活性碳纤维负载TiO_2去除低浓度甲醛气体的实验研究

利用自制的光催化气体反应系统,模拟有限密闭空间特殊环境,以甲醛气体为代表,用溶胶凝胶法制得不同配比的TiO2并负载在活性碳纤维上,将其放入马弗炉中在不同温度下煅烧,最后测试其对甲醛的去除效率,且研究了活性炭纤维负载TiO2作为整体材料对甲醛的去除动力学方程.结果表明,冰醋酸、无水乙醇、去离子水和煅烧温度对去除效果的影响是交互的,理想配比下两小时去除率可达78.89%;活性炭纤维负载TiO2作为整体材料对低浓度甲醛的去除满足动力学方程ρA=m0+(ρ0A-m0)exp(-Kt);自制材料对甲醛的去除量为4 357.78mg/(h×m2),稳定性为78.3%.

活性碳纤维负载单晶TiO_2纳米结构的制备及其光催化性能

以高纯钛片为钛源,采用水热合成的方法在活性碳纤维表面沉积TiO_2纳米晶,构造TiO_2/ACF复合纳米结构。采用X射线衍射仪对样品的晶体结构进行表征,采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对复合样品的形貌和结构进行分析。以甲基橙为目标降解物,分析了样品的光催化性能,研究了水热温度对复合纳米结构的结构、形貌及光催化性能的影响。结果表明,采用水热法可在活性碳纤维表面生长TiO_2纳米晶,并且为锐钛矿和金红石的双相结构。优化后的TiO_2/ACF-100样品具有最高的光催化性能,在300 W汞灯照射下120 min可完全降解甲基橙溶液,同时也表现出优越的重复使用特性。

TiO_2/Ag型抗菌活性碳纤维的制备和性能表征

采用涂覆和焙烧的简便方法 ,将载银二氧化钛 (TiO2 Ag)均匀地沉积在活性碳纤维表面。利用扫描电镜、氮气吸脱附等对活性碳纤维结构进行表征 ,研究发现活性碳纤维的微孔结构、活性碳纤维的高吸附性能基本保持不变。利用改良抑菌圈法研究了这类TiO2 Ag活性碳纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和链球菌的杀灭效果。结果表明 ,因Ag和TiO2 相互协同作用 ,TiO2 Ag活性碳纤维的抗菌性大大提高 ,当Ag含量为 0 .5 %时 ,在 37°C培养 4小时后 ,TiO2 Ag活性碳纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌就有很强的抗菌能力。由于TiO2 特殊的光催化特性 ,使TiO2 Ag活性碳纤维不仅适用于水的净化抗菌处理 ,更适用于空气的净化抗菌处理。

静电纺丝法制备PVP基TiO_2-活性碳纤维

采用静电纺丝技术制备聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）/钛酸四丁酯（TBT）复合纤维,经250℃预氧化,600℃碳化,磷酸浸渍后600℃活化直接制备改性活性碳纤维,即PVP基TiO2-活性碳纤维.通过扫描电镜（SEM）、差热-热重（TG-DTA）分析、X-射线衍射（XRD）进行表征,并分析.结果表明：所得活性碳纤维分布均匀,直径在300~500 nm之间,所得活性碳纤维中所含TiO2为具有光催化性质的锐钛矿晶型.

木质活性炭纤维负载纳米TiO_2降解甲醛的效果

以杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝、固化处理、二氧化碳活化后获得的木质活性炭纤维为载体,采用溶胶–凝胶法制备木质活性炭纤维负载纳米TiO2(WACFs/TiO2)光催化复合材料.研究光照时间、WACFs/TiO2催化剂用量、纳米TiO2负载量和初始甲醛质量浓度对WACFs/TiO2降解甲醛效果的影响.结果表明:随着光照时间、催化剂用量、初始甲醛质量浓度的增加,WACFs/TiO2对甲醛的降解率逐渐增加,但催化剂用量对甲醛降解率的影响相对较小;随TiO2负载量的增多,WACFs/TiO2对甲醛的降解率呈现先增加后减小的趋势.当光照时间7,h、催化剂用量0.5,g、纳米TiO2负载量29.89%、初始甲醛质量浓度8.82,mg/L时,WACFs/TiO2对甲醛的降解率达到92.33%.

氮等离子体改性活性炭纤维负载TiO_2净化室内甲苯

以氮等离子体对活性炭纤维表面进行改性,钛酸四丁酯为前驱体水解法负载TiO2,制备了复合光催化剂。用扫描电子显微境(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附法(BET)和X光电子能谱仪(XPS)对样品进行了表征,考察了复合光催化剂降解甲苯的效果。结果表明,表面负载的光催化剂颗粒均匀,为锐钛矿型;活性炭纤维改性后,平均孔径有所减小,微孔表面积增加,表面的羰基和羧基增加,其对应的复合光催化剂的吸附氧物种(O2-)提高了近3%;改性后复合光催化剂降解甲苯的能力优于未改性的样品,当外加电压为11000 V,改性20 min,TiO2负载2次制得的复合光催化剂样品在湿度为40%条件下,降解甲苯效果最好,对含甲苯浓度为2 mg/m3的气体处理200 min,降解率达97.88%,比未改性样品的效率提高了19.38%。

改性TiO_2负载活性炭纤维的研究进展

综述了纳米TiO2光催化剂的4种改性方法:贵金属沉积法、离子掺杂法、复合半导体法和表面光敏化法及改性机理,并总结了改性TiO2在活性炭纤维表面的负载工艺研究进展,为今后改性TiO2光催化复合材料的发展提出了建议,旨在为以改性TiO2为基础的新型光催化材料的研究提供思路。

Mn掺杂TiO_2负载木质活性炭纤维可见光降解甲醛的研究

以木质活性炭纤维为载体制备Mn掺杂TiO2负载木质活性炭纤维光催化复合材料(Mn/TiO2-WACFs),考察Mn掺杂浓度、光照时间、光照强度、甲醛初始质量浓度和样品用量对可见光下甲醛降解率的影响.研究表明:随着光照时间的延长、Mn/TiO2-WACFs用量的增多和初始甲醛质量浓度的增大,Mn/TiO2-WACFs对甲醛的降解率逐渐提高;随着Mn掺杂浓度和光照强度的增大,Mn/TiO2-WACFs对甲醛的降解率表现出先增大后减小的趋势.在65,W节能灯光照时间4,h、甲醛初始质量浓度9.38,mg/L、n(Mn)∶n(Ti)=1∶100、Mn/TiO2-WACFs用量0.22,g的条件下,甲醛降解率高达91%,.

TiO_2纳米粒子及纳米棒在活性碳纤维上的生长研究

通过两步水热方法,在活性碳纤维上依次沉积了锐钛矿型TiO_2纳米粒子及金红石型TiO_2纳米棒,SEM及XRD实验结果表明:在纤维表面预沉积锐钛矿型TiO_2纳米粒子有助于后续金红石型TiO_2纳米棒的生长。随着纳米棒的生长,纳米粒子的质量分数下降。与单纯锐钛矿型TiO_2纳米粒子负载的纤维相比,纳米棒生长时间2.5h相应的混晶TiO_2负载的活性碳纤维显示了对亚甲基蓝较高的光催化活性。在对混晶TiO_2负载的纤维用辛基三甲氧基硅烷处理后,纤维毡的表面显示超疏水性,并且水接触角随纳米棒生长时间的延长而增大。

纳米TiO_2光催化的活性碳纤维滤网产品性能研究

以纤维状活性碳滤网为原料,测试了经过纳米TiO2整理的活性碳纤维滤网与未经纳米TiO2整理的活性碳纤维滤网吸附甲醛的情况,得出了经纳米TiO2整理的活性碳纤维滤网吸附甲醛的性能得到增强的结论,并且测试了纳米整理前后活性碳纤维滤网的各种性能,并对结果作了分析比较。

碳纤维表面的氧化处理对其负载TiO_2的影响

以聚丙烯腈基碳纤维作为TiO2的载体制备光催化材料,用质量分数为65%-68%的硝酸（115℃）对碳纤维表面进行氧化处理,采用浸渍法对碳纤维进行TiO2负载。研究碳纤维表面的氧化处理对其负载TiO2的影响。利用扫描电子显微镜和超声波清洗仪等对材料的表面形态、TiO2的负载牢度等进行观察和分析。结果表明：随着对碳纤维氧化处理时间的增加,其对TiO2的原始负载率、超声波清洗后的负载率等均有提高的趋势;以对碳纤维进行4 h左右的表面氧化处理后,负载TiO2的效果为好。

柔性纤维负载TiO_2光催化反应器的设计

以柔性纤维负载TiO_2为光催化剂,在有效增加光辐射体积结构的基础上,根据流动方式与反应动力学原理,分别设计平板式、筒式以及金字塔式3种不同结构的光催化反应器,光照面积与反应物体积之比(A/V值)依次是0.606cm^(-1),0.727cm^(-1),0.454cm^(-1).处理动态水产养殖废水结果表明,当曝气量为0.35L/min,pH=6.7,进水流量Q=2×10~4 cm^3/h,氨氮初始质量浓度分别为9.6mg/L,58.7mg/L与93.5mg/L情况下,连续运行12h,筒式光催化反应器对氨氮的降解率均达到80%以上,筒式光催化反应器结构设计更优以及对氨氮的降解效率更高.

碳化纳米纤维负载TiO2的制备及其光催化性能研究

以Te纳米线为模板，葡萄糖为碳源，硫酸氧钛为钛源，采用两步水热法，通过煅烧制备得到碳化纳米纤维负载TiO2光催化剂。采用SEM、TEM、EDS、XRD、TG等测试方法对其形貌、结构、晶型、负载量进行表征。

载体对负载型TiO_2催化剂光催化性能的影响

以活性碳 (AC)和镁铝尖晶石 (MA)为载体 ,采用真空吸附水解法制备了负载型光催化剂TiO2 /AC和TiO2 /MA ,并采用TiO2 溶胶负载法制备了活性碳负载催化剂TiO2 (C) /AC .以氯仿为探针分子研究了其在催化剂上的吸附及光催化降解反应性能 .结果表明 ,催化剂的制备方法、TiO2 负载量与载体的吸附性能对光催化活性有明显的影响 .通过优化制备条件 ,TiO2 /AC催化剂的催化活性可提高到纳米TiO2 的 2 5倍 .氯仿在AC上的饱和吸附量较高 ,但吸附强度较弱 ;在纳米TiO2 上的吸附情况则正好相反 .氯仿在AC和TiO2 上吸附性质的差异有利于吸附在TiO2 /AC上的氯仿分子从活性碳载体向TiO2 光催化活性中心迁移 .镁铝尖晶石载体对光催化反应没有明显的促进作用 ,与其基本上不吸附氯仿分子有关 .与TiO2 胶体负载法相比 ,真空吸附水解法是一种较好的负载型TiO2

电气石/无机抗菌剂复合型中空活性碳纤维研究

本研究采用真空浸渍、溶胶凝胶和低温焙烧法,将电气石粉、氧化钛和银系抗菌剂载负在中空活性碳纤维(ACHF)的中心孔和表面上,制备了复合型负离子ACHF。测试表明:复合型负离子抗菌ACHF的微孔结构、高吸附性基本保持不变,在电气石、高价态银和TiO2的协同作用下,抗菌效果显著提高,水中浸泡对抗菌能力没有明显的影响,负离子释放量大于2000个/cm3,本研究制备的ACHF可广泛应用于空气或水的净化和抗菌领域。

ACF负载纳米TiO_2净化室内甲醛的应用研究

简要介绍了活性炭纤维与二氧化钛复合材料的发展概况、基本性能、应用及其吸附性能研究的意义,并对活性炭纤维负载二氧化钛的主要研究思路作了简要的阐述。

ACF氮等离子体改性对负载型TiO_2催化剂光催化性能的影响

为了解载体表面改性对负载型光催化剂表面活性的影响,采用氮等离子体对活性炭纤维表面进行改性,并以钛酸四丁酯为前驱体,水解法负载TiO2,制备了复合光催化剂。通过扫描电子显微镜观察了复合光催化剂的表面形貌;用氮气吸附法比较了活性炭纤维表面改性前后负载TiO2样品的比表面积和孔隙分布的情况;利用XPS测试分析了利用改性前后活性炭纤维负载TiO2的复合光催化剂表面的化学结构。结果表明,载体表面改性前后获得的复合光催化剂样品具有相似的形貌和孔隙结构;而载体经表面改性后获得的复合光催化剂表面吸附氧物种量提高了近3%,用其光催化净化浓度为20 mg/m3的甲醛气体400 min,甲醛的降解率达98%以上。

UV/固定化TiO_2对太湖源水中藻类胞内有机物的去除效能

采用溶胶凝胶法,以玻璃纤维网为载体负载TiO2薄膜,X射线衍射分析表明,其薄膜中TiO2晶相为锐钛矿型。基于UV/TiO2体系,研究其对太湖源水中藻类胞内有机物(IOM)的降解机制及其影响因素。与腐殖酸(HA)对比研究结果表明,IOM较难被光催化氧化工艺降解,反应60min时,UV254和DOC的降解率只有33.3%和19.1%,而HA的UV254和DOC降解率分别达到96.6%和57.3%;原因在于IOM主要是由大分子亲水性有机物组成,含有较多的氨基结构,而腐殖酸是强疏水性有机物,含有较多的芳香结构。同时,UV/TiO2体系的光强增强在一定程度上能提高IOM的降解效果;在pH=6.7时,IOM降解率达到最佳。

TiO_2/ACF吸附-光催化净化甲醛的研究

基于纳米TiO2在气相光催化领域的应用,针对室内环境中长期严重影响人体健康的污染物——甲醛,采用单因素分析法,探讨纳米TiO2光催化剂负载量、光照强度对光催化降解甲醛产生的影响;在此基础上调整活性碳纤维负载量以得到两者间最佳配比方案.结果表明,光强较大、纳米TiO2中度负载且活性碳纤维负载量为5.8g/m2时,光催化反应效果较好,甲醛浓度由初始状态下的0.80 mg/m3降至0.02mg/m3.

纳米TiO_2光催化器件的研究进展

印染废水成分复杂、难降解,是工业废水的主要污染源之一。光催化技术是一种新兴的高效节能现代污水处理技术,利用光催化器件解决废水处理问题必然成为未来的发展方向。综述了纳米TiO2的负载、器件用纳米TiO2结构单元的制备方法以及纳米TiO2器件的研究情况。