Bi2O3光催化氧化降解亚甲基蓝的动力学研究

以Bi2O3作为光催化剂,进行了亚甲基蓝光催化氧化降解的动力学研究,得出亚甲基蓝降解的动力学方程,并利用L-H方程研究亚甲基蓝的降解,讨论了亚甲基蓝初始浓度、催化剂用量、溶液pH值和H2O2用量对光催化降解速率的影响。     

超声波条件下复合氧化物负载催化氧化降解亚甲基蓝废水研究

以亚甲基蓝为研究对象,通过测定亚甲基蓝浓度和溶液COD方法得出,在常规条件下金属氧化物催化剂具有较好催化降解染料能力,金属氧化物催化剂无论是粉末还是负载,均起到较好催化作用,其中CuO、NiO以及γ-Al2O3负载催化剂效果较好。在超声波条件下,不同催化剂催化效果与常规条件下催化氧化降解亚甲基蓝效果是一致的,但作用时间明显缩短,20min内亚甲基蓝就基本降解。     

PW_(12)/SnO_2复合光催化剂降解亚甲基蓝废水的研究

以PW_(12)/Sn O_2为光催化剂,研究了其对亚甲基蓝染料废水的降解性能,考察了亚甲基蓝溶液的p H值、PW_(12)/Sn O_2的用量和催化剂种类等条件对亚甲基蓝光催化降解的影响。结果表明,当催化剂的用量为100 mg/L,p H值为3,亚甲基蓝溶液的质量浓度为10 mg/L时,在15W紫外灯照射下,亚甲基蓝的降解率为95.9%。     

锆掺杂二氧化钛基可见光催化剂的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Zr掺杂量的Zr-TiO_2催化剂,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对其进行表征,探究Zr元素的掺杂比例、催化剂制备的焙烧温度及反应物初始浓度等条件对催化剂在可见光下降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明,制备的Zr-TiO_2催化剂粒径为纳米级,Zr-TiO_2催化剂对亚甲基蓝有明显光催化降解作用,且不同Zr与Ti掺杂比例对亚甲基蓝溶液降解效率影响显著,当Zr元素掺杂量为20%,焙烧温度为550℃时,制备的550℃-20%Zr-TiO_2催化剂对20 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液降解效果最优,降解5 h时降解率为91.8%。并且550℃-20%Zr-TiO_2催化剂在可见光下催化降解亚甲基蓝符合一级动力学模型,R~20.95,拟合直线有较好的拟合度,表明催化剂具有较强的降解能力。     

α-SiW11Ni/PANI光催化降解染料废水的研究

以α-SiW11Ni/PANI为催化剂,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、亚甲基蓝溶液的初始浓度、酸度等对催化脱色效果的影响。实验结果表明,100 mL的亚甲基蓝溶液在紫外灯辐射下最佳的浓度为5 mg/L,催化剂用量为110 mg/L,溶液酸度为pH2;在不改变溶液酸度的情况下,外加氧化剂H2O2能够显著加速亚甲基蓝的催化降解效果。     

介孔CuCo/FeCeOx催化剂协同催化类Fenton反应

类Fenton反应是降解水中有机污染物的有效方法之一，开发高效的非均相催化剂至关重要。通过硬模板法制备了Fe掺杂的具有有序介孔结构的FeCeO_x材料，以此为载体通过浸渍法负载Cu和Co后，构建了具有多金属活性位点的催化剂。催化剂在亚甲基蓝降解反应中表现出优异的催化性能，在45 min内可将亚甲基蓝完全降解，且具有良好的循环使用性能，使用5次后亚甲基蓝降解率仍达到93.3%。催化剂的介孔结构有利于吸附亚甲基蓝，暴露更多的活性位点，多金属之间的协同作用促进了催化剂上的电子转移，从而提高H₂O₂的活化效率和促进·OH的产生。     

石油焦基活性炭/二氧化钛复合型光催化剂污水处理性能的研究

以高比表面积石油焦基活性炭为载体,利用溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO_2)负载型光催化剂,并探讨其对亚甲基蓝光催化降解性能。使用XRD、SEM、BET、TEM及EDS等检测手段,对催化剂表面形态进行表征。通过考察不同负载量、煅烧温度、升温速率、煅烧时间、固液比及亚甲基蓝浓度等因素对亚甲基蓝降解性能的影响,结果表明:所制备的负载型光催化剂,Ti O_2颗粒能均匀地分散在活性炭表面,颗粒尺寸在10 nm左右,对亚甲基蓝具有较好的降解作用。在活性炭负载量6%、煅烧温度350℃、煅烧时间2 h、升温速率15℃/min、固液比0.5 g/L条件下制备的负载型催化剂,对浓度为10.44 mg/L的亚甲基蓝溶液,其降解率可达99%以上。对降解过程进行动力学模拟分析,该催化剂对亚甲基蓝催化降解过程符合准二级动力学模型,反应速率常数k为6.76 L/(g·min)。     

一个三维三唑类铜配位聚合物的合成及催化亚甲基蓝降解性能和机理研究

采用水热合成方法制备了一个三维三唑类铜配合物,该配合物可以催化降解亚甲基蓝。考察了pH值、以及催化剂用量等因素对亚甲基蓝降解率的影响,结果表明在最佳条件下,亚甲基蓝的降解率接近81%,另外通过机理实验表明,超氧自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH)在亚甲基蓝的降解过程中起着非常重要的作用。     

PW_(11)/PANI/TiO_2复合材料光催化降解亚甲基蓝的研究

以PW11/PANI/Ti O2为光催化剂,研究了不同条件对亚甲基蓝光催化降解效果的影响,如改变亚甲基蓝溶液的起始浓度、调节溶液的起始p H值和催化剂的用量等。结果表明,亚甲基蓝溶液光催化降解的最佳条件为染料的起始质量浓度为10 mg/L,p H值为3,催化剂的最佳用量为7.5mg,可达90.12%的脱色率。该催化剂对亚甲基蓝染料的降解为一级动力学反应。     

锆掺杂二氧化钛基可见光催化剂的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Zr掺杂量的Zr-TiO₂催化剂,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对其进行表征,探究Zr元素的掺杂比例、催化剂制备的焙烧温度及反应物初始浓度等条件对催化剂在可见光下降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明,制备的Zr-TiO₂催化剂粒径为纳米级,Zr-TiO₂催化剂对亚甲基蓝有明显光催化降解作用,且不同Zr与Ti掺杂比例对亚甲基蓝溶液降解效率影响显著,当Zr元素掺杂量为20%,焙烧温度为550 ℃时,制备的550℃-20%Zr-TiO₂催化剂对20 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液降解效果最优,降解5 h时降解率为91.8%。并且550 ℃-20%Zr-TiO₂催化剂在可见光下催化降解亚甲基蓝符合一级动力学模型,R²>0.95,拟合直线有较好的拟合度,表明催化剂具有较强的降解能力。     

磷、钴共掺杂氮化碳对染料废水的处理研究

通过热缩聚尿素的方法制备了石墨相氮化碳和P、Co共掺杂的石墨相氮化碳催化剂,研究其在可见光照射下,对碱性品红、罗丹明B、甲基橙、直接枣红和亚甲基蓝染料的催化降解效果。结果表明,改性后的催化剂,对5种染料废水的催化效果均优于未改性的催化剂,光照120 min,罗丹明B和亚甲基蓝的降解率较高,分别为95.15%和92.69%,碱性品红、甲基橙和直接枣红的降解率较低,分别为49.37%,56.68%,60.69%。采用多种仪器对催化剂进行了表征,发现P、Co共掺杂催化剂催化效果提升的原因是其对可见光吸收增强,光生电子-空穴对的分离率增加。     

改性MCM-41负载铁基催化剂的制备及其催化降解亚甲基蓝的研究

以自制二元共聚物聚[苯乙烯—3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷]改性MCM-41,并以其为载体制备铁基非均相催化剂。研究了该催化剂对亚甲基蓝的催化降解性能,同时利用FT-IR、XRD、SEM、NH3-TPD、氮气等温吸附(BET)等手段分析了分子筛改性后对铁基催化性能的影响。结果表明,改性MCM-41负载铁基催化剂具有优异的催化降解亚甲基蓝性能,25 min时去除率达到81.2%,与纯MCM-41负载铁基催化剂相比,性能提高了33.9%。     

AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、p H值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn_3(OH)_2V_2O_7·2H_2O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0. 20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1. 0 g·L~(-1)的催化剂对10 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液脱色率达到85. 2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na_2SO_4对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66. 4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

Fe1Co0.5Ba2.5氧化物纳米颗粒芬顿催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备的铁钴钡氧化物纳米颗粒作为非均相类芬顿催化剂,研究其催化降解亚甲基蓝,考察催化剂投加量,H2O2投加量,温度等对亚甲基蓝降解效率和降解速率的影响.结果表明,在最佳的实验条件下该氧化物颗粒与过氧化氢组成的芬顿试剂在20 min内,亚甲基蓝降解率达到95％.该反应符合一级动力学模型,55℃条件下,速率常数为0.10 min-1,反应活化能为54.1kJ/mol.     

基于ZIF的Ce掺杂ZnO光催化剂催化降解亚甲基蓝废水研究

以硝酸锌、二甲基咪唑(制备沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF)的主要原料)、以及硝酸铈等制备了Ce掺杂的Zn O光催化剂(即Ce-ZnO),对催化剂进行了XRD,SEM,EDS等表征分析,考察了Ce掺杂量、废水初始pH等对亚甲基蓝降解影响,用UV-Vis(可见-紫外光谱)对亚甲基蓝降解液进行了分析。研究表明,与ZIF为前驱体的Zn O的形貌和晶体结构类似,Ce掺杂的Zn O催化剂仍为方形颗粒微纳米材料(颗粒尺寸约100 nm)、Zn O为六方晶系纤锌矿结构,但颗粒尺寸减小。掺杂1%的Ce可使Zn O的光催化剂活性提高(光催化剂降解亚甲基蓝的反应速率提高了31%),且具有较好的重复利用性能。Ce-ZnO光催化剂催化降解亚甲基蓝的反应符合一级反应动力学,弱碱性(pH≈10)环境有利于亚甲基蓝光催化剂降解,亚甲基蓝在光催化反应中其显色基团、芳香基团被分解并产生了酸性物质,亚甲基蓝被有效降解。     

Ce-TiO2/SiO2模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝的研究

制备了Ce掺杂的TiO2复合SiO2光催化剂(Ce-TiO2/SiO2),使用该光催化剂在模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝水溶液,研究了催化剂用量、亚甲基蓝初始质量浓度、溶液pH、无机阴离子对光催化降解效果的影响。结果表明:n(Ce)∶n(Ti)∶n(Si)=0.002∶1∶1时所制催化剂的光催化活性最好;对于2.5 mg/L、pH为11的亚甲基蓝溶液,投加100 mg/L的光催化剂反应2 h可达到最高降解率(92.6%);NO3-、SO42-、Cl-的存在对光催化降解具有抑制作用。     

氧化铝-氧化石墨烯复合材料制备及性能研究

采用超声溶剂热法制备氧化石墨烯-氧化铝复合材料,用于催化降解亚甲基蓝。结果表明,氧化石墨烯-氧化铝复合材料可作为光催化剂或吸附剂来去除有机染料污染物,氧化石墨烯的引入使氧化铝催化剂催化活性提高;当初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L时,光照射335 min后亚甲基蓝的降解可达90%;降解率随初始亚甲基蓝质量浓度的增加而减小;氧化石墨烯-氧化铝具有很高的可见光催化活性和稳定性。     

氧化铝-氧化石墨烯复合材料制备及性能研究

采用超声溶剂热法制备氧化石墨烯-氧化铝复合材料,用于催化降解亚甲基蓝。结果表明,氧化石墨烯-氧化铝复合材料可作为光催化剂或吸附剂来去除有机染料污染物,氧化石墨烯的引入使氧化铝催化剂催化活性提高;当初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L时,光照射335 min后亚甲基蓝的降解可达90%;降解率随初始亚甲基蓝质量浓度的增加而减小;氧化石墨烯-氧化铝具有很高的可见光催化活性和稳定性。     

AgBr/Zn3(OH)2V2O7·2H2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、pH值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120 ℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0.20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1.0 g·L^-1的催化剂对10 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液脱色率达到85.2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na₂SO₄对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66.4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

可见光响应的壳-核结构Ag/AgCl光催化剂性能

利用光化学还原法制备了Ag/AgCl壳-核结构的复合纳米粒子,以亚甲基蓝为模型降解物,研究了其可见光催化性能。结果表明,壳-核结构的Ag/AgCl纳米材料具有表面等离子效应,提高了其对可见光吸收和光催化活性。在可见光照射下,亚甲基蓝溶液浓度为10 mg·L^-1,催化剂用量10 mg·L^-1,光照60 min,亚甲基蓝降解率达95%,COD去除率为92%。