掺杂型纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝

印染废水的治理是水系环境治理的重点,而亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物。本论文选用掺杂铁、钒、硅和锌等离子的纳米TiO2作为光催化剂对亚甲基蓝进行降解研究。焙烧温度与光催化剂掺杂量对样品光催化降解亚甲基蓝的活性具有很大影响,焙烧温度为500℃,Si4+掺入量为5%时光催化剂对亚甲基蓝的降解效果最好。     

TiO_2/硅藻土复合光催化材料的制备与光催化性能研究

以纳米二氧化钛和硅藻土为原材料,采用机械力活化法制备了TiO2/硅藻土复合光催化材料。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对复合材料进行了表征,并用甲基橙溶液的光催化降解率对复合材料的光催化性能进行了评价。结果表明,复合光催化剂的光催化降解率随TiO2负载量的增大而增大,20%硅藻土-80%TiO2的TiO2/硅藻土复合光催化材料样品在光照60min后对甲基橙的降解率达90%,与纯纳米TiO2的效果基本相同。     

Bi OCl/煤系高岭土复合材料制备及光催化性能研究

以硝酸铋、氯化钾和煤系高岭土(CK)为原料,采用水热法制备Cl/煤系高岭土(BiOCl/CK)复合光催化材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见光漫反射光谱(UV-VisDRS)和光致发光光谱(PL)等手段对BiOCl/CK复合催化剂进行表征,并将BiOCl/CK复合材料用以光催化降解亚甲基蓝。结果表明,BiOCl/CK复合材料较BiOCl具有更强的光催化降解亚甲基蓝能力,其中BiOCl/CK-20%对亚甲基蓝降解速率是BiOCl的2.84倍。引入CK改善了BiOCl的团聚状态,抑制了光生电子和空穴的复合。在亚甲基蓝降解过程中,光生空穴(hvb+)是起主要作用的活性物种。BiOCl/CK-20%循环使用4次后,仍有较强的光催化降解亚甲基蓝能力。     

不同酸催化下制备的TiO2纳晶的光催化性能

以两种不同酸为催化剂,采用溶胶-凝胶法制备出了纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解为探针反应,评价了其光催化活性。结果表明,采用HCl为酸催化剂的Sol-gel制备工艺较佳,该制备工艺下经400℃焙烧制备得到单一锐钛矿型的TiO2纳米晶样品,其晶粒尺寸为11.69nm,光催化降解甲基橙的活性最高,光催化反应进行20 min后,对甲基橙的表观降解率高达98.9%。     

TiO_2/GO复合材料的制备及其催化性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),以钛酸丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法制备TiO_2/GO纳米复合光催化剂。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线能谱(EDS)等对催化剂的结构、组成、形貌和粒径进行表征。将催化剂用于光催化降解甲基橙(MO)溶液,考察催化剂种类、GO负载量和p H值对催化效果的影响。结果表明,TiO_2/GO复合光催化剂具有较高的光催化活性和良好的稳定性,1 mg/mL的TiO_2/GO复合催化剂对50 mL 10 mg/L MO溶液降解120 min,降解率为94.4%;催化降解过程符合一级动力学模型。     

La3+-TiO2/SiO2复合纳米粉光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同La3 掺杂量的TiO2/SiO2复合光催化剂,通过TG/DTA、 XRD、 SEM、 UV-vis以及比表面仪等技术表征了这些纳米粉的物化性质及微观结构,并研究了其对亚甲基蓝紫外光照射降解的光催化活性.结果表明:La3 -TiO2/SiO2前驱体经500℃煅烧2h后,得到锐钛矿型氧化钛复合光催化剂.当La3 掺杂量不超过4%(摩尔百分比,下同)时,随着La3 掺杂量增多,复合粒子的尺寸减小,比表面积增大,紫外可见吸收光谱红移.La3 最佳掺杂量为4%,此时所形成的La3 -TiO2/SiO2光催化剂分散性好、尺寸分布较窄,经150min光照后对亚甲基蓝的降解率达76%,比未掺杂La3 的TiO2/SiO2的降解率提高了16%.     

海泡石/TiO_2的制备及光降解有机物性能研究

研究了以硫酸氧钛溶液为原料,以海泡石为载体,采用强迫回流水解法制备海泡石/TiO2(锐钛矿晶型)复合材料的方法。通过对甲基橙和亚甲基蓝溶液降解脱色实验,检验了样品的光催化性。结果表明,复合材料对亚甲基蓝溶液具有较强的吸附性和光降解性,经过6h光降解反应,脱色率达到99%以上。     

尾煤基二氧化钛光催化性能研究

针对浮选尾煤处理效果不佳所造成的环境危害以及资源、经济浪费的问题,文章选用霍州某选煤厂浮选尾煤作为载体,以钛酸四丁酯为前驱,采用溶胶-凝胶、水热法将二氧化钛与尾煤成功负载;结合XRD、SEM表征研究,分析了复合光催化材料的降解机理和效果,试验结果表明:目标污染物pH=8、光催化剂用量为2 g/L为最佳光催化试验条件,复合材料对亚甲基蓝去除率达到93.58%;实现了矿物资源对有机污染物亚甲基蓝的高效、经济利用,达到了以废治废的目的。     

机械力化学法制备TiO_2/高岭土复合光催化剂

以高岭土为载体,采用机械力化学法制备了TiO2/高岭土复合光催化剂。以甲基橙溶液的光催化降解率作为评价指标,采用正交实验法,研究了纳米TiO2和高岭土混合研磨体系中固体浓度、球料比、复合研磨时间以及纳米TiO2的含量对复合材料光催化降解率的影响。实验结果表明,采用机械球磨技术可以制备具有光催化性能的TiO2/高岭土复合光催化剂。当高岭土湿磨时间为60min,纳米TiO2和高岭石混合研磨体系中固体浓度20%、球料比5∶1、复合研磨时间30min、纳米TiO2的含量为33.3%时,该复合材料对甲基橙的光催化降解率为69%,高于纯TiO2的光催化降解率。     

高岭土制备镍钴负载复合光催化剂及其对废水中亚甲基蓝的光降解

本实验以煤系高岭土为主要原料制备超细分子筛,并负载过渡金属镍和钴,最终制成镍钴负载超细复合分子筛光催化剂,用于降解工业废水中的亚甲基蓝。实验中探讨了镍钴负载复合分子筛在不同的pH值、H2O2用量、光源等条件下对亚甲基蓝降解的影响。结果表明,在pH值为9的条件下,用光源为20 W紫外线消毒灯照射2h,亚甲基蓝溶液的吸光度明显下降,亚甲基蓝的降解率达到97%以上。