La2O3／ZnO／TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La2O3/ZnO/TiO2的光催化性能。结果表明:当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%,w(La2O3)=0.5%,煅烧温度为500℃时,La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂的光催化活性最高;当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解遵从Lang-muir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k=11.5 mg/(L.min);吸附常数K=2.88×10-2L/mg。

NiFe-LDH@Cu_(2)O/PAN光催化纤维的制备及性能研究

针对Cu_(2)O光催化活性较低,粉末光催化剂不易回收及重复使用性差等问题,采用静电纺丝方法制备NFC/PAN光催化纤维;通过引入可在其夹层中容纳阴离子的层状双氢氧化物,用NiFe-LDH对Cu_(2)O进行改性,并将其负载于PAN纤维,使用扫描电子显微镜、能谱仪、万能试验机、紫外可见吸收光谱等测试方法,评价不同Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O添加量对光催化纤维的性能影响。指出:在可见光照射60 min后,NFC质量百分比为5%的Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O/PAN对亚甲基蓝的降解效果最佳,达到91.7%,且其比表面积为76.3 cm^(2)/g,具有一定力学稳定性,重复使用5次后其降解率依旧达85%以上;5%Ni_(3)Fe_(1)-LDH@Cu_(2)O/PAN光催化效果在短时间可达到高效率,其光催化纤维降解速率常数最大,为0.0226,拉伸断裂强力提高3.35倍。

Cu2O/TiO2异质结构纳米材料的合成及其光催化降解甲基橙的研究

环境污染以及能源短缺问题日益加剧,迫使人们寻找相应的解决办法.就当前科技发展来看光催化技术是一种理想的应用技术,而且催化剂TiO2一直受到人们广泛的关注.实验采用水热法合成二氧化钛纳米线并以其为基底成功制得Cu2O/TiO2复合纳米材料.通过一系列表征技术手段对成功制得的Cu2O/TiO2复合光催化剂的内部结构、形貌以及光谱吸收范围进行深入的研究,并测试了自合成的Cu2O/TiO2光催化剂在可见光照射下对甲基橙的降解能力.结果表明:制得的Cu2O/TiO2复合纳米材料在光照50 min后降解率高达91.31%,是纯相Cu2O的1.43倍,是纯相TiO2的4.85倍.

聚乙二醇对CuO/Al_2O_3光催化剂制备与活性的影响

以葡萄糖为模板、聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经600℃焙烧4 h得到CuO/Al2O3光催化剂,并对样品进行XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和XPS等表征分析。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究焙烧温度、添加PEG-4000对样品光催化活性的影响。结果表明:PEG-4000的添加对产物的晶相和比表面积有一定影响;当焙烧温度600℃,加入10%PEG-4000到前驱体CuO/Al2O3中时,光催化活性最佳;光照60 min后,0.5 g/L光催化剂用量对甲基橙的脱色率达96.7%,与未加PEG-4000的样品比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高6.5%。

功能陶瓷材料K_2Ti_6O_(13)的合成和光催化性质研究

采用低温液固相法合成K2Ti6O13,通过XRD、EDX和UV-Vis等对合成样品的结构、组成和光学性质进行了测试分析;分别以水中甲基橙、亚甲基蓝和Cr(VI)为模型污染物,250 W汞灯为光源,考察了合成样品的光催化性能。结果表明:所合成样品是带隙值为3.47 eV的单斜相K2Ti6O13;光照140 min时K2Ti6O13对甲基橙和亚甲基蓝的降解率均为100%,对Cr(VI)的还原率为51.3%,进一步阐述了光催化反应机理。

Cu_2O光催化降解水中环境内分泌干扰物己烯雌酚性能的研究

采用水解法制备Cu2O,以Cu2O为催化剂,对光催化降解环境内分泌干扰物己烯雌酚(DES)的性能和影响因素进行了研究,利用高效液相色谱法(HPLC)测定降解后水中DES的含量。探讨了溶液的初始浓度、催化剂投加量、pH值以及光照时间对降解效率的影响。当DES初始浓度为5μg/mL,催化剂投加量为0.8g/L,pH值=4.0,光照120min的条件下降解效果达95.02%。

Cu_2O/Cu/TiO_2的制备及光催化性能研究

以葡萄糖为还原剂、采用液相法制备了Cu_2O光催化剂,并对其进行负载TiO_2改性,对Cu_2O/Cu/TiO_2降解亚甲基蓝的工艺条件进行研究。实验结果表明,改性后催化剂的催化效率得到提高;当ρ(亚甲基蓝)=5mg/L时,Cu_2O/Cu/TiO_2的最佳投料量为10mg、溶液初始pH=11时,在30min内降解率超过90.5%。在最佳条件下的循环降解实验表明Cu_2O/Cu/TiO_2有着良好的循环稳定性能。

TiO_2/Fe_3O_4光催化剂处理三氯乙烯的研究

采用溶胶凝胶法制备出易于固液分离的磁载TiO2/Fe3O4光催化剂.通过处理水中三氯乙烯研究其光催化活性,并对该磁载光催化剂的制备工艺参数进行优化.实验结果表明,在焙烧温度为500℃、焙烧时间3 h,得到的磁载光催化剂的活性最高,当水中三氯乙烯质量浓度为10 mg/L、反应体系pH值为7.0,光催化剂投加量为0.1 g/L、空气流量为40 mL/min时,三氯乙烯去除率可达到88.76%.磁载光催化剂可以实现磁分离回收,具有较高的回收率.

Pt-RGO-Cu_2O/TiO_2催化剂的制备及光催化制氢活性

采用化学沉积法和溶剂热法制备了RGO-Cu_2O/TiO_2复合光催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)表征复合催化剂的微观形貌、结构和光学特性。以H2Pt Cl6为无机前驱体对其进行Pt负载,研究了不同石墨烯含量对制氢活性的影响及不同光源下的制氢活性。结果表明:该复合催化剂表现出较好的光催化制氢活性,其中石墨烯的质量分数为0.5%,氢气的产生量最高。

In2O3/CdS复合物的制备及光催化性能

以氧化铟（In2O3）纳米球作为基体，采用水热法制备了氧化铟／硫化镉（In2O3／CdS）复合光催化剂，并利用XRD、SEM等对所制备复合光催化剂进行了表征。结果表明：复合光催化剂由立方相的In2O3纳米球和六方相CdS棒状结构组成，且In20，纳米球附着于CdS棒状结构表面上。光学性能测试和光降解实验发现：所得复合光催化剂与纯In2O3和纯CdS相比，不仅光响应范围增加，而且光催化亚甲基蓝（MB）的活性也得到显著改善。当In2O3／CdS中n（In2O3，）：n（CdS）=1：4时，光催化效率改善尤为明显，当复合催化剂的质量为0．05g时，MB转化率达到96．2％；这可能是由于CdS接受In2O3表面上的光生电子，减少了光生电子与空穴的复合机会，因而提高了光催化降解能力。

中空核壳型光催化剂Co3O4 @ TiO2的制备及其降解优化

采用软膜板法制备中空Co3O4微球,进而结合溶剂热法在其表面包覆TiO2壳,制备出中空核壳型Co3O4@TiO2光催化剂。同时,以罗丹宁B稀释溶液为模拟污水,对影响光催化效果的三种因素:光照强度(12~24μW/cm^2)、初始pH(6~8)、光催化剂浓度(60~80mg/L)进行模拟降解实验,通过构建数学响应面模型得到最佳的降解条件。

Ag_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2/膨胀石墨复合光催化剂的制备及甲基橙的降解

以钛酸四丁酯为钛源、膨胀石墨(EG)为载体,通过溶胶凝胶-浸渍法制备了Ag_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2/EG复合光催化剂。采用SEM,EDS,XRD,FTIR,UV-vis等技术对其进行表征,研究了该催化剂在紫外光及可见光下对甲基橙的降解性能。表征结果显示:Ag_6P_2W_(18)O_(62)被成功负载到TiO_2上且保持Dawson结构;经Ag_6P_2W_(18)O_(62)表面修饰后的复合光催化剂可见光吸收性能增强;EG提供的丰富孔道有利于有机污染物吸附去除。实验结果表明:在甲基橙质量浓度为20 mg/L、催化剂加入量为1.0 g/L、反应温度为25℃的条件下,n(Ag)∶n(Ti)=1∶16时的复合光催化剂(ATE-2)的紫外光、可见光催化活性最佳;紫外光下反应70 min时甲基橙去除率为96.5%,可见光下反应40 h时甲基橙去除率为83.5%;ATE-2使用5次后,反应70 min时,其甲基橙去除率仍为92.5%。

TiO_2光催化甲基橙电化学阻抗法表征的研究

采用溶胶-凝胶法在Al2O3薄膜表面上制备了纳米TiO2光催化薄膜(TiO2/Al2O3),将此薄膜用于光催化降解甲基橙,采用电化学阻抗法分析了TiO2薄膜光电极在甲基橙溶液中暗态、光照、不同光强以及改变阳极偏压时的交流阻抗图谱。结果表明,电化学阻抗谱能够较好的反应光催化、光电催化降解甲基橙的实验过程;并且发现施加阳极偏压可提高薄膜的催化性能,发现0.4 V左右最佳。

铁尾矿硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂

铁尾矿中富含铁、硅等有价元素,可作为制备功能性材料的原料。为考察硫酸焙烧法提取铁制备α-Fe2O3光催化剂的可能性,研究了焙烧过程中酸矿比、焙烧温度、焙烧时间对铁提取率的影响,得到适宜的焙烧条件为:酸矿比2∶1、焙烧温度280℃、焙烧时间2 h,此时铁的提取率为89.80%。焙烧熟料经浸出、过滤制得含铁的硫酸盐溶液,采用中和沉淀法制备含铁的前驱体,再经400℃煅烧2 h制得粒径为40~50 nm、分散性较好的α-Fe2O3光催化剂。α-Fe2O3光催化降解甲基橙时,暗反应20 min吸附率为56%,光催化120 min时的降解率可达99%,表明α-Fe2O3具有良好的光催化性能。该研究结果实现了铁尾矿中铁的综合利用,促进光催化剂的实用化。

磁核制备条件对TiO_2/Al_2O_3-Fe_3O_4光催化磁流体性能的影响

采用低温水热法制备了TiO_2/Al_2O_3-Fe_3O_4光催化磁流体(TAF),考察了制备载体Al_2O_3-Fe_3O_4条件对所制备的TAF理化性质和光催化性能的影响,并进行了表征分析;以初始质量浓度为25 mg/L的苯酚溶液为模拟污染物,对其进行光催化降解以考察其催化活性。结果表明,当Al_2O_3-Fe_3O_4载体的制备条件,原料Al_2O_3、Fe_3O_4的摩尔比4:1,p H为7,焙烧温度400℃,保温时间60 min,同时添加20 m L 0.1 mol/L的十二烷基苯磺酸钠时,所得TAF具有最佳的光催化效率。当光催化反应时间为120 min时,TAF以Ti O_2计的质量浓度为1 g/L时,苯酚的降解率达到81.2%;并具有良好的磁回收性能。

Bi_3Ti_4O_(12)/α-Bi_2O_3/TiO_2复合光催化剂的制备及其可见光催化活性研究

以工业二氧化钛(TiO_2)、五水合硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O)为原料制备了Bi_3Ti_4O_(12)/α-Bi_2O_3/TiO_2复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)等表征方法对光催化剂结构进行分析,表明复合样品中形成了Bi_3Ti_4O_(12)/α-Bi_2O_3/TiO_2异质结结构,其禁带宽度减小、吸收带边红移,光催化效率有明显提高。以亚甲基蓝为目标污染物评价其光催化活性,TiO_2与Bi(NO_3)_3·5H_2O质量比为1∶2.5,煅烧温度为600℃,煅烧时间为5 h时,复合样品光催化活性最佳,在12 W LED灯下,180 min后对浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液的去除率达96.8%。

利用H_2O_2/Fe^(2+)光助催化氧化脱除活性染料废水色度的研究

利用H2O2/Fe2+光助催化氧化,对活性艳红X-3B的染液模拟废水及印染厂活性染料的实际废水进行脱色研究,讨论了影响因素和控制条件。研究结果表明,本方法对活性染料废水脱色有较好的效果。

新型ACF可见光催化剂的制备与比较机理研究

利用水合肼还原法制备Cu2O,并向溶液中投入TiO2粉末的方法制备的催化剂改性的沥青基活性炭纤维(ACF-1),与经过水合肼还原法制备的Cu2O,溶胶凝胶法制备的Ti O2混合的催化剂改性的沥青基活性炭纤维(ACF-4),在反应设备中进行吸附脱除NO实验对比,证明前者吸附效率高而选择ACF-1进行下一步调整,水合肼还原法制备Cu2O过程中,先后对TiO2投入量的不同,和ACF负载时间不同进行调节,在反应设备中进行脱除NO实验,最后选定由Ti:Cu=0.5:1,负载时间为50min条件下制备的催化剂改性的沥青基活性炭纤维(ACF-1),并对ACF-1与ACF-4进行XPS表征,分析改性前后ACF表面元素含量和官能团的变化。研究表明,改性后ACF表面官能含量增加,增强了ACF对NO吸附能力,使脱硝效率达61%。

可见光催化剂改性粘胶基活性炭纤维脱硫脱硝试验

采用水合肼还原法制备了TiO_(2)/Cu_(2)O复合光催化剂,并将其负载在活性炭纤维(ACF)上。利用SEM、XPS、BET和XRD分析了催化剂的性能变化和反应行为。考察了催化剂对NO和SO_(2)的去除效率。结果表明,TiO_(2)/Cu_(2)O改性后ACF的孔径减小。表面官能团包括石墨碳和羰基的增加,提高了活性炭纤维对NO和SO_(2)的吸附能力。在可见光下,当温度为40℃时,TiO_(2)/Cu_(2)O脱硫脱硝效率最高,分别为90%和60%。