纳米二氧化钛光催化活性影响因素的研究

以苯酚为模拟污染物，考察了不同晶型、溶液初始pH值、反应物初始浓度、氧气的协同作用对TiO2悬浮体系光催化活性的影响；并将TiO2负载到活性炭纤维上，制备了固定体系的TiOJACF复合催化剂。结果表明，具有混晶结构的P25降解速率比纯锐钛矿TiO2快；溶液pH=6及苯酚初始浓度为150mg／L时，降解速度最快；通入氧气，可以提高催化剂活性；光催化降解苯酚表明，TiO2/ACF复合催化剂具有较好的光催化活性。     

Ag掺杂改性TiO2催化降解水体中的邻苯二甲酸二甲酯

邻苯二甲酸酯是环境中普遍存在的有机污染物(内分泌干扰物)之一。通过湿式机械混合法制备了Ag掺杂改性TiO2催化剂。光催化降解实验结果表明Ag掺杂浓度为1×10-4mol/g,焙烧活化处理温度为400℃下所得的催化剂活性较好。对降解体系的研究表明,当催化剂的投加量为0.1～0.3 g/L、pH=5～8时降解效率较高(62.0%)。相对于催化剂的降解过程而言,催化剂颗粒对污染物的吸附作用较小,因此光催化反应主要以降解过程为主。最后利用荧光光谱对催化剂的性能进行了初步表征。     

球形Bi_2WO_6光催化剂的合成与性能

以Bi(NO)3·5H2O、Na2WO4·2H2O为原料,采用水热合成法成功制备出纳米片组成的球形Bi2WO6,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见漫反射(UV-Vis)技术对其进行分析表征,研究水热温度和反应时间对催化剂合成的影响。通过在紫外及可见光(λ420 nm)照射下,降解罗丹明B(RhB、5 mg/L)溶液来评估其光催化活性,并且考察了催化剂投加量、RhB的初始浓度、光源对罗丹明B降解率的影响。结果表明,在180℃水热7 h为最佳制备工艺;催化剂的投加量为2 g/L时,以紫外光为光源,照射120 min对RhB的降解率可达到99.8%。     

RuO_2/TiO_2负载型复合光催化剂制备及其降解氯氰菊酯研究

采用Sol-gel-浸渍法制备RuO2/TiO2/FP(漂珠)负载型复合光催化剂,通过SEM、XRD、FT-IR对其结构进行表征.以高效氯氰菊酯(BEC)杀虫剂的光催化降解为模型反应,研究RuO2/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响光催化剂活性的各种因素.结果表明,0.3%RuO2/TiO2/FP复合光催化剂,500℃煅烧120 min.具有良好的催化活性.在催化剂用量500 mg/L、BEC初始浓度45 mg/L、初始pH 6.5、通气量200 mL/min条件下,反应60 min,BEC降解率分别为88.1%(125W高压汞灯,主波长365 nm)、82.8%(8W紫外灯,主波长256 nm)和75.1%(8W日光灯).BEC的降解反应遵从L-H动力学模型,测得反应速率常数为17.5 mg·(L·min)-1,吸附常数为3.48×10-3L·mg-1.     

CeO2改性钌系催化剂的制备及催化降解氨氮废水的研究

以RuO2和CuO为活性组分和辅助活性组分,添加CeO2作为助剂,采用硝酸盐浸渍法负载在分子筛载体上,焙烧制备Ru-Cu-Ce复合催化剂。采用比表面分析仪(BET)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对催化剂进行表征,用静态实验评价氧化去除氨氮的催化性能。结果表明,Cu和Ce的添加能够提高Ru催化剂的性能,Ce可以抑制Cu的溶出损失。催化剂制备的最佳焙烧条件为300℃焙烧4.5 h。对200 mL初始浓度为205.8 mg/L的模拟氨氮废水,0.25%Ru-1%Cu- 1%Ce催化剂常压氧化降解的最佳条件为:初始pH=10,温度80℃,30%双氧水添加量为处理水量的1/2000,氨氮去除率可达85.6%,催化剂重复使用7次性能无明显降低。     

硼掺杂金刚石电极降解活性橙X-GN偶氮染料废水的研究

目的研究硼掺杂金刚石(BDD)电极电化学氧化降解活性橙X-GN偶氮染料废水。方法采用热丝气相沉积法(HFCVD)制备铌基BDD电极,采用SEM观察BDD薄膜的表面形貌,用Raman检测BDD薄膜的成分,用电化学工作站测试BDD电极的电化学性能。选择活性橙X-GN染料废水作为降解对象,分别研究电流密度(20、50、100、150 m A/cm~2)、电解质浓度(0.025、0.05、0.1 mol/L)和溶液初始pH(3.78、6.74、10.92)等不同工艺参数对降解效率的影响,并采用紫外可见光分光光度计进行测试表征,使用能耗和总有机碳量表征降解效果。结果 BDD电极具有很好的电催化性能,其电势窗口为3.33 V,析氧电位达到2.45 V,远高于大多数有机物的氧化电位,电极表面反应受扩散步骤控制。结合活性橙X-GN染料溶液降解效果,得出100 mg/L活性橙X-GN溶液的最佳降解工艺参数为:电流密度100 m A/cm~2、电解质浓度0.05mol/L、溶液初始pH值3.78。采用最佳工艺参数处理5 h后,色度移除率达到99%,能耗为65.4 k W·h/m~3,TOC去除率达到56.95%。结论 BDD电极可以有效地降解活性橙X-GN染料废水。     

氧化钛涂层对医用镁合金降解行为的影响

采用直流磁控溅射法在医用Mg-Zn-Y-Nd合金表面制备氧化钛涂层,研究了氧化钛涂层对镁合金在Kokubo’s模拟体液(SBF)中的降解速率和降解行为的影响。结果表明,镁合金经过氧化钛涂层改性前后的降解速率分别为1.39mm/y和0.61mm/y,氧化钛涂层在减缓镁合金基体降解速率的同时也提高了基体降解的均匀程度。在SBF中浸泡24h后氧化钛涂层基本维持原貌,镁合金基体未发生降解,浸泡72h后SBF可穿透涂层到达基体,使基体降解并产生氢气,导致涂层出现微小的突起,微米级的氧化钛碎片开始脱落。浸泡336h后,涂层由整体状分裂成离散状,并粘附在基体表面,减轻了Cl~-离子对基体的侵蚀作用。     

化学镀法制备纳米镍-磷合金粉工艺研究

以氯化钯为催化剂,采用正交实验、TEM、XRD和粒度分析等手段,系统研究了纳米镍磷合金粉的化学镀法制备工艺。结果表明:反应温度、pH值、镍磷比、柠檬酸钠加入量、氯化钯加入量等制备工艺参数对镍磷合金粉产量都有一定影响,其显著性大小顺序为:反应温度>柠檬酸钠加入量>氯化钯加入量>pH值>镍磷比,上述因素对产量影响的规律不同。较优的制备工艺为:分散剂为OP-10,加入量0.004 g/L,反应温度为75℃,pH值为4;硫酸镍、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、无水醋酸钠和氯化铅加入量分别为28、37.7、45、150、.001 g/L;在50 mL废镀液中加入浓度为0.1 g/L的催化剂氯化钯8 mL;制备镍磷合金粉的分散剂应选用加入量为0.004 g/L的OP-10。     

铝热还原法制备Magnéli相亚氧化钛及其可见光光催化活性研究

采用铝热还原-盐酸酸洗工艺成功制备了Magnéli相亚氧化钛,通过X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscopy (SEM),UV-visible diffuse reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS) 和X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)等手段进行表征表明：在焙烧温度950℃,焙烧时间20min,Al/TiO₂=0.2时,成功制备以Ti₄O₇为主要物相的Magnéli相亚氧化钛材料,其粒径为400~600nm,样品表面形成了大量的氧空位,表现出很强的紫外和可见光吸收性能。在可见光条件下光照130min时,950℃焙烧20min,25min和35min条件下制备并酸洗后的Magnéli相亚氧化钛降解亚甲基蓝的效率分别达到37%,43%和62%。     

Ti-ZSM-5的合成与光催化性能研究

以硅溶胶为硅源、钛酸四丁酯为钛源、四丙基溴化铵为模板剂,采用溶胶-凝胶法水热合成制得Ti-ZSM-5分子筛催化剂,并用XRD,SEM,EDS,DTA/TG等进行了表征.考察了催化剂的焙烧温度、催化剂投加量、亚甲基蓝的初始浓度、光照强度、光催化时间以及pH值等因素对光催化降解亚甲基蓝的影响.结果表明400℃左右焙烧得到的Ti-ZSM-5催化剂对初始浓度为7.0 mg/L亚甲基蓝、催化剂的投加量为0.5 g/L、pH值为中性时,脱色率和降解率分别达到98.23,95.16%;Ti-ZSM-5分子筛催化剂经400℃焙烧后仍然存在碳和溴,它们的存在可能会提高光催化效果.     

TiO2/ITO膜的液相沉积法制备及其用于4-氨基安替比林降解的光电催化活性

利用液相沉积（LPD）法在ITO表面制备TiO2薄膜。光电流和交流阻抗（EIS）测试表明,这种TiO2/ITO液相沉积膜具有良好的光电性能,对紫外光产生灵敏、快速的电流响应,在此膜电极上通过施加一定的阳极偏压可有效分离光生电子-空穴对。将TiO2/ITO膜用于4-氨基安替比林的光电催化降解研究,与其他方法相比,利用此液相沉积膜电极的光电催化技术对于4-氨基安替比林的降解具有明显的协同效果,适合于该污染物的降解处理。当外加阳极偏压为＋0.8 V,支持电解质Na2SO4浓度为0.1 mol/L,溶液pH为2.0时,0.1 mmol/L 4-氨基安替比林120 min的光电催化降解效率最高可达95%。     

纳米TiO2催化超声降解酸性品红溶液的性能研究

采用处理过的市售的锐钛型和金红石型纳米TiO2作为催化剂，研究了各种因素对酸性品红超声降解反应的影响。结果表明在锐钛型纳米TiO2作用下超声降解酸性品红的效果明显优于金红石型纳米TiO2。超声波频率25kHz，输出功率50w，催化剂用量500mg／L，pH为3．0，酸性品红水溶液初始浓度10mg／L，的条件下，60min左右降解率即可达到80％以上，180min酸性品红基本可全部降解，COD的去除率也可达到了99．0％。因此，锐钛型纳米TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景。     

BiOCl催化剂的制备及光催化性能

通过水热法制备了一种新型光催化剂BiOCl粉末,并采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重-差热分析（TG-DTA）对其进行表征。测试结果表明,BiOCl粉末呈四方晶型结构,由均一的片状微粒组成。BiOCl粉末在40～600℃的温度范围内结构保持稳定。以氙灯照射下的水中甲基橙为目标降解物,对BiOCl粉末的光催化活性进行研究,考察催化剂用量对光催化活性的影响,并将BiOCl与TiO2-P25的光催化性能进行比较。实验结果表明：BiOCl光催化剂的适宜用量为1.0g/L,在相同的实验条件下BiOCl催化剂的催化活性与TiO2-P25的相当。     

氮掺杂二氧化钛/聚吡咯（TiO2@Polypyrrole）纳米球的制备及其超声催化性能研究

本文介绍了氮掺杂TiO2纳米球的制备方法,并对TiO2纳米球的超声催化性能进行改进,提高它的超声催化活性。改变方法是利用原位聚合法对TiO2纳米球进行聚吡咯(PPy)包覆来制备TiO2@PPy纳米球,并且在制备TiO2纳米球的过程中引入N离子,以此来提高它的催化效率(本实验超声催化降解罗丹明B),通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对其结构和形貌进行了表征,并利用紫外可见光谱(UV-VIS)表征了其在超声条件下对罗丹明B的超声催化降解性能。结果表明:氮掺杂TiO2@PPy纳米球对罗丹明B有很好的超声催化降解性能。     

N-doped TiO2 nanotube arrays: Synthesis by anodic oxidation in an Ionic Liquid ([BMIM]BF4) and Assessment of Photocatalytic Properties

本文简述了以HF水溶液为电解液,离子液体（1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐 [BMIM]BF4）为N源,采用阳极氧化法制备N掺杂TiO2纳米管阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和紫外-可见漫反射光谱（DRS）对N掺杂TiO2纳米管阵列的表面形貌、晶型和氮元素的掺杂方式进行分析。以球形氙灯为光源,亚甲基蓝溶液为目标物质测试N掺杂TiO2纳米管阵列的光催化活性。N掺杂TiO2纳米管阵列对亚甲基蓝溶液的降解率明显高于未掺杂的TiO2纳米管阵列。这是因为N掺杂后产生杂质能级使禁带宽度变窄,并且N掺杂进入TiO2晶格中形成O-Ti-N 键和Ti- O-N键,使氧空位数量增加,从而使光催化活性提高。     

光催化涂层净化气态有机物能力评价系统

目的验证设计改进的光催化涂层净化气态有机物能力评价系统,使所设计的光催化评价系统可以准确地表征光催化涂层对如文章中所述0.25μL/L体积浓度级别的微量苯气体的降解情况。方法首次采用PID光离子化检测器在线监测污染物降解效率,并进行了适当的材料及工艺上的改进。实验以两种TiO_2光触媒涂层样品为对象,以苯作为污染物,进行了一系列性能表征实验。结果评价系统性能良好,可以准确地反应出在5~20 W/m~2可见光辐照下,两种不同光触媒涂层样品的光催化效率分别为11.7%~57.3%以及13.4%~67.4%。在实验考察的体积浓度范围0.05~0.4μL/L内,污染物浓度的变化对降解效率影响不大,而随着污染气体流速从30 m L/min增加至90 m L/min,两种涂层对污染物的降解效率变差,分别从43.6%降低到25.9%以及从52.9%降低到29.9%。结论研究设计的光催化涂层评价系统精密准确稳定,其较高的检出限能够很好地满足光催化材料对痕量气态有机污染物降解情况表征的需要,可广泛用于光催化领域气-固两相反应的科学研究及产品评价。     

ZrO_2／TiO_2复合光催化膜的微弧氧化法制备及表征

采用微弧氧化方法和原位生成的Zr（OH）_4胶体颗粒,在纯钛基体上制备ZrO_2／TiO_2复合光催化膜。采用SEM、EDX、XRD、UV-VisDRS等分析手段,对膜层进行分析表征。结果表明：复合膜显示出层状和多孔的结构,由锐钛矿、金红石和ZrO_2组成;相对于纯TiO_2膜,复合膜层的光吸收截止边缘产生红移;ZnO_2／TiO_2复合膜层和纯TiO_2膜层在紫外光照射下,对罗丹明B的光催化速率常数分别为0．0442和0．0186h~（-1）。     

掺Ag量对绢云母负载纳米二氧化钛性能的影响

以绢云母为载体,采用水解-沉淀法制备出了绢云母负载纳米TiO2粉体（TiO2/M）,在粉体表面沉积不同量的Ag2CO3,经400℃焙烧,制得不同掺Ag量的绢云母负载TiO2光催化剂,采用TG、XRD、SEM、EDS、UV等手段对样品进行了性能表征;并以日光色镝灯为光源,甲基橙为模拟污染物检测其光催化活性,研究了Ag的掺杂量对粉体中TiO2晶相结构、粒度和光催化性能的影响。结果表明：纳米TiO2均匀负载在绢云母上形成包覆层,Ag的掺杂抑制了TiO2晶粒的长大,减缓锐钛矿向金红石相的转变,同时Ag的掺杂形成新的能级结构,随Ag＋/Ti4＋摩尔比的增加,样品对光的吸收边逐渐红移至440～520 nm,具有明显的可见光响应,当Ag＋/Ti4＋=0.05时,制得样品对甲基橙的光催化降解率是没有掺Ag的样品的1.5倍,相同条件下重复利用4次,该样品60 min对甲基橙的降解率仍然可达34%。     

迎春花叶提取物在磷酸介质中对钢的缓蚀作用

采用失重法研究了迎春花(Jasminum nudiflorum Lindl.)叶提取物(JNLLE)在H3PO4介质中对冷轧钢缓蚀作用,考察了缓蚀剂浓度(20～200mg/L)、温度(20～50℃)、腐蚀浸泡时间(6～48 h)、酸浓度(1.0～10.0 mol/L)对缓蚀性能的影响.结果表明:JNLLE在1.0 mo...