TiO_2/活性炭光催化技术应用于印染废水深度处理的研究

通过TiO2/活性炭光催化剂的光催化氧化作用,对印染废水的生化处理出水进行深度处理,考察了pH值、催化剂负载次数、光照时间、催化剂投加量等因素对处理效果的影响。结果表明,催化剂负载次数为4次,光照时间30 min,催化剂投加量为3 g时,处理效果最佳,出水COD达到50 mg/L,色度为2,满足印染行业回用水的标准。

N-CQDs/N-TiO_(2)复合光催化剂的制备及其催化降解甲基橙性能研究

采用水热法制备了一种新型的复合光催化剂N-CQDs/N-TiO_(2)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、固体荧光(PL)与比表面积仪(BET)等手段对其物相、形貌及光吸收性能进行表征,并研究了N-CQDs掺杂质量比对N-CQDs/N-TiO_(2)复合光催化剂对甲基橙光降解性能的影响。结果表明:与纯N-TiO_(2)相比,0.5%N-CQDs/N-TiO_(2)复合光催化剂对甲基橙溶液的降解效率为95.43%,这归因于N-CQDs可促进纯N-TiO_(2)对可见光的吸收,同时也可降低光生电子-空穴对的复合几率。捕获实验结果表明在可见光降解甲基橙过程中主要的活性物质为超氧基团(·O_(2)^(-))和光生空穴(h+),且·O_(2)^(-)占主要地位。

TiO_(2)/AC光催化降解PTA精制废水的实验研究

针对精对苯二甲酸(PTA)精制废水净化处理难问题,提出一种新型光催化降解处理方法。采用两步法制备TiO_(2)/活性炭(AC)复合催化剂,并利用X—射线衍射光谱(XRD)、N2吸附脱附和扫描电镜(SEM)对制备的复合催化剂进行表征。在光反应装置中进行光催化降解实验,考察TiO_(2)/AC的光催化性能。结果表明:锐钛矿晶型的TiO_(2)分散于AC丰富的微孔和中孔中;最佳光催化反应条件为焙烧温度为500℃,AC粒径为(0.2,0.3]mm,紫外灯功率为40 W,TiO_(2)负载量为11%,催化剂质量浓度为7 g/L,光照时间7 h,此时PTA精制废水的化学需氧量(COD)去除率达64.24%;同时,TiO_(2)/AC复合催化剂展现出良好的重复使用性能,证明了TiO_(2)/AC光催化处理方法的可行性和高效性。

TiO2/Fe-ZSM-5光催化降解印染废水

印染废水非常难处理。随着氧化降解的大量发展,各种先进的氧化技术,包括光催化、臭氧分解、声催化光芬顿、光电芬顿技术等已经成为破坏顽固化合物的技术的一。迄今为止,已经深入研究了各种预期应用中的TiO2光催化性能的研究,即掺杂剂添加、合成技术改性和异质复合材料结构。在本研究中,TiO2/Fe-ZSM-5复合材料的光催化活性将成为光催化剂,并且将确定最佳操作参数。本实验在pH值为9,RhB浓度为5 ppm,光强度为538 w/m2,TiO2/Fe-ZSM-5添加量为0.5 g/L时,有最佳降解效率。

活性炭孔径和比表面积对TiO_2/AC光催化性能的影响

采用"同步物理-化学活化法"二次活化商品活性炭,制备不同孔径和比表面积的系列活性炭(AC)载体,以偏钛酸为钛源,利用均匀沉淀法制备TiO2负载型光催化剂(TiO2/AC),用氮吸附、XRD、SEM等方法表征,研究活性炭的孔径和比表面积对TiO2/AC性能的影响;并通过降解水溶液中的亚甲基蓝(MB)研究TiO2/AC光催化氧化特性,考察催化剂投加量、不同MB浓度等因素对光催化氧化的影响.结果表明,负载的TiO2粒子粒径为12-20nm,活性炭的比表面积大、平均孔径大有利于TiO2的均匀分散,阻止TiO2晶粒生长,有利于充分发挥TiO2小尺度效应;另外,活性炭吸附和TiO2光解的协同效应使TiO2/AC光催化剂对MB降解的效率显著提高.动力学研究表明,TiO2/AC光催化降解MB反应符合表观一级动力学特征.

掺铁TiO_2-活性炭复合材料的制备及其光催化活性

通过浸渍法将掺铁TiO2溶胶负载到活性炭上制备掺铁TiO2-活性炭复合光催化剂材料,并对其结构特征、吸附特性、可见光光催化活性和再生性能进行研究.结果表明,掺铁TiO2-活性炭复合材料具有很大的比表面积,对有机污染物具有优越的吸附性能,而其比表面积则随着掺铁TiO2-活性炭的质量比的增大而逐渐减小.在可见光下,复合光催化剂材料由于Fe3+的引入TiO2中,对亚甲基蓝溶液具有高的光催化活性,其中经过500℃热处理的载钛量为5%(质量分数)的复合光催化剂材料的光催化活性最佳.复合光催化剂具有优越的再生性能,经再生处理可多次重复使用.

TiO_2/活性炭复合体对罗丹明B的光催化降解

以紫外灯为光源,通过对可溶性染料罗丹明B的降解反应,考察TiO2/活性炭复合体的光催化活性,探讨了光催化反应中溶液的pH值、光强、反应温度和罗丹明B的起始浓度对催化反应的影响,结果表明,TiO2/活性炭复合体具有很高的光催化活性,对罗丹明B的降解过程遵循LangmuirHinshelwood动力学方程,降解速率受pH值、罗丹明B起始浓度和入射光强度的影响很大,反应温度对降解速率影响很小.在研究范围内,pH6和40W的入射光强度有利于光催化降解.

TiO_2在微孔型活性炭纤维上的固载及其对苯酚的光催化降解(英文)

以环氧树脂作为TiO2与活性炭纤维(ACF)之间联结的前驱体,使TiO2粘附于纤维表面,而后经氮气氛下400℃～580℃不同温度的煅烧处理,制得TiO2/ACF复合体.采用BET,SEM,XRD及UV-Vis光谱等手段对复合体的物理化学特性进行了表征.以水中苯酚为目标污染物考察了TiO2/ACF样品的光催化性能.结果表明,460℃煅烧品较其他样品对苯酚具有更好的去除能力.在其重复利用过程中,始终保持了高的光催化效率,直至第三次循环,其最终对苯酚的去除量仍与P25粉体相当.而且,牢固负载的TiO2更具实用性,易于从水中回收.

TiO_2-活性炭复合材料吸附及光催化净化甲醛的研究

超临界乙醇条件下制备的TiO2-活性炭(Sc-TiO2-AC)复合材料,表征了所制备样品的结构,且对样品的吸附及光催化净化甲醛的性能进行了分析。实验表明,在超临界乙醇条件下可快速有效地制备出具很好的光催化与吸附协同效应的Sc-TiO2-AC复合材料。而且协同效应优于活性炭与Sc-TiO2样品的简单混合样品。研究表明产生这一协同效应时,光催化甲醛降解速率加快,同时光催化作用促使被活性炭吸附的污染物向TiO2表面迁移,使活性炭的吸附能力得以恢复,实现原位再生。实验表明,在300℃制备的Sc-TiO2-AC复合材料的甲醛去除率最高。300、350和400℃时的甲醛去除率在实验进行240min后分别达到100%、96%和93%。

活性炭比表面积、孔径对TiO_2/AC光催化活性的影响

以不同孔径和比表面积的系列活性炭(AC)为载体,通过溶胶-凝胶法制备得到TiO2/AC负载型光催化剂。利用氮气吸附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对复合催化剂进行表征,并对其进行动态甲苯光降解研究。结果表明:比表面积大、大中孔道丰富的活性炭更适合于负载TiO2制备TiO2/AC复合光催化剂,并且具有更好的光催化活性和延长催化剂的失活时间,对甲苯最大降解率可达97%,失活时间可达11 h,适宜的填充量有利于提高光降解效果。

负载型TiO_2/活性炭的制备及光催化降解罗丹明B研究

通过溶胶凝胶方法以活性炭(AC)为载体,制备负载型TiO2AC,利用SEM、BET、XRD、Ranme、XPS对TiO2AC的组成、结构、尺寸等特征进行分析和表征,并用紫外灯为光源,通过TiO2AC、TiO2粉末和活性炭与TiO2粉末的混合物对可溶性罗丹明B的光催化降解效果的比较,探讨了TiO2AC的光催化性能.结果表明,负载体中的TiO2是由30～60nm的球形颗粒组成,含有Ti,O,C等3种元素,颗粒间不发生团聚,其中一些C元素是由活性炭载体扩散到TiO2颗粒中的.由于活性炭载体与TiO2的协同作用以及高浓度Ti3+的影响,负载型TiO2AC的光催化活性大.当TiO2AC在250℃空气中热处理2h,再在氮气保护下500℃热处理2h,TiO2的质量分数为(18±0.3)%时,负载型TiO2AC对罗丹明B的光催化降解的表观反应常数k最大,为0.0077min-1.

活性炭修饰对TiO_2形态结构及光催化活性的影响

以TiC l4为钛源,采用酸催化水解法合成TiO2和TiO2/活性炭(TiO2/AC)复合光催化剂,研究了AC修饰对TiO2形态结构及光催化活性的影响。采用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、低温液氮吸附等测试技术对复合光催化剂的晶相结构、光谱特征、表面结构等进行表征;以苯酚为模型物,研究了不同形态结构TiO2/AC的光催化活性。结果表明,AC可抑制TiO2晶粒生长,减缓TiO2粒子间团聚,提高锐钛矿相向金红石相转变温度,减缓相转化速度。在较宽的煅烧温度范围内,TiO2/AC都表现出较高的光催化活性,对苯酚降解率可达95%以上。

活性炭纤维负载TiO_2光催化降解甲醛的影响因素

利用自制光催化气体反应器体系,以活性炭纤维负载TiO2作催化剂,在紫外光照射下模拟降解室内污染气体甲醛,测试了活性炭纤维负载TiO2催化剂的催化活性,探讨了紫外光光强、催化剂的酸度、反应器内湿度及反应时间等控制反应的主要因素对甲醛降解率的影响。结果表明,活性炭纤维与TiO2的协同作用大大提高了对甲醛的降解效果;紫外光强增倍对甲醛降解率有一定提高,但提高幅度仅为11.71%;活性炭纤维用pH=5的TiO2溶胶浸泡做催化剂对甲醛的降解效果最好,60 min内降解率达到68.37%;反应器内的湿度为81%甲醛降解率最高,反应60 min后达82.2%;随着反应时间的延长,甲醛降解率的上升幅度不断减小,最高只能达到94.59%。

活性炭纤维负载TiO_2薄膜的制备及对亚甲基蓝的光催化降解

采用浸渍-水解法,制备了活性炭纤维(ACF)负载TiO2薄膜.通过XRD、SEM与XPS对膜进行了表征,并研究了该负载型催化剂对亚甲基蓝的光催化降解性能.结果表明,所得薄膜为锐钛矿晶型,在其循环使用过程中,经140 min光催化反应对亚甲基蓝的去除率始终维持在99.8%～99.9%,说明该产品对亚甲基蓝具有高的光催化活性和重复利用性.在有无紫外光照两种情况下,通过比较所制备催化剂在5次循环使用中对亚甲基蓝的去除性能,以及降解产物中铵离子的浓度变化,证明亚甲基蓝的去除是被TiO2降解而不是被ACF吸附.

Fe、N掺杂活性炭负载TiO_2光催化降解酸性橙Ⅱ的研究

【目的】研究掺杂的活性炭负载型TiO2(TiO2/AC)光催化剂,在紫外光作用下对酸性橙Ⅱ(AO7)的去除效果,以寻求一种在有机废水处理中催化活性较高且易回收的光催化剂。【方法】用硝酸铁和尿素分别作Fe源和N源,以活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶和浸渍-焙烘相结合的方法,制备出Fe、N单独掺杂及Fe-N共掺杂TiO2/AC光催化剂,分析其对AO7的去除效果。【结果】单独掺杂制备的TiO2/AC催化剂对AO7的去除率随着掺Fe量(n(Fe)∶n(Ti))和掺N量(n(N)∶n(Ti))的增加先升高后降低,当n(Fe)∶n(Ti)和n(N)∶n(Ti)分别为0.1%和3.2%时,AO7的去除效果较佳。Fe-N共掺杂制备的TiO2/AC催化剂中,Fe、N和Ti的物质的量比为0.2%∶4.8%∶1时,催化剂具有较好的催化性能,经过3h的光催化反应,AO7的去除率可达到90.5%。【结论】Fe-N共掺杂对TiO2/AC的催化性能具有协同作用,其催化能力明显优于Fe、N单独掺杂样品。

活性炭负载TiO_2光催化剂的研究进展

活性炭负载TiO2光催化剂具有光催化活性高、易回收再利用等优点,已成为目前光催化材料领域的研究热点。本文就活性炭负载TiO2光催化剂的制备方法和活性炭对其光催化活性的影响作一综述,并指出了这类材料存在的不足及发展方向。

真空吸附水解制备活性炭负载TiO_2及其光催化降解间二氯苯

采用直接真空吸附钛酸四丁酯后水解法制备了以活性炭为载体的负载型TiO2光催化剂,以间二氯苯为探针分子研究了催化剂光催化降解反应性能.实验结果表明:随着热处理温度的不同,催化剂的光催化活性有很大的变化.对催化剂多次反复使用,其活性基本不变.

活性炭表面含氧官能团对TiO_2/AC的吸附和光催化活性的影响

通过硝酸氧化和热处理获得了表面含氧基团和织构显著变化的活性炭,考察了所得活性炭载纳米TiO_2光催化剂(TiO_2/AC)对亚甲蓝和甲基橙的吸附和光催化降解,研究了活性炭表面含氧基团对TiO_2/AC吸附和光催化活性的影响。结果表明,活性炭表面含氧基团的变化比织构显著,其表面含氧基团尤其是羧酸基团对TiO_2/AC的吸附和光催化活性有决定性的影响;同时,针对降解物的电荷性质不同,活性炭表面含氧基团的影响有差异,对阳离子亚甲蓝的吸附和光催化活性的影响比阴离子甲基橙的显著,250℃下脱除表面羧酸后的催化剂对亚甲蓝的光催化活性明显降低而对甲基橙的则稍有增加。

活性炭/TiO2光催化净化室内甲醛的实验研究

采用溶胶-凝胶法制得兼具吸附和催化性能的新型复合催化剂活性炭/TiO2。考察了不同吸附材料、形状、辐射照度等条件下对甲醛净化效果的影响。结果表明,活性炭在负载TiO2后吸附效果有所加强,负载不会影响活性炭本身的吸附效果,同等工况下,球状催化剂比粉状催化剂降解效率好,球状催化剂用UV-340型紫外灯在辐射照度18.5μW/cm^2工况下照射3h,甲醛降解率达到84.9%。

活性炭负载TiO_2复合光催化剂的光催化活性研究

采用水热法将TiO2负载在不同活性炭上形成复合光催化剂,通过SEM和XRD对所得复合催化剂进行表征,并对亚甲基蓝(MB)进行光催化降解。结果表明:复合光催化剂具有很高的光催化降解率,其中椰壳活性炭载体优于煤质活性炭载体。负载的TiO2均为锐钛矿晶型,晶粒发育较完善、粒径小、分布均匀。TiO2负载量的提高未能改变光催化活性,反而降低了复合光催化剂的吸附能力。煅烧处理可以进一步提高光催化活性。