碳纳米管和纳米二氧化钛复合光催化剂处理海洋柴油污染的研究

利用溶胶凝胶法自制了碳纳米管和纳米二氧化钛的复合光催化剂,采用投射电子显微镜和X光衍射仪对粉体的粒径、物象、形貌和热稳定性等进行表征。通过研究光照条件、催化剂的投加量、油的初始浓度、催化剂制备的煅烧条件等因素,考察了自制碳纳米管和纳米二氧化钛的复合催化剂对降解模拟海洋柴油污染的海水去除率的影响。研究发现,在可见光照条件下,400℃煅烧2 h的复合催化剂,投加量为0.4 g/L、柴油的初始浓度为0.6 g/L、反应的光照时间为4 h时效果最好,去除率可达到67.65%。

可见光下Li+/CNTS-TiO2光催化剂降解海洋柴油污染的研究

通过溶胶-凝胶法,以CNTS-TiO2为前驱物制备了Li+掺杂CNTS-TiO2的纳米复合光催化剂(以下均称为Li+/CNTS-TiO2),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段对光催化剂进行表征,结果表明制得的催化剂为纳米材料且在TiO2的基础上增大了比表面积。利用掺杂量为3%的Li+掺杂CNTS-TiO2复合光催化剂(以下均称为3%Li+/CNTS-TiO2)光催化降解海洋柴油污染,在可见光条件下考察了Li+掺杂量、煅烧温度、光催化剂投加量、柴油初始质量浓度、光催化反应时间、H2O2质量浓度等条件对光催化实验的影响。进行正交实验,确定最优化工艺条件为:Li+掺杂量为3%,光催化剂的煅烧温度为600℃,3%Li+/CNTS-TiO2的投加量为0.1g/L,降解柴油初始质量浓度为0.4g/L,光催化反应时间为3h,H2O2质量浓度为0.6g/L,降解率可以达到95%以上。同时对此光催化剂进行应用试验,试验结果表明光催化剂去除效果优异,去除率可达91.87%。

Cu^2+/SnO2复合纳米光催化剂的制备及其对海洋柴油污染物的降解

采用化学沉淀法成功制备了Cu^2+/SnO2复合纳米光催化剂,采用XRD、SEM等测试手段对复合纳米光催化剂的粒径、形态等进行表征。在紫外光条件下,分别改变催化剂掺杂比、催化剂煅烧温度、催化剂投加量、柴油初始含量和光照时间等单因素,探究不同条件对Cu^2+/SnO2复合纳米光催化剂降解海洋柴油污染物的影响。结果表明,自制复合纳米光催化剂可以有效降解海水中的柴油污染物,在紫外光作用下,于400℃下煅烧Cu/Sn掺杂比为0.03的Cu^2+/SnO2复合纳米光催化剂、投加量为0.2 g/dm^3、柴油初始含量为0.15 g/dm^3、H2O2溶液含量为0.2 g/dm^3、溶液的pH为7、光照时间3 h时效果最好,海水中柴油的去除率最高,达到86.98%。Cu^2+/SnO2复合纳米光催化剂用聚丙烯纳米球负载后可以实际应用于海洋中,便于回收。