UV/Fenton/柠檬酸体系光催化氧化孔雀石绿研究

光助芬顿反应是一种基于羟基自由基反应的高级氧化技术,为进一步提高光催化作用的效果,研究以柠檬酸为催化助剂,提出了UV/Fenton/柠檬酸体系光催化氧化有机污染物的新方法。以孔雀石绿为底物,考察了Fe2+浓度、初始pH值、柠檬酸浓度、H2O2的用量等因素对脱色效果的影响,获得了光催化氧化孔雀石绿的优化实验条件。结果表明,在Fe2+浓度为5 g/L,pH控制在3.0～5.0之间,柠檬酸浓度在0.8 g/L,30%H2O2用量在0.1 mL/mL溶液的条件下降解效果良好,在20 min之内,孔雀石绿的脱色率达到90%以上。     

SiW12/聚苯胺/TiO2复合材料的光催化性能

以SiW12/PANI/TiO2为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水甲基紫溶液的光催化降解的反应,考察了催化剂投加量、染料浓度、溶液的pH值对甲基紫降解率的影响。结果表明,甲基紫溶液光催化降解的最佳条件为:pH=5,SiW12/PANI/TiO2催化剂投加量为0.0125 g,浓度为5 mg/L,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为90.69%。     

CNTs负载TiO2对茜素红溶液的降解研究

以钛酸四丁酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO₂/CNTs复合催化剂。测定复合催化剂对不同浓度茜素红溶液的光降解活性,并对光催化降解动力学进行研究。结果表明,在CNTs负载质量分数7.5%、焙烧温度450 ℃和焙烧时间3.5 h条件下制备的TiO₂/CNTs复合催化剂光催化活性得到提升。相同条件下,TiO₂/CNTs对150 mg·L^-1茜素红溶液的最终降解率达67%,而TiO₂的最终降解率只有56%。复合催化剂光催化活性提升的原因是CNTs负载后光催化粒子在紫外光照射下生成更多的氢氧根活性自由基。光催化降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood方程,催化剂对污染物的表观吸附是整个反应的“瓶颈”。随着反应浓度的增大,光催化降解反应的反应级数由一级反应逐渐下降为零级反应。     

在Pt/TiO2上光催化降解污水中的萘胺

在Pt/TiO2存在下,研究了光催化降解水中污染物萘胺的反应,结果表明,萘胺能被有效光催化降解,反应4 h时,降解百分率可达45%;萘胺的最佳处理酸度为pH=6.5;萘胺的最佳处理浓度应为2.0×10^-4mol.L^-1。     

MWNTs/Bi2WO6-TiO2光催化降解土霉素的性能及机理

土霉素(OTC)是抗生素类废水去除的主要目标污染物之一。通过水热法合成了一种可见光响应良好的新型复合光催化剂——MWNTs/Bi₂WO₆-TiO₂,采用OTC模拟废水进行光催化降解性能及机理研究。结果表明，在反应温度为25℃时，投加0.8 g/L的MWNTs/Bi₂WO₆-TiO₂,光催化初始pH值为6、200 mL质量浓度为50 mg/L的OTC溶液120 min,降解率可达到83.97%,复合催化剂的可见光照射催化效果明显优于紫外光。复合光催化材料显示了良好的稳定性，经过4次循环使用，对OTC的降解率达72.13%,仍保持较高的光催化活性。·OH、·O^-₂是光催化降解中主要的活性物质。以上研究结果可为含抗生素的废水处理研究提供参考。     

BiOBr/BiOI-FACs光催化降解四环素的动力学研究

本文采用中和水解法制备了BiOBr/BiOI-FACs光催化剂,并用XRD和SEM进行了表征分析.以四环素为模型污染物,从动力学的角度研究了四环素初始浓度、不同催化剂用量、不同光源和不同反应体系pH值对光催化反应速率的影响;动力学实验结果得到最优条件为:催化剂用量为0.3g、初始四环素浓度为5 mg/L、pH值为2的酸性条件和LED紫光(405 nm)照射.LED蓝光(450 nm)照射下同样具有较好的光催化活性,光催化降解过程符合一级反应动力学方程.     

磷钨酸/石墨烯光催化降解水溶液中苯酚的研究

制备了磷钨酸/石墨烯光催化剂,在光催化反应仪中,以500 W高压汞灯作紫外光源,以磷钨酸/石墨烯为光催化剂,以苯酚为目标污染物,探讨了光催化降解苯酚的条件。实验结果表明,对于10mg/L的苯酚溶液,催化剂投加量为0.8g/L,光催化降解160min,TOC去除率达78.1%。     

α-SiW_（11）Ti/聚苯胺/TiO_2复合材料的光催化性能

以α-SiW11Ti/PANI/TiO2为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水孔雀石绿溶液的光催化降解的反应,考察了催化剂投加量、底物浓度、pH值对孔雀石绿降解率的影响。结果表明,孔雀石绿溶液光催化降解的最佳条件为：pH=11,α-SiW11Ti/PANI/TiO2催化剂投加量为0.125 g.L-1,浓度为10 mg.L-1,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为97.53%。     

PW_(12)/PANI/ZnO复合材料光催化降解亚甲基蓝

以PW12/PANI/ZnO为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水亚甲基蓝溶液的光催化降解的反应,讨论了催化剂投加量、染料浓度、溶液的pH值对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明,亚甲基蓝溶液光催化降解的最佳条件为:pH=3,催化剂投加量为0.012 5 g,染料浓度为5 mg/L,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为85.84%。     

光催化降解含萘污水

在Pt/TiO2存在下,研究了光催化降解水中污染物萘的反应,结果表明,萘能被有效光催化降解,反应60 min时,降解百分率可达40%;萘的最佳处理酸度为pH=3.0;萘初始浓度对光催化反应速率的影响符合Langmuir-Hinshelwood关系式。     

以污染物作为电子给体的新型光催化制氢体系的研究进展

以污染物作为电子给体进行的光催化制氢体系代表着一种新型的现代水处理技术,在污染物被降解的同时还可以将太阳能转化为清洁的氢能,有效地缓解了环境污染和能源短缺两大难题。为此,本文结合光催化制氢协同污染物降解反应的机理,概述了近年来国内外在该方向上的主要研究成果,列举了几种常用的催化剂,分析了不同的操作参数,如污染物种类、催化剂类型和组分、催化剂的微观结构、催化剂投加量、pH、污染物浓度、溶液中存在的不同阴阳离子及其他共存物、反应温度以及光照强度对光催化降解率和产氢活性的影响。最后,指出了以污染物作为电子给体的光催化水处理技术在光催化材料的选择上依然面临种类偏少、产氢效率偏低的挑战,并且在反应影响因素的探究上仍存在不充分、不全面的问题。同时,评述了将多项工艺结合起来的多单元水处理系统是未来水处理领域的一个主流模式。     

CdS/TiO2复合纳米粒子的制备及其产氢性能研究

采用化学沉淀法制备了CdS包覆TiO2（CdS/TiO2）复合纳米粒子,利用XRD、TEM、SEM、UV-vis吸收光谱等对其进行了表征分析,并以可见光分解水制氢为探针反应考察了复合纳米粒子的活性。结果表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子的颗粒大小约为40nm,TiO2 以锐钛矿型存在,CdS以六方相存在;复合纳米粒子的吸收光谱较TiO2 发生“红移”,大幅拓宽了对可见光区的吸收范围。光解水制氢实验表明,CdS/TiO2 复合纳米粒子具有良好的可见光释氢活性和光学稳定性。     

NiO掺杂InVO4光催化降解甲酸水溶液产氢的研究

以有机污染物为电子供体可达到制氢与治污的双重目标.通过高温固相法制备了新型NiO/InVO4复合光催化剂.采用XRD,SEM,UV-VIS,BET等测试手段对复合光催化剂的物理和光学性质进行了表征,考察了NiO/InVO4复合光催化剂降解甲酸水溶液制氢的光催化反应.结果表明:NiO/InVO4复合光催化剂为正交晶相结构...     

Role of Iron and Chromium Complexes in Environmental Self‐cleaning Processes

Abstract

The present research includes solar‐light‐driven photocatalytic cycles based on the photoreductions of Fe(III), Cr(VI), and Cr(III) compounds with EDTA, oxalate and other ligands. Molecular oxygen is needed to close the photocatalytic cycles in which the metal species plays a role of photocatalyst; it affects the reaction mechanism and rate. The photoinduced electron transfer was also investigated in the presence of some external electron donors, such as EDTA, aliphatic alcohols, phenol, and its halogen derivatives, oxalate, nitrate(III), sulfate(IV). The results apply to the removal of such hazardous environmental pollutants as chromate(VI) or phenol derivatives and such recalcitrant pollutants as EDTA.     

配合法制备InNbO_4及其光催化活性的研究

以配合法制备InNbO4催化剂,研究了在甲醇为电子给体,Pt为助催化剂的条件下,InNbO4光催化分解水的产氢活性。并与固相合成法制备的InNbO4光催化活性进行对比。通过X-射线衍射和比表面分析对两种方法制备的催化剂进行表征。研究发现,在焙烧温度为900℃、时间为12 h时,配合法制备的InNbO4光催化产氢活性最高(87.27μmol),为固相合成法的2倍。     

废水中氨及甲苯的O3／H2O2氧化降解及其动力学

研究了废水中的无机污染物氨和有机污染物甲苯在Ｏ３／Ｈ２Ｏ２ 中的氧化降解过程。根据Ｏ３／Ｈ２Ｏ２ 反应产生自由基ＯＨ·的机理和污染物在Ｏ３／Ｈ２Ｏ２ 中的氧化降解过程,推导出污染物被Ｏ３／Ｈ２Ｏ２氧化降解时的动力学模型,实验结果与理论模型相符。     

光催化分解水制氢中硫化物空心结构的研究进展

利用太阳能进行的分解水制氢技术,可以促进太阳能的有效利用和清洁能源氢能的研发。在光催化制氢中,半导体光催化材料的性能是光催化反应性能提升的核心要素,制备优异、高效的光催化剂是提升光催化反应活性的关键步骤。本文从材料形貌和制备角度出发,选取金属硫化物为光催化中的主体半导体,对国内外金属硫化物空心结构的研究、应用和进展进行了回顾,分析了空心结构对增大材料比表面积、增强太阳光吸收、加速载流子分离以及提升反应活性的重要性,提出了空心结构在光催化发展中的优势,对空心结构的发展提出了展望,为这些新型材料的未来研发提供参考,从而能尽快提高光催化反应的太阳光利用率和氢气产量,有助于进一步实现光催化技术的工业化应用。     

阳离子交换树脂催化乙二醇单乙醚酯化反应研究

本文用国产三种阳离子交换树为催化剂进行了乙二醇单乙单醚与醋酸酯化生成乙二醇单乙醚醋酸酯的反应，考查了了反应条件，筛选出Ｄ７２氢最离子交换树脂催化剂，并确定了最佳反应条件。     

Effect of Hydrogen Peroxide on the Photocatalytic Degradation of Methyl tert-butyl Ether

The photocatalytic degradation of methyl tert-butyl ether (MTBE) was investigated in the aqueous slurry of titanium dioxide (TiO₂) particles irradiated with xenon lamp in a batch reactor, in the presence and absence of hydrogen peroxide. The reaction was found to follow a pseudo-first-order kinetics and the initial reaction rate constant increased by raising the TiO₂ loading and reached an apparent optimum value at 0.5 g TiO₂/L. The addition of small amounts of hydrogen peroxide to the TiO₂ slurry, which is generally known to enhance the oxidation process in treating organic pollutants, decreased the initial MTBE degradation rate by as much as nearly 50%. However, this trend was reversed and reaction rate approached a plateau at higher concentration levels of hydrogen peroxide.     

9,10—二氰基蒽光敏分解水制氢反应的研究

本文以9、10-二氰基蒽(DCA)为敏化剂,测定了用胺类,单烯类及取代苯类化合物为电子给体时光敏还原甲基紫精(MV~(2+))的量子产率。用三乙醇胺(TEOA)为电子给体,探索了胶体铂存在下DCA光敏分解水制氩的反应条件并研究了用甲苯、对二甲苯为电子给体时DCA光解水制氢的反应。结果表明以DCA为敏化剂时许多化合物(E~(ox)<2V)均可作为电子给体,在制氢的同时还有可能合成有用化合物等优点。