UV/TiO_2体系中SF Blue染料溶液的降解动力学研究

以市售商品TiO2为光催化剂,以SFBlue制衣染料溶液模拟实际印染废水,研究光照时间、TiO2投加量、染料溶液浓度、pH值、温度对UV/TiO2体系降解染料废液效果的影响和宏观动力学。结果表明,UV/TiO2对SFBlue染料废液具有良好的处理效果,而且在发生光催化降解的同时还伴随着光分解反应,光催化降解反应为表观二级反应,活化能50.1kJ·mol-1,指前因子4.47×105L.mg-1.min-1;光分解反应为表观一级反应,活化能14.8kJ·mol-1,指前因子1.67min-1。UV/TiO2体系降解染料废液受到光照时间、TiO2投加量、染料溶液浓度、pH值、温度等因素的影响,TiO2最佳投加量为1.2g.L-1,染料溶液初始pH值≤3时,TiO2对SFBlue染料具有强烈吸附作用。     

Ce掺杂TiO_2纳米薄膜的制备及其光催化性能研究

用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了纯的和掺杂Ce(1%、2%、5%)的TiO2纳米薄膜。用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计对薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。通过紫外光下降解亚甲基蓝的实验,考察了Ce掺杂对TiO2纳米薄膜光催化性能的影响。结果表明,掺杂适量的Ce能有效提高TiO2纳米薄膜的光催化活性,当Ce的掺杂量为2%时,TiO2纳米薄膜的光催化活性最佳。     

MWNTs/TiO2对1,2,3-三氯苯的吸附与光降解协同作用研究

以典型氯苯类有机化合物1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB)为目标去除物,研究复合光催化剂MWNTs/TiO2(多壁碳纳米管负载二氧化钛)对其吸附与光催化降解协同作用.结果表明,在不同温度、pH值、复合光催化剂投加量、紫外光光强等影响因素作用条件下,MWNTs对1,2,3-TCB的吸附去除率与纳米TiO2对1,2,3-TCB的光催化降解去除率的叠加理论计算值曲线均在MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB吸附与光催化降解共同作用曲线的下方,充分体现了MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附与光降解初始阶段的协同作用.溶液中温度或pH值降低,有利于复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除;复合光催化剂投加量增多或紫外光光强增大将提高复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除率.     

离子液体中钴离子掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化性能研究

以钛酸四正丁酯为原料,以离子液体溴化1-乙基-3-甲基咪唑以为反应介质,制备未掺杂TiO2(TiO2-IL)和钴离子掺杂的纳米TiO2(Co/TiO2-IL),并用XRD、UV-Vis、光生电流等进行表征。以邻硝基苯酚作为降解目标,在紫外光下研究Co/TiO2-IL的光催化活性。结果表明,Co/TiO2-IL的光催化活性高于没有离子液体的反应介质中制备的Co/TiO2,这表明了离子液体可以提高TiO2的光催化活性。而且,研究了溶液的pH对Co/TiO2-IL催化活性的影响,Co/TiO2-IL在酸性条件下具有更好的光催化活性。     

ZnO纳米颗粒沉积增强TiO_2纳米管光催化活性

采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,用光化学沉积法、将纳米管浸没在硝酸锌(Zn(NO3)2)溶液中,在纳米管表面沉积ZnO纳米颗粒.对样品进行了Raman谱、XRD和SEM表征.结果显示,TiO2纳米管为锐钛矿相,沉积ZnO没有改变TiO2的相结构.用甲基橙在紫外光辐照下的降解速率来评价ZnO/TiO2纳米管的催化活性.结果表明,Zn(NO3)2浓度为10-4 mol.L-1时制备的ZnO/TiO2纳米管,其降解甲基橙的活性最高,效率提高40.7%.     

TiO_2纳米管对Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的吸附和光催化还原作用研究

以纳米TiO2为原料,采用水热合成法制备TiO2纳米管.FT-IR表征表明含有较为丰富的羟基;XRD表征表明TiO2纳米管主要为锐钛矿相,有少量的金红石相;BET比表面积为96.5m2.g-1.TiO2纳米管吸附Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的结果表明,吸附符合朗格缪尔吸附等温线模型,Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)的qmon分别为2.41×10-5、13.3×10-5 mol.g-1,K分别为3.95×103、6.35×103 L.mol-1.在300W的紫外灯照射下进行光催化实验,结果表明反应近似符合一级模型,反应级数与金属离子在TiO2纳米管表面的吸附平衡常数相关;TiO2纳米管对Cu(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)具有较高的光催化活性.     

用于裂隙光源的侧面发光塑料光纤散射点设计

设计一种侧面发光塑料光纤表面正四棱锥形微结构散射点，使侧面发光塑料光纤可用作裂隙灯显微镜的裂隙光源，以减小裂隙光源的体积.采用光学仿真软件分析光纤上表面(有散射点)和光纤下表面(无散射点)的散射率，当塑料光纤直径为1 mm时，得到优化后的正四棱锥散射点的底边宽度和深度均为80μm.仿真结果表明，光纤下表面散射光的光束发散角在垂直于光纤方向约为40°,在平行于光纤方向约为110°,经过焦距为50 mm的投射镜会聚后的光带宽度约为0.3 mm,可以满足裂隙灯显微镜的要求.     

Sol-Gel Preparation of TiO2/SiO2 Nanocomposites and Their Application in Self- cleaning Textiles

The present study involves the preparation of TiO2/SiO2 nanocrystals and their application in self-clcaning wool-polyester fabrics. The TiO2/SiO2 nanocrystals were successfully synthesized and deposited onto wool-polyester fabrics using the low-temperature sol-gel technique. The as-prepared nanoeomposites and the nanocomposites coated samples were characterized by X-ray diffraction （XRD） and scanning electron microscopy （SEM）, respectively. The XRD and SEM results showed that the single-phase anatase nanocrystallites were formed and loaded on the fabric surface successfully. The photocatalytic activities of TiO2 -coated and TiO2/SiO2-coated wool-polyester fabrics were measured by studying photodegradation of methylene blue dye. Comparison of the photocatalytic activity of the coated samples reveals superiority of TiO2/SiO2 modified sample with respect to that of pure TiO2 modified sample. Our observations indicate that by applying this technique to the fabrics, self-cleaning materials can be designed for practical application.     

二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水及反应机理

以硅胶为载体,采用浸渍-焙烧法制备了TiO2光催化剂,并将其用于二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红模拟废水.经对比实验验证了ClO2/TiO2光催化剂/UV照射对碱性品红的氧化降解作用.50 mL质量浓度为150 mg.L-1的碱性品红模拟废水,在pH值为5.0,二氧化氯质量浓度6.14 mg.L-1和10 g.L-1光催化剂条件下,紫外照射距离20 cm,紫外照射时间13 min,碱性品红的去除率可达80%,远远高于二氧化氯化学氧化处理碱性品红的去除率46%.在废水处理过程中,采用紫外可见光谱和红外光谱分析降解产物,碱性品红被氧化降解为醌和羧酸,并进一步降解为二氧化碳和水,提出了二氧化氯/TiO2光催化氧化降解碱性品红废水的反应机理.     

Cu/TiO2光催化还原硝酸根

以TiCl3为原料,通过喷雾干燥法一步合成锐钛矿Cu/TiO2,并用于紫外光下还原硝酸根.利用XRD,SEM,TEM,紫外可见漫反射等研究样品的性质.该方法合成的锐钛矿Cu/TiO2,铜以Cu＋的形式存在.制备的2％ Cu/TiO2催化剂活性最佳,反应240 min后,硝酸盐转化率为31％,氮气的选择性为56％.     

TiO2光催化降解H2S的利用率研究

采用孔径48μm不锈钢网负载TiO2薄膜作为光催化材料,以低功率紫外灯作为光源,在连续性反应器内降解H2S。首先探讨了气体含氧量对H2S光催化氧化产物和TiO2利用率的影响,之后分析了H2S体积分数、光照面积以及TiO2用量等因素对TiO2利用率和失活速率的影响。结果表明,当反应气中氧含量从0升高至1.0%时,H2S的主要氧化产物由单质硫变成SO2或SO2-4,催化剂利用率先升高后降低,氧和H2S的投入量之比n(O2)∶n(H2S)约为50∶1时TiO2的利用率最高;降低H2S的初始体积分数或增大TiO2的负载面积均可减缓催化剂失活,提高TiO2利用率;不锈钢网面积为168cm2时,催化剂的最佳负载量为0.35g左右。     

稀土、Fe~(3+)掺杂TiO_2可见光降解含油污水

以溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土、Fe3+的TiO2,以其为催化剂氙灯条件下光降解含油污水,稀土、Fe3+掺杂后含油污水在可见光下降解率提高,Eu-TiO2在氙灯照射30min降解率可达88.87%,Ce-Fe-TiO2可见光下30min降解率可达到90.22%.     

磁化预处理作用下光催化降解水中有机染料

将磁化与光催化结合对酸性红B溶液进行降解．结果表明,磁化可以提高酸性红B溶液对紫外光的吸收;影响光催化过程．通过合理实验设计,研究了磁化时间、磁场强度对光催化的影响,讨论了磁化对光催化过程的作用机理,提出磁化对光催化存在协同作用．     

Fe、Cr共掺杂TiO2纳米球增强光催化制氢

以钛酸四丁酯、硝酸铁、硝酸铬为原料,采用改进的溶胶凝胶法制备铁-铬共掺杂的二氧化钛纳米球。对该纳米球进行了结晶结构、形貌和光吸收性质方面的表征,测试了该纳米球在紫外可见光照射下光催化产氢活性。结果表明,在掺杂量不变的情况下,铁-铬共掺杂二氧化钛纳米球获得最好的光催化活性(133.6 μmol/g/h),并且具有优秀的光催化稳定性。     

锐钛矿 TiO2纳米片的可控合成和光催化机制

采用溶剂热法合成了锐钛矿T iO2纳米结构,研究乙醇、乙二醇和丙三醇对 T iO2形貌和光催化性能的影响。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM ）、拉曼光谱（Raman）、紫外可见近红外分光光度计（UV‐Vis）等对此TiO2样品进行表征。结果表明：随着黏度的增加,TiO2的形貌由纳米片到纳米棒最后形成纳米颗粒;在乙醇溶液中合成的T iO2纳米片表现出优异的光催化性能,这是由于U V光具有粒子性,光的多次反弹使得样品具有高的紫外吸收所致。     

复合TiO2光催化氧化含黑索今废水的试验研究

利用TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2)、复合H2O2的TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2/H2O2)、复合Fenton的TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2/Fenton),在循环式浆态床反应器中于低压汞灯模式下对黑索今生产混合废水样品的COD降解及脱色过程进行了对比研究. 结果表明:脱色及COD的去除效率依次为UV/TiO2/Fenton＞UV/TiO2/H2O2＞UV/TiO2. 废水的初始浓度对以上技术的处理效果有很大影响,当反应系统的入水COD值低于2 g/L时,在180 min内其COD值都可达标,色度去除也可在90 min内达标.     

纳米TiO2光降解触媒丝的制备

以草酸氧钛酸为前驱物,采用"浸渍-提拉法"在玻璃纤维丝基体上生成纳米TiO2前驱物薄膜,经过热分解得到纳米TiO2光降解触媒丝.XRD分析表明触媒丝表面薄膜为锐钛矿型TiO2, SEM形貌分析表明有部分小颗粒TiO2团聚在薄膜表面,颗粒粒度≤100 nm.该纳米TiO2光降解触媒丝能够在1 h内使罗丹明B在紫外光作用下降解66.67%～72.22%.     

介孔TiO2及Fex/TiO2纤维光催化降解酸性橙Ⅱ的性能研究

以胶原纤维为模板分别负载钛(Ti4+)或钛(Ti4+)和铁(Fe3+),在高温下煅烧制得介孔TiO2和Fex/TiO2纤维.以酸性橙Ⅱ为模型分子,研究了介孔TiO2和Fex/TiO2纤维在可见光照射下对酸性橙Ⅱ的降解特性.研究表明,通过掺杂Fe3+能有效地提高介孔TiO2纤维的光催化活性,在本实验条件下,最佳的Fe/Ti摩尔比为0.01,最佳的煅烧温度为600℃.在酸性橙Ⅱ初始pH值为3～6,初始浓度为0.1 mmol.L-1,介孔Fe0.01/TiO2纤维用量为1 g.L-1,可见光照射下反应4 h后,酸性橙Ⅱ的脱色率和矿化率达到99%和46%以上.光催化活性的稳定性研究表明,介孔Fe0.01/TiO2纤维具有良好的光催化活性的稳定性,能多次重复使用.     

CTAB微乳体系低温合成纳米TiO_2及其光催化性能的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水微乳体系低温陈化合成纳米TiO2,对微乳体系相行为做了初步的研究,并用X射线衍射、热重分析法等对其结构进行了表征.以甲基橙的光降解性能评价了其光催化性能,讨论了低温陈化与光催化活性的关系.光催化实验表明低温陈化制备的TiO降解甲基橙的能力优于纯TiO.     

TiO2纳米纤维的制备及其对刚果红的光催化降解性能

以TiO₂粉体为前驱体,用水热法制备了TiO₂纳米纤维,用扫描电镜、x-衍射和红外光谱对产物进行了表征,考查了合成产物对刚果红溶液的光催化降解性能.结果表明：合成产物属锐钛矿相TiO₂,产物结晶完好;TiO₂粉体和纤维对刚果红水溶液的降解率分别为89.1%和97.4%.