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-纳米TiO_2复合光催化网处理空气中微量甲醛的试验

目的为了提高室内空气品质,提出新型净化的活性炭-纳米Ti O2复合光催化技术.方法通过模拟空调系统分析了不同条件下复合净化网的净化效率,同时对3种净化装置(复合光催化净化网、Ti O2光催化净化网、活性炭吸附网)在空调系统净化甲醛的净化性能进行了对比分析.结果复合光催化净化网在高风速且污染物质量浓度较低时的净化效率高于其他两种净化网的净化效率近15%,当迎风面风速为高速v=3.5 m/s与低速v=0.8 m/s时,净化效率相差不超过8%.结论同时该净化网对于无机和有机污染物具有较强的吸附氧化能力、较小的空气阻力、在净化过程中无中间副产物生成.以及试现了活性炭的原位再生,延长了净化网的使用周期,比同类净化设备的净化效率提高20%.新型净化技术活性炭-纳米Ti O2复合光催化技术弥补了当前净化技术在实际应用中的不足,提高了净化效率,推动了产品的升级换代.

溶胶-凝胶法制备前驱物对TiO2/活性炭活性的影响

以无水乙醇为溶剂,二次蒸馏水、浓盐酸及钛酸丁酯的用量为实验参数,考察他们对TiO2溶胶粘度的影响,利用溶胶凝胶法分别制备4种不同的TiO2溶胶,浸涂在活性炭上,形成纳米TiO2/活性炭(TiO2/AC)复合体,通过使用TG-DTA,QELS,SEM,XRD及BET方法考察制备的前驱物对TiO2/AC光催化活性的影响及TiO2凝胶/AC在热处理过程中的物理化学变化.结果表明:TiO2溶胶粒度小:TiO2纳米颗粒在活性炭上分布均匀;不发生团聚所得的TiO2/AC复合体光催化活性强.

Zn^(2+)-TiO_2悬浮体系光催化降解罗丹B(RB)的研究

用水热法制备了掺杂Zn2+的TiO2纳米粒子,研究了Zn2+离子掺杂的TiO2纳米粒子悬浮液光催化降解罗丹明B的能力.结果表明,Zn2+的掺杂使得TiO2纳米粒子悬浮液光催化降解罗丹明B的能力大大提高,Zn2+离子的掺入量有一最佳值使光催化降解罗丹明B的能力达到最大值.

TiO_2/活性炭复合体的制备及其表征

以活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/AC复合型催化剂.利用SEM,TG-DTA,XRD,等手段对其组成、结构、尺寸等进行分析和表征,结果表明,该复合材料由碳、钛、氧等3种元素组成,其中TiO2纳米粒子尺寸在20-50nm之间,比本体TiO2纳米粒子尺寸小;在该纳米复合材料中,活性炭作为载体与TiO2结合牢固,存在着某种化学键,TiO2纳米颗粒间不发生团聚,并且活性炭载体的比表面积变化不大.

溶胶-凝胶法制备TiO2／活性炭复合体

以钛酸丁酯为原料，乙醇为溶剂，通过盐酸抑制水解的溶胶-凝胶技术制备了TiO2／活性炭复合体，研究了TiO2溶胶粘度、钛酸丁酯与活性炭质量比、溶胶中TiO2的质量分数及热处理温度对TiO2／活性炭复合体光催化活性的影响。用热重一差热分析、扫描电镜、X射线衍射及BET法对其结构及陶瓷化过程进行了分析。结果表明：TiO2溶胶粘度为5mPa·s，溶胶中TiO2质量分数为6％，

RuO_2/La_2O_3/TiO_2悬浮体系中直接耐晒黑G的光催化降解

钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶凝胶浸渍法制备RuO2 /La2O3 /TiO2 复合光催化剂,以紫外灯为光源,研究了催化剂组成、煅烧温度、溶液pH值等因素对直接耐晒黑G(DFBG)光催化降解的影响。结果表明:掺杂量w(La2O3 )1 .39%、w(RuO2 )0 .12%、煅烧温度500℃(2h)、溶液pH值7. 3时,光催化活性最佳。当通气量为200mL/min,催化剂投加量为150mg时, 50mg/L的DFBG溶液经60min降解,其降解率近100%。DFBG的光催化降解服从Langmuir Hinshelwood动力学模型,测得相应的动力学参数k=7 .42×10-3 mmol/L·min,K=19 54L/mmol。

C0_3^(2-)在纳米LaCoO_3悬浮体系中的光催化还原

用柠檬酸络合法合成了纳米钙钛矿型LaCoO3,复合氧化物,并在其悬浮体系中对CO32-进行光催化还原实验,测定催化剂的用量、反 应时间、溶液pH值及CO32-浓度等条件对还原产物甲酸、甲醛产量的影响。结果表明,纳米LaCoO3具有光催化还原活性,在其悬浮体系中 CO32-可以被还原为甲酸、甲醛等有机基本原料。

纳米TiO_2悬浮体系光催化降解甲基橙的研究

以紫外灯作为光源 ,采用TiO2 悬浮体系 ,研究了甲基橙溶液在紫外光照射下催化降解反应中影响反应速度的有关因素。结果表明 ,在光照强度一定时 ,TiO2 的投加量、溶液的初始浓度、反应器的口径大小是影响反应速度的主要因素。以饱和Ba(OH) 2 吸收反应放出的气体 ,反应后可观察到有BaCO3沉淀生成 ,说明甲基橙发生了降解 ,降解的最终产物有CO2 和H2 O。

水解-水热体系中同质异构TiO_2纳米晶生成机理的分子模拟研究

在实验研究的基础上,采用分子模拟的方法,对在水解-水热体系中TiO2纳米颗粒晶相生成原理进行了系统的模拟计算和建模研究,文章介绍了分子模拟软件Hyperchem的计算方法,建立了钛离子水解过程和能量分布模型,利用模拟计算和模型,直观和定量分析了水解中间产物、水热晶化过程以及最终产物间的关系。研究了pH值对同质异构相成因的影响机理;静电场作用对同质异构相生成的影响。考察了水合络离子的连接方式,指出顶角连接与棱边连接保持到最终产物的结构中。从能量的角度揭示了同质异构TiO2晶型成因。

颗粒活性炭负载TiO_2薄膜的制备与性能研究

研究了溶胶 -凝胶法制备以颗粒活性炭为载体的 Ti O2 膜 (Ti O2 /GAC) .通过筛选膜组成和考察各组成的相对含量 ,确定了溶胶 -凝胶体系的最佳组成 ;通过考察涂层次数、涂层方式、煅烧温度、保温时间等因素的影响 ,确定了涂膜工艺的最佳方案 .对所制备的负载 Ti O2 的活性炭进行了吸附性能和光催化降解性能考察 .结果表明 ,涂膜之后的活性炭具有良好的光催化降解性能 ,且原有的吸附性能受影响甚小 .膜稳定性试验表明 ,历经 1 0 h (每小时 1次 ) H2 SO4/Na OH洗涤 ,碱洗使光催化降解性能有所下降 。

TiO_2悬浮体系光电化学还原金的研究

本文研究了 Au(Ⅲ)在 TiO_2悬浮体系中的光电化学还原反应,其还原速率与光源的强度和光谱分布,TiO_2用量有关。在 TiO_2粉粒上担载催化剂和在溶液中添加空穴捕获剂,均能加速还原反应。实现了利用太阳能从含金的溶液中提取金。对 Au(Ⅲ)在 TiO_2粉粒上的光电化学法还原机理进行了讨论。

活性炭颗粒负载TiO_2的光催化性能研究

文章研究了溶胶-凝胶法制备活性炭颗粒负载TiO2的光催化作用。以20W紫外灯作光源,酸性大红染料为目标物,探讨光催化剂的最佳制备条件。实验结果表明,当钛酸四丁脂与无水乙醇按1:8比例制备TiO2溶胶,活性炭颗粒浸涂凝胶一次,在450℃煅烧2h,酸性大红染料的降解率可达78%。当溶胶掺杂Fe3+时,可增强光催化效果,实验表明120min对酸性大红染料废水的光催化降解率由78%提高到97%。

CdS-Pt-TiO_2催化剂的制备及其在甘油/水体系中的光催化产氢性能

基于高比表面介孔双晶TiO2晶须(TiO2(m)),通过共同负载活性组分Pt和CdS量子点(QDs),制备得到CdS-Pt-TiO2(m)三元复合催化剂。使用透射电子显微镜(TEM)、X线衍射仪(XRD)、紫外-可见光吸收光谱仪(UVVis)和N2吸附-脱附方法对催化剂的形貌和结构进行表征,并以生物质甘油-水为光催化产氢评价体系。结果表明:通过多种活性组分的共同负载,使得TiO2光催化剂实现了较好的可见光催化活性,CdS-Pt-TiO2(m)的平均产氢速率达到0.56 mmol/(g·h)。

TiO_2光催化剂在活性炭上的固定化条件优化及在枸杞多糖脱色中的应用研究

以活性炭为载体,采用溶胶-凝胶法固定TiO2光催化剂,研究了焙烧时间、焙烧温度和浸渍比(即活化剂与活性炭的质量比)三个因素对固定化效果的影响。在单因素实验的基础上,运用二次回归正交旋转组合设计对TiO2光催化剂在活性炭上的固定化条件进行优化,并建立回归模型方程,确定光催化剂的最佳固定化条件。自行研制冷电弧-光催化-吸附集成反应器,其内装填固定化后的光催化剂。用该反应器对枸杞多糖进行脱色,以枸杞多糖的脱色率和多糖保留率为指标,考察固定化效果。实验结果表明,最佳固定化条件为焙烧时间1.90h、焙烧温度510℃和浸渍比2.82:1,此条件下得到的固定化光催化剂,装填在集成反应器中对枸杞多糖进行脱色,脱色率为80.9%,多糖保留率为80.4%。

Rh/TiO_2体系中金属-担体的相互作用

本文用氢化学吸附、H_2-TPD、正戊烷氢解反应、原位FT-IR等方法研究了活化温度对Rh/TiO_2体系催化性能的影响,探讨了不同体系中金属-担体的相互作用.实验结果表明,Rh/TiO_2体系经高温氢还原后,金属-担体间强相互作用的产生与TiO_2的结构类型和纯度有关;氢从TiO_2表面扩散到晶格,与质子和晶格氧离子结合形成的OH^-基团直接相关.OH^-基团对诱发金属-担体间的强相互作用有重要意义.

活性炭—光催化纳米TiO_2技术的应用研究

为研究活性炭—纳米TiO2复合光催化技术在汽车空调滤清器中的应用,了解其对PM2.5和TVOC的净化效果,制作了以无纺布作为支撑体,活性炭和光催化剂纳米二氧化钛(TiO2)附着其上的复合材料滤芯,通过与一辆新乘用汽车自带的普通活性炭滤芯的净化实验结果对比,指出该滤芯提高了对PM2.5和TVOC的净化率,弥补了现有技术的不足,推动了空调滤清器滤芯的升级换代。

溶胶-凝胶和浸渍-水热制备方法对TiO_2/AC光催化剂结构和性能的影响

分别采用溶胶-凝胶法和浸渍-水热法制得负载于活性炭(AC)的TiO2催化剂,并用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和氮气吸附等方法对催化剂进行了表征.结果表明:溶胶-凝胶法制得的TiO2以不规则碎片形式涂附在载体表面,而浸渍-水热法制得的球形TiO2颗粒呈柱形生长均匀覆盖在载体表面;不同温度处理的浸渍-水热法制得的TiO2/AC光催化剂的中孔和微孔比表面积均大于溶胶-凝胶法制得的样品,负载的TiO2粒径则小于溶胶-凝胶法制得的样品.对甲基橙(MO)溶液的光催化降解测试结果表明,600℃煅烧为两种方法的最佳热处理温度,浸渍-水热法制得的催化剂光催化效果明显强于溶胶-凝胶法的.

TiO2／AC复合催化剂光催化降解气相1，2-二氯苯

以商品活性炭(AC)为载体, 采用溶胶-凝胶法制备不同比表面积和TiO2负载量不同的光催化剂(TiO2/AC). 用氮吸附、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征方法, 获得了所制备的TiO2/AC性能参数; 并通过降解气相1,2-二氯苯(1,2-DCBz)的实验研究了TiO2/AC催化剂的光催化氧化性能, 主要考察参数包括催化剂使用量、比表面积、气相1,2-DCBz浓度等对光催化氧化的影响. 结果表明: 负载于AC上的TiO2颗粒粒径为10 nm左右, TiO2颗粒负载在大比表面积的载体AC上有利于光催化降解气相1,2-DCBz. 通过比较商用P25和自制TiO2/AC光催化剂对气相1,2-DCBz的降解效果, 证明了AC吸附作用和TiO2光催化降解的协同作用使TiO2/AC光催化剂对气相1,2-DCBz的降解效率有较显著的提高.

Mo掺杂TiO_2/AC负载膜的制备及光催化活性

以钼酸铵和钛酸丁酯为原料 ,用溶胶 凝胶法在活性炭 (AC)表面制备了Mo掺杂TiO2 /AC负载膜。用紫外可见吸收光谱、透射电镜和X射线衍射法对负载膜进行了表征。考察了Mo掺杂TiO2 /AC负载膜对甲基橙和氧化乐果水溶液的光催化降解活性。结果表明 ,Mo掺杂TiO2 /AC负载膜的TiO2 为锐钛矿和金红石的混合晶相 ,而未掺杂的TiO2 /AC负载膜其TiO2 为金红石晶相。Mo掺杂使TiO2 /AC负载膜的吸收带边位置发生红移。Mo质量分数为 1 5 %时 (以TiO2 质量计 ) ,负载膜的光催化活性最高。