C/TiO_2-SO_4^(2-)的制备及其光解水性能

通过溶胶-凝胶制备过程中水含量控制,分别获得了硫酸根修饰的TiO_2(25)和无修饰的TiO_2(150)两种二氧化钛载体。在两种载体上,通过浸渍法引入不同浓度的碳点胶体,获得了系列不同C含量的Cx/TiO_2(25)和Cx/TiO_2(150)催化剂。利用TEM、XRD、FT-IR、UV-Vis、BET、XPS等表征分析了催化剂的表面形貌、晶格间距、晶型结构、光吸收、孔结构及元素组成。结果显示:相对于无硫酸根修饰的TiO_2(150)催化剂,硫酸根修饰的TiO_2(25)催化剂的光吸收发生显著红移,展示了更宽的可见光响应;对于TiO_2(25)样品,C的引入可提高其O_(ads)/O_(latt)比值。催化性能研究显示,C的引入可以提高其光催化活性。

溶胶-凝胶法制备C-TiO_2及其光催化性能研究

通过溶胶-凝胶法,分别制备了TiO_2-Glu、TiO_2-GO两种不同的催化剂.对各催化剂的微观结构、光吸收、孔结构及元素组成进行了分析表征.分析结果显示,C的修饰可使TiO_2催化剂的光吸收发生显著红移,具有更宽的可见光响应.光催化测试结果表明,C的修饰可提高TiO_2催化剂的催化效率.

紫外活化甲酸产二氧化碳阴离子自由基还原Cr(Ⅵ)的研究

研究高效还原技术是去除废水中Cr(Ⅵ)的有效手段,本研究提出了一种新颖有前景的基于紫外(UV)活化甲酸(HCOOH)产还原性二氧化碳阴离子自由基(CO_2^(·-))去除Cr(Ⅵ)的方法.通过对比UV、HCOOH、UV/HCOOH三种体系对Cr(Ⅵ)还原效率和电子自旋共振(EPR)对体系中自由基的检测研究了其活化原理和还原机制.结果表明UV能显著活化HCOOH产生CO_2^(·-)(αH=19.08G,αN=15.86G,g=2.0036).此外,试验考察了主要影响因素对Cr(Ⅵ)去除效果的影响,包括初始Cr(Ⅵ)浓度、甲酸投加量、初始p H值、反应温度、有机污染物以及水中常见阴离子.结果显示当甲酸浓度为40mmol/L,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,反应时间在60min内,UV/HCOOH体系对Cr(Ⅵ)的去除率能达到100%.在酸性条件下(pH≤3.5)能显著促进Cr(Ⅵ)的还原,且Cr(Ⅵ)去除效率随着初始HCOOH浓度和反应温度升高而增加.进一步研究表明,该体系下NO_3^-对Cr(Ⅵ)的还原有着显著的促进作用,而Cl^-、HCO_3^-和对硝基苯酚(pNP)则有抑制作用.不同温度下Cr(Ⅵ)去除率与时间关系的拟合结果表明,当反应时间t≥40min,UV/HCOOH体系去除Cr(Ⅵ)过程遵循准一级反应动力学,根据不同温度下对应的反应速率常数k,结合阿伦尼乌斯方程,计算求得准一级反应的活化能为15.9k J/mol.

Cu2O-CuO/g-C3N4复合光催化剂的制备及其催化性能研究

以碱式碳酸铜为铜源,葡萄糖为还原剂,通过液-固两相水热还原法,在氮化碳(g-C3N4)表面原位沉积制备了系列氧化亚铜-氧化铜/氮化碳(Cu2O-CuO/g-C3N4)光催化剂。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量色散谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和X射线光电子能谱仪表征分析了催化剂的微观形貌、晶型结构、表面元素价态和氧空位情况。研究结果表明:Cu2O-CuO的引入可使g-C3N4催化剂的光吸收发生显著红移,具有更宽的可见光响应;随着Cu+含量的增加,催化剂样品氧空位(Oads/Olatt)的变化规律遵循Cu2O-CuO/g-C3N4-100>Cu2O-CuO/g-C3N4-50>Cu2O-CuO/g-C3N4-10。光催化性能研究表明:对于罗丹明B与亚甲基蓝的光催化降解,Cu2O-CuO的引入可提高g-C3N4的光降解性能;同时Oads/Olatt的提高有助于提高其光催化性能。