化反应系统。光催化层的微多孔特性使催化剂活性大大增加,外加电压使光生空穴和光生电子得到有效分离,从而使环己烷的氧化降解速度显著提高。结果表明,当涂层数为3层、水蒸气与样品比率为20∶1、外加电压为20 V时,反应降解环己烷的效率最高。

直流电解法处理电镀综合废水

以可溶性铁板为极板恒电流处理电镀综合废水。结果表明,在初始pH值为3.75、恒电流为1.2 A、极板间距为18 cm的条件下电解处理电镀综合废水20 min,重金属离子去除效果较好,COD去除率达到84.8%。在此条件下,处理工业电镀废水效果较好,表明该法具有良好的实际应用价值。