TiO_2/活性炭负载型光催化剂的溶胶-凝胶法合成及表征

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在多孔活性炭(AC)表面合成TiO2前驱体,在氮气保护下程序升温处理制得TiO2/AC负载型光催化剂.采用X射线衍射、漫反射光谱、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、能量色散谱和低温液氮吸附等对光催化剂晶相结构、光谱特征及表面结构进行了表征.结果表明,AC可提高TiO2分散性能,降低TiO2团聚体的尺寸,并抑制其由锐钛矿相向金红石相的转变.TiO2与AC接触界面处有Ti-O-C键生成.另外,AC的含量对TiO2的能阈结构和晶粒大小影响不大.苯酚溶液的光催化降解测试结果表明,AC负载可为TiO2提供高浓度反应环境,适宜量的负载可显著提高TiO2对有机稀溶液的光催化降解活性.对于50mg/L苯酚的光催化降解,AC的质量分数分别为5%,9%和11%时催化剂协同系数分别为1.1,1.5和1.3.循环使用7次后,AC含量为9%的催化剂对苯酚的降解率仍达95.84%.

负载型光催化剂的失活研究

考察了TiO2光催化剂降解亚甲基蓝时,pH值、TiO2预处理、制备条件及反应操作方式等对光催化剂稳定性的影响,对以玻璃弹簧为载体,采用浸涂-烧结法制备的纳米TiO2负载型光催化剂的失活现象进行了初步研究。结果表明:反应副产物在光催化剂表面的强吸附或积累是造成光催化剂失活的主要原因,并且在碱性条件下失活进一步加剧。

负载型光催化剂降解有机废水的研究进展

光催化技术应用于有机废水处理具有广阔的前景,负载型光催化剂以其独特的优点日益受到人们的关注,因此,在简述普通未负载光催化剂降解有机废水的基础上,重点讨论负载型TiO2光催化剂的制备及应用。

新颖负载型光催化剂的开发

以新颖玻璃弹簧填料为载体 ,采用浸渍 -烧结法制备负载型纳米 Ti O2 光催化剂。通过光在不同填充床中的分布测定结果 ,表明光在该光催化剂床层中的传递距离比玻璃珠载体长 8倍 ,比0 .5 % P2 5悬浮液中的传递距离长 2 8倍。该负载型光催化剂具有光辐射分布较均匀、光照射表面积与体积比高等优点 。

负载型光催化膜降解高浓度甲基橙溶液

以负载型TiO2/活性炭光催化膜降解高浓度甲基橙水溶液为处理体系,研究了负载膜型与微粉型光催化剂降解活性,考察了催化剂用量、溶液初始质量浓度、溶液pH值等对降解性能的影响。探讨了初始质量浓度对降解反应动力学的影响,确定了降解反应级数为一级,得出了不同初始质量浓度下的反应半衰期表示式。

TiO_2/AC负载型光催化剂的制备及光催化性能的研究

利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),对溶胶-凝胶法中不同煅烧温度条件下合成的TiO2/AC负载型光催化剂的表面形貌、分布均匀性、粒径大小及晶型等进行了表征;通过亚甲基蓝溶液光催化降解试验,对TiO2/AC负载型光催化剂的催化性能进行了测试.结果表明,经400℃煅烧制备而成的TiO2/AC负载型光催化剂的表面TiO2纳米粒子分布均匀、无明显的团聚现象,在紫外光灯的照射下对亚甲基蓝的降解率在2 h内可达68.30%,经6次重复使用后其催化降解率仍能达到60%以上,表明该催化剂具有良好、稳定的催化性能和较高的循环利用价值.

Fe_2O_3-TiO_2负载型光催化剂的制备和性能研究

采用溶胶—凝胶法制备了负载于玻璃的Fe2O3-TiO2复合光催化剂,并用染料酸性媒介红B的光催化降解反应对所得负载型光催化剂进行活性评价。试验表明,Fe2O3摩尔分数为3.9%,涂覆4层,在500℃煅烧2h的Fe2O3-TiO2复合光催化剂活性最高,反应1h后的降解率是使用纯TiO2的3倍多。所制光催化剂负载牢固,长时间使用活性没有降低。试验还发现,乙酰丙酮的加入可以抑制含Fe溶胶的聚沉。

CdO-TiO_2负载型光催化剂降解染料酸性媒介红B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了负载于玻璃的C dO-TiO2复合光催化剂,并将其用于光催化降解染料酸性媒介红B。实验表明,n(Cd)/n(Ti)=0.04,涂覆5层,550℃煅烧0.5h的C dO-TiO2复合光催化剂活性最高,反应1h后的降解率是使用纯TiO2的3倍多。实验证明,该负载型光催化剂对染料酸性媒介红B的降解符合准一级动力学规律,常温(25℃)时反应的速率常数为0.0095m in-1,反应的活化能21.2kJ/m ol。

新型负载型光催化剂的制备及其光催化活性研究

以硝酸钙和磷酸为原料,采用均匀沉淀法制备了羟基磷灰石(HAP);以HAP为载体,采用浸渍—提拉法制得负载型光催化剂TiO2/HAP,并用其对酸性媒介红B进行光催化氧化实验;探讨了HAP煅烧温度和TiO2负载量对TiO2/HAP光催化活性的影响,并利用XRD、FT-IR和TEM对载体及TiO2/HAP催化剂进行了表征。实验结果表明,煅烧温度、TiO2负载量对HAP吸附性能及催化活性有较大的影响;TiO2/HAP的催化活性明显优于TiO2/玻片的催化活性。

负载型光催化膜研究进展

光催化技术和膜分离技术是两种新的水处理技术,二者耦合后形成的光催化膜不仅可以起到固定催化剂、缓解膜污染的作用,还可产生协同效应、提高水中污染物的降解效率。综述了光催化剂和负载膜的种类,以及光催化负载膜的研究现状。

大孔TiO2负载型光催化剂的合成及其可见光催化性能

以大孔TiO2(m-TiO2)为载体,采用饱和浸渍法和(或)聚乙烯醇(PVA)保护的还原法制备0.5Fe2O3/m-TiO2、0.5AuPt2/m-TiO2、0.5AuPt2/0.5Fe2O3/m-TiO2(Fe2O3、AuPt2理论质量百分含量分别为0.5 wt%)光催化剂,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等分析技术对所制得样品的物化性质进行表征,并对其在可见光照射下降解甲基橙(MO)的光催化活性进行评价。结果表明,m-TiO2及其负载型光催化剂均具有纯的锐钛矿晶相,具有微米级大孔孔道结构,m-TiO2在可见光区的光吸收性能最弱,负载后可见光吸收性能增强,所有样品带隙能为2.73-2.94 eV,其中0.5AuPt2/0.5Fe2O3/m-TiO2具有最强的可见光吸收性能,带隙能为2.82 eV,显示良好的可见光驱动降解MO的光催化活性。

酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂的制备与应用

该专利涉及一种酸化混晶TiO2纳米线负载型光催化剂。制备方法如下：将二氧化钛P25分散于NaOH水溶液中进行水热反应，反应完成后滤出沉淀物并置于盐酸溶液中浸渍酸化，之后用去离子水冲洗，于真空干燥箱内烘干，置于马弗炉中于500-600℃煅烧2～8h，得到酸化混晶TiO2纳米线，将其与过渡金属盐一起加入乙醇溶液中，滴加硫酸溶液，浸渍搅拌，进行水热反应，反应完成后弃去上清液，真空干燥，即得所述催化剂。

负载型光催化剂降解有机废水的研究进展

主要介绍适用于有机合成工业、医药工业、农药工业、染料工业、精细化学工业以及无机合成工业等领域的先进的或有推广价值的清洁生产工艺技术和三废治理技术。

负载型TiO_(2-x)N_x的制备表征及可见光催化降解亚甲基蓝

以溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶,负载于玻璃微珠表面,在NH3气流中直接进行热处理,制备负载型掺氮纳米TiO2薄膜催化剂.选取亚甲基蓝为处理对象,结合对催化剂表面结构、晶型和紫外可见吸收的表征,对制备的催化剂进行评价.结果表明,450℃下焙烧3 h所制备的负载型催化剂为锐态矿相;可见光的范围拓展到700 nm左右;负载均匀致密;实验进一步探讨TiO2-xNx负载型催化剂投加量、pH及曝气量对可见光催化降解反应的影响.溶液中亚甲基蓝的光催化降解动力学研究表明其符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,呈一级动力学反应特征.光谱分析发现反应过程中其最大波长逐渐蓝移,表明反应过程中有不稳定中间产物的存在.

TiO_2/浮珠负载型光催化剂的制备及其光催化性能

为提高光催化降解印染废水的效率,以空心结构微珠(浮珠)为载体,将TiO2溶胶-凝胶负载于表面,制备一系列不同焙烧温度、不同负载次数、具有高催化性能的负载型光催化剂.通过对甲基橙溶液光催化降解实验,研究了焙烧温度、负载次数、甲基橙溶液的初始质量浓度对光催化性能的影响.实验结果表明:500℃焙烧、负载4次时制得的负载型光催化剂催化活性最高,光照反应120 min5、mg/L的甲基橙溶液降解率为69%;降低甲基橙溶液初始质量浓度,其降解速率明显提高.

负载型光催化材料CeO_2-TiO_2/SiO_2的表面结构与光响应性能

采用表面改性法制备了负载型光催化材料CeO2-TiO2/SiO2,并用X射线衍射,比表面积测定,红外光谱,程序升温还原和紫外可见漫反射光谱技术对固体材料的结构和光响应性能进行了表征.结果表明,CeO2与TiO2在材料表面存在相互修饰作用,CeO2能拓展TiO2的光响应范围,使TiO2吸光区域由紫外拓宽至可见光区,从而提高材料的光能利用率;Ti4+可以进入CeO2晶格,形成Ce-O-Ti键合,使得Ti4+平均配位数增加,同时提高了CeO2体相晶格氧的活性;TiO2有助于提高CeO2在载体表面的分散程度,减小CeO2的微晶尺寸,提高固体材料的能隙值和氧化还原能力.

制备条件对新颖负载型TiO_2光催化剂活性的影响

开发新颖玻璃弹簧填料型载体 ,采用浸渍 -烧结法制备纳米 Ti O2 负载型光催化剂 ,研究不同制备条件对其催化活性的影响。结果表明 ,该负载型催化剂较佳制备条件为 :P2 5 Ti O2 浸渍浆料浓度为 0 .5 % ,浸渍次数为 5次 ,焙烧温度为 40 0°C、时间为 3 h。该负载型光催化剂具有高的光照射表面积 /体积比、空隙率很大、床层压降低 ,以及在催化剂填充空间光辐射分布较均匀 ,导致有效的光催化反应体积成倍增加的优点。

负载型纳米TiO_2光催化剂的结构表征

采用溶胶凝胶技术 ,以钛的醇盐为原料 ,通过在溶胶中加入正硅酸乙酯抑制TiO2 晶型的转变 ,制得了一种高光催化活性的具有混晶结构的纳米TiO2 光催化剂 ,并将其负载于硅胶载体。通过XRD研究了温度、正硅酸乙酯的加入量等对TiO2 相变过程的影响 ,并分析了这种相变的作用机理。用BET比表面仪、原子力显微镜、紫外 可见分光光度计对负载型TiO2

分光光度法研究膨润土负载型光催化剂降解亚甲基蓝

以Zn(NO3)2、SnCl4和膨润土为原料,采用沉淀法制备膨润土负载ZnO/SnO2光降解催化剂,用XRD对其结构进行了表征。在可见光下对亚甲基蓝染料废水进行降解实验,讨论了影响亚甲基蓝降解的主要因素。结果表明,光降解催化剂具有优良的光催化活性,在可见光下对浓度为10mg/L亚甲基蓝,30min降解率达到99.5%。

负载型TiO2光催化剂的制备及光催化活性研究

目的研究TiO2的光催化活性，制备可悬浮的负载型TiO2光催化剂，并以活性艳红X-3B有机染料为降解对象来检验光催化剂的光催化活性．方法以钛酸正四丁酯为前躯体、无水乙醇为溶剂、以粒径2～3mm粗孔硅胶微球为载体，用溶胶-凝胶法制备负载型TiO2光催化剂．以20W（λ=253.7nm）紫外线杀菌灯为光源，采用自制反应器进行光催化氧化试验．通过试验研究分析如负载型TiO2光催化剂无水乙醇和硝酸的投加量、镀膜次数、煅烧温度等因素对光催化降解效果的影响，结果镀膜5次、煅烧温度为450℃制成的催化剂对活性艳红X-3B染料废水有较好的去除效果，当废水初始浓度50mg／L，调节pH为3左右，催化剂的投加量为10g／L，反应2h，脱色率96％以上．结论用溶胶-凝胶法制备负载型Ti02光催化剂具有较好的光催化活性，且克服了粉末状TiO2难回收、易流失的缺点，