均相光催化降解有机废水的研究

以低压汞灯为光源,研究了活性艳红X-3B、中性枣红、罗丹明B3个水溶液体系在有氧条件下的纯光化学反应与均相光催化反应的情况。其中活性艳红X-3B是研究的主体,对影响体系反应的各种条件(包括溶液初始浓度、溶液pH值、催化剂品种、催化剂用量等)都进行了考察。结果表明,有机物的去除率随初始浓度的增大而减小,在pH值>10或pH<3时,降解效率可达80%;选定适宜催化剂后,可使有机物的降解效率在中性条件下提高1.5倍以上。另外还测定了其COD去除率,表明低压汞灯光照和高铁离子联用的处理效果非常好。由于本实验研究的水溶液均为高浓度体系,所以实验结果对饮用水净化和高浓度、难降解工业废水的处理有很好的应用效果,为之提供了一种新的有效方法。

均相沉淀法合成纳米ZnO及其光催化性能研究

以ZnSO4 、尿素为原料 ,采用均相沉淀法在 90℃合成出了纳米ZnO ,并就反应温度、反应时间、反应物浓度及物料配比等条件对产物的影响进行了探讨 .XRD物相分析 ,产物为六方晶系 ;TEM形貌观察 ,粒子基本为球形 ,平均粒径 2 0nm ;并用IR ,TG DTA等测试手段对其进行了表征 .利用紫外 -可见分光光度计测试了光吸收性能 ,发现纳米氧化锌对 2 0 0～ 380nm波长范围的光有很强吸收性 ,在可见光范围内 ,也有较强的吸收 .利用纳米氧化锌作为光催化剂对有机染料溶液进行了降解实验 ,发现在日光照射 6 0min后 ,对酸性大红 4BE的降解率可达 10 0 %

微波均相沉淀法制备纳米ZnO及其光催化性能

以硫酸锌和尿素为原料,采用微波均相沉淀法制备出了纳米ZnO 探讨了反应物配比、反应物浓度、反应时间、反应温度等条件对产物的影响.并用TEM,IR,TGA,XRD,UV-Vis等测试手段对其进行了表征.利用紫外-可见分光光度计测试了光吸收特性,发现纳米ZnO对200～380 nm波长范围的光有很强的吸收性,在可见光范围内也有较强的吸收研究了纳米ZnO光催化降解甲基橙的动力学行为,在紫外光直接照射下,光催化降解甲基橙,以分光光度法测量甲基橙的即时浓度,从而得出了不同条件下甲基橙降解的脱色速率,以比较不同的降解效果.

基于均相光化学氧化的光电一体化降解对硝基苯酚的研究

考察了模型污染物对硝基苯酚在三种均相光化学高级氧化工艺UV/H2 O2 ,UV/Fe3 + 和UV/Fe3 + /H2 O2 同电催化联合工艺下的降解 .对于COD的去除 ,三种光电联合工艺均不同程度地存在协同效应 ,其中以UV/Fe3 + 电催化联合工艺的协同效应最显著 .分析了形成协同效应的可能机理 .在UV/H2 O2 电催化联合的工艺中 ,主要为电催化副产物氧气及其间接反应产物如过氧化氢作用的结果 .而在UV/Fe3 + 和UV/Fe3 + /H2 O2 同电催化联合的工艺中 ,主要为铁离子的电化学再生 .对硝基苯酚降解的主要产物有苯酚、对苯二酚、对苯醌、4 硝基 1,2 苯二酚、1,2 ,4 苯三酚、5 硝基 1,2 ,3 苯三酚、反丁烯二酸和草酸等 ,并在此基础上提出了降解对硝基苯酚的可能历程 .光电一体化工艺提高了COD的处理效率 ,工艺简单 ,对废水治理具有很好应用前景 .

新颖的PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)^(4-)/H_2O_2类光-芬顿体系光催化降解苯胺

将Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]构成的类光-芬顿体系用于水体生物难降解有机污染物苯胺(ArNH2)的降解。研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对ArNH2降解的均相光催化作用。考察了ArNH2、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响。实验结果表明,0.1 mmol/L PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+0.2 mmol/L H2O2+0.1 mmol/L ArNH2的中性溶液在300 W汞灯照射下反应60 min,ArNH2的降解率达100%,总有机碳(TOC)去除约52%。同时讨论了PW11Fe(Ⅲ)(H2O)光催化H2O2产生羟基自由基的分子机制,并比较了酸性和中性条件下苯胺的光催化降解效果。

光催化氧化降解水中有机污染物的研究进展

光催化氧化能降解直至矿化多种有机污染物,是一种极具应用前景的水处理技术.对光催化氧化在国内外的研究和应用现状进行了介绍,包括均相和非均相光催化氧化机理、影响因素、实际应用、反应动力学、反应器、催化剂等,并讨论光催化氧化目前存在的问题及今后研究的发展方向.

Ca^(2+)-Ni^(2+)-La^(3+)类水滑石的制备及其光催化降解对甲苯酚

以尿素作为有效沉淀剂,采用均相沉淀法制备了Ca^(2+)-Ni^(2+)-La^(3+)类水滑石。通过FTIR、SEM、UV对样品的晶体结构、元素组成、材料性质等进行了特征分析。利用所制备的类水滑石对对甲苯酚进行吸附及光催化降解处理。结合实验和理论推测光催化机理。运用单因素分析和响应面实验模型验证法优化温度、光照时间、吸附剂用量及光照类型对对甲苯酚清除率的影响。实验结果表明当采用紫外光照,温度为20℃,吸附剂用量为25 mg[m(吸附剂)∶V(苯酚)=5∶4 mg/mL,料液比],光照时间为0.5 h时,对甲苯酚的清除率可达到94.05%。

制备方法对氧化镍光催化性能的影响

分别用均相沉淀法,溶胶-凝胶法和直接沉淀法制备了纳米级NiO粉体,用XRD和TEM对纳米NiO粉体的晶型及颗粒形貌进行了分析.研究了3种不同方法制备的氧化镍粉体光催化降解蒽醌染料B-RN废水的效果及影响光催化性能的因素;结果表明:均相沉淀法制备的氧化镍粉体颗粒均匀、粒径小、光催化性能最好.

氧化镍的制备和表征及光催化性能研究

用均相沉淀法合成了不同粒径和形状的镍的氧化物,通过XRD、TG-DTA对产物进行了物相及热稳定性分析,研究了镍的氧化物作为光催化剂降解脱色染料废水的效果,比较了不同粒径和形状的镍的氧化物的光催化性能。实验结果表明NiO具有良好的光催化性能。

CeO_2纳米颗粒修饰TiO_2纳米管阵列及其光催化性能

采用阳极氧化法在钛基底板上制备了TiO_2纳米管阵列,利用微波辅助均相沉淀法将CeO2纳米颗粒修饰到TiO_2纳米管阵列上。利用场发射扫描电镜(FESEM),能谱仪(EDS),X射线粉末衍射仪(XRD),紫外可见漫反射光谱(UV-Vis),X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对所制备的复合材料进行表征,并对其电化学阻抗谱及光催化降解亚甲基蓝染料废水性能进行考察。结果表明:CeO_2纳米颗粒的修饰将TiO_2纳米管阵列的光响应范围拓宽至可见光区域;相对于TiO_2纳米管阵列,CeO_2/TiO_2复合纳米管阵列电荷转移阻力减小,电子-空穴的分离效率提高,载流子的传输速率较快。复合材料表现出较高的光催化活性,其在4h内对亚甲基蓝光催化降解率可达80%。

Cu_(2)O基复合材料光降解罗丹明-B性能研究

室温下通过液相反应合成了Cu_(2)O/C_(3)N_(4)和Cu_(2)O/r-GO(还原石墨烯)两种复合材料。采用XRD、SEM对它们进行物相表征,并分别研究它们在可见光下的光催化降解罗丹明-B性能。与纯Cu_(2) O粉末相比,两种复合光催化剂性能都显著提高,这归功于复合材料中C_(3)N_(4)和/r-GO降低了光生电子和空穴的复合湮灭。Cu_(2)O/r-GO光催化剂中面积较小薄层石墨烯片根植于Cu_(2) O立方体中,起到了转移光生电子的作用。高比表面积C_(3)N_(4)不仅起到了分散作用,可能也作为可见光光催化剂与Cu_(2)O形成异质结。

难降解有机废水的高级氧化技术

概述了目前难降解有机废水处理过程中采用高级氧化技术的一些进展,介绍了几种方法的原理和应用现状,指出了该领域研究中存在的问题和发展动向。

Keggin型铁取代杂多阴离子PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)^(4-)光催化降解硝基苯

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)4-[PW11Fe(Ⅲ)(H2O)]代替传统光芬顿方法中的Fe3+作为光催化剂,构成一个新颖的光催化体系并用于水体生物难降解有机污染物硝基苯(NB)的降解.详细研究了在紫外光照射和H2O2存在下,PW11Fe(Ⅲ)(H2O)对NB降解的均相光催化作用.考察了NB初始浓度、溶液pH、H2O2和PW11Fe(Ⅲ)(H2O)浓度对光催化降解反应速率的影响.实验结果表明,1.0mmol·L-1PW11Fe(Ⅲ)(H2O)+5.0mmol·L-1H2O2+1.0mmol·L-1NB的中性溶液在300W汞灯照射下反应120min,NB的降解率达93%,总有机碳(TOC)去除约31%,显示了该新颖体系对NB光催化降解的高效性和优越性.

铬取代杂多阴离子PW11O39Cr(Ⅲ)(H2O^4-)可见光催化降解罗丹明B

为了利用太阳光能去除水体有机染料污染物,以Keggin型铬取代杂多阴离子PW11O39Cr(III)(H2O)4-(PW11Cr)为光催化剂, 详细研究在可见光照射下PW11Cr对水体有机染料污染物罗丹明B(RhB)的光催化降解作用, 考察RhB和PW11Cr初始浓度以及溶液pH对RhB可见光催化降解速率的影响, 并通过可见吸收光谱和荧光发射光谱研究水溶液中PW11Cr和RhB的相互作用, 提出PW11Cr光催化作用的机理. 实验结果表明,含有50 μTTmol·L-1 PW11Cr和10 μTTmol·L-1 RhB的水溶液在200 W可见光下照射120 min, RhB的降解率达到100%,总有机碳去除率约32%. 在PW11Cr浓度较大和pH<3.5的酸性条件下, PW11Cr与RhB之间易发生络合, 导致RhB光降解速率变慢,而PW11Cr浓度为50 μTTmol·L-1和溶液接近中性条件下, RhB的光降解速率较快.