固载型TiO_(2)光催化模块应用于城镇污水协同消毒中试研究

采用固载型TiO_(2)光催化模块协同紫外线消毒,能提高紫外线消毒的速度和反应效率,降低消毒所需的紫外线辐射剂量,降低浊度对紫外线消毒效果的影响,减少紫外线消毒常见的“光复活”现象,同时还能一定程度上强化尾水COD去除,降低UV254,减少出水生态毒性。在渠式紫外线消毒基础上,增加光催化模块,停留时间9 s时,可达到3.75对数级的灭活率,出水粪大肠杆菌数低于103CFU/L,较单纯紫外线消毒反应器12 s停留时间的灭活效果更好;同时显著降低浊度对紫外线消毒效果的影响,降低光复活率,对出水UV254去除率高达48%,是紫外消毒UV254去除率的2倍以上。光催化反应器可以减少消毒过程的能耗,降低运行成本,提高紫外线消毒效果可靠性。

固载型TiO_2光催化反应器对富营养水体杀藻作用研究

以泡沫镍作为载体,利用电沉积技术将纳米TiO2负载在泡沫镍上,制成固载型TiO2光催化反应器。研究表明,经过光催化反应器处理的富营养水体,30 h内叶绿素a由96.2 mg/m3降至2.2mg/m3,下降率达97.6%,而未负载纳米TiO2普通泡沫镍材料,在同样光强的紫外灯照射下,叶绿素a下降率为74.3%,表明紫外光照射虽然也具有一定的杀藻功能,但是光催化反应才是藻类被杀灭的主要原因。利用9.54 m3景观喷水池进行杀藻中试,光催化反应器也同样表现出优异的杀藻性能,12 d内叶绿素a由18.7 mg/m3降至1.9mg/m3,下降率达到89.8%,水体由浓绿变为清澈见底,这表明光催化反应器具有很强的杀藻能力,通过有效杀灭富营养水体中藻类、控制藻类基数,对应急处理城市景观水、湖泊等富营养水体和突发性藻华,提高生物-生态法处理效率,改善城市水环境具有十分重要的意义。

固载型纳米TiO_(2)光催化对城镇污水消毒研究

以泡沫镍作为载体,利用电沉积技术将纳米TiO_(2)负载在泡沫镍上,制成固载型TiO_(2)光催化材料和光催化反应器。相同条件下,紫外线消毒反应器4 min内可达到3.48个对数级的粪大肠杆菌灭活率,而光催化反应器3 min内即可达到3.45个对数级的粪大肠杆菌灭活率,光催化反应器较单纯紫外线消毒具有更好的消毒效果;反应时间4 min时,污水浊度达到4 NTU以上时,即对紫外线消毒反应器粪大肠杆菌灭活率产生显著影响;而对光催化反应器,只有在污水超过6 NTU后,粪大肠杆菌灭活率才会显著降低。试验表明,光催化反应和紫外线杀菌具有协同消毒作用,能显著提高紫外线消毒的速度和反应效率,降低消毒所需的紫外线辐射剂量,降低浊度对紫外线消毒效果的影响。固载型光催化技术研究,对降低紫外线消毒投资和运行成本,促进城市污水紫外线消毒技术的推广具有重要意义。

H_2O_2-固载型TiO_2光催化对城市污水消毒作用研究

以泡沫镍作为载体,利用电沉积技术将纳米TiO2负载在泡沫镍上,制成固载型TiO2光催化反应器,在光催化反应器中加入H2O2,研究H2O2-固载型TiO2光催化反应系统对城市污水消毒效果。试验表明,固载型TiO2光催化反应中加入10 ppm H2O2,能大大提高紫外消毒效果,降低原水浊度对紫外消毒系统的影响,同时显著减少紫外消毒系统出水光复活现象。H2O2-固载型TiO2光催化反应系统,对降低紫外消毒投资和运行成本,提高紫外消毒效果稳定性,促进城市污水紫外消毒技术的推广具有重要意义。

固载型杂多酸PW_((12))/SiO_2催化合成乙酸异戊酯的研究

以自制固载型杂多酸为催化剂 ,以乙酸和异戊醇为原料合成了乙酸异戊醇。研究了杂多酸催化剂用量、酸醇摩尔比和反应时间 ,以及催化剂重复使用次数对产率的影响 ,结果表明 :此法催化剂用量少、催化活性高、反应时间短、产率高、工艺简单、在一定条件下催化剂可以重复使用多次。用试验确定了合成乙酸异戊酯的催化剂用量 ,酸醇摩尔比 。

Vo(acac)_2在Y-型分子筛上固载化的变温ESR波谱研究

固载在Y-型分子筛上VO^(2+)的多种变温ESR波谱已被报道。在较低的温度下,ESR谱由各向异性谱和各向同性谱组成,随着温度的增加,各向同性谱渐渐转变为各向异性谱,这被解释为主要是结构(Ⅰ)转变为结构(Ⅱ)。并计算了结构(Ⅱ)的△E。

固载分子筛催化剂催化合成2-戊基蒽醌

用硝酸铵处理沸石分子筛,然后用路易斯酸或有机酸作为固载剂制备了固载型催化剂。用固载型催化剂催化2-(4'-戊基苯甲酰基)苯甲酸(ABB)合成了2-戊基蒽醌(AAQ),并确定了AAQ的最佳合成工艺条件。实验结果表明,AAQ的最佳合成工艺条件为:使用柠檬酸改性β沸石分子筛做为催化剂,催化剂浸渍两次,催化剂用量为反应物的20wt%,反应温度300℃,反应时间2 h。此条件下ABB的转化率为98%,得到的AAQ为浅黄色黏稠液体。通过傅里叶变换红外光谱和氢核磁共振光谱确定了AAQ的化学结构。

基于丝网印刷法制备的Pd/TiO_(2)薄膜用于光催化CO_(2)转化

光催化剂的固载化对其应用和回收有重要意义。首先以钛片作基底,乙基纤维素和松油醇作粘结剂,采用丝网印刷法制备TiO_(2)薄膜(w-xfilm-y,其中w为粘结剂与TiO_(2)质量比,x为印刷层数,y为焙烧温度),最后用光沉积法负载Pd颗粒制得Pd/TiO_(2)薄膜(负载型薄膜催化剂w-xfilm-y-0.18Pd,其中0.18为Pd的质量分数)。以颗粒催化剂(P-z-Pd,其中z为Pd质量分数)作对照,测试了两种气氛(CO_(2)和H_(2)、CO_(2)和C2H6)下w-xfilm-y-0.18Pd的光催化CO_(2)转化性能。采用XRD、HRTEM和XPS等表征了w-xfilm-y-0.18Pd的结构和活性中心,采用UV-Vis DRS和ESR技术分析了w-xfilm-y-0.18Pd的光学性质和活性物种。结果表明,丝网印刷一层的TiO_(2)薄膜的厚度为5μm,负载Pd颗粒后TiO_(2)薄膜的光吸收能力增强,TiO_(2)颗粒固载化不影响TiO_(2)的晶型,但影响了Pd颗粒的表面分散,导致Pd颗粒的粒径从2.3 nm增加到3.9 nm。w-xfilm-y-0.18Pd表面负载的Pd颗粒作为电子捕获阱,定向迁移光生电子至Pd颗粒负载面进行富集,强化了CO_(2)加氢制CH_(4)性能,与P-0.25-Pd相比,CH_(4)生成速率从26.0μmol/(g·h)提高到198.5μmol/(g·h)。w-xfilm-y-0.18Pd负载的Pd颗粒粒径增大,光照时羟基自由基数量减少,导致其催化CO_(2)氧化C2H6脱氢制C2H_(4)性能较差,与P-0.25-Pd相比,C2H_(4)生成速率从479.9μmol/(g·h)降低至42.5μmol/(g·h)。

HPA/TiO_2-WO_3催化合成丙酸环己酯

以丙酸和环己醇为原料 ,采用纳米固载型杂多酸HPA/TiO2 WO3为催化剂 ,系统研究了合成丙酸环己酯的优化条件。优化条件为 :丙酸 0 15mol,环己醇 0 1mol,催化剂 0 5 g ,反应时间 1 5h ,丙酸环己酯收率为77 4%。

AlgCa/TiO_(2)凝珠吸附-紫外光催化协同去除水中Cr(Ⅵ)的研究

包载型光催化剂可有效解决粉末催化剂处理水中污染物时的回收和再循环问题。以P25TiO_(2)为原料制备alg Ca/Ti O_(2)凝珠,利用XRD、UV-Vis、FESEM、EDX等技术手段获得催化剂的结构、组成和光吸收性能,研究alg Ca/Ti O_(2)吸附-光催化协同去除水中Cr(Ⅵ)的性能。结果表明,alg Ca裸珠对Cr(Ⅵ)的吸附去除率为14.5%;在30 W紫外汞灯照射下,alg Ca/Ti O_(2)-9通过吸附-光催化将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)的效率为66.9%。alg Ca/Ti O_(2)表面基团与Cr(Ⅲ)产生的静电引力使催化剂表面残留Cr(Ⅲ),4次循环利用的alg Ca/Ti O_(2)活性为53.8%。同时,提出了吸附-光催化反应机理。

固载型杂多酸盐催化剂HPAS/TiO_2-Al_2O_3的制备及催化性能研究

制备了固载型杂多酸盐催化剂HPAS/TiO2 -Al2 O3,用IR、XRD、TG -DTA等对催化剂进行了表征。在DOP的合成反应中考查了催化剂的催化作用。实验表明 ,HPAS/TiO2 -Al2 O3 稳定性好 ,再生性能优良 。