TiO2 光-热催化降解有机污染物的初步研究

从光催化过程与热催化过程结合形成高效光催化反应技术入手,初步探究在固液相光催化反应中温度对有机污染物降解效果的影响．通过系列试验及结果分析表明：以活性紫溶液为模拟有机污染物废水的光热催化降解试验中,当加热时在反应后期会出现去除率下降的现象,说明热催化过程对于降解有机物的反应速率存在一定影响,并有一定的贡献;溶液的酸碱性对反应的降解效果存在影响,且降解反应条件选择酸性环境更加适宜;光热耦合催化氧化试验组的反应时间明显缩短,且降解效果皆优于单一光催化反应和单一热催化反应,因此光热耦合降解反应中的光热催化并不是光催化与热催化的简单叠加,而是存在协同作用．     

TiO_2光-热催化降解有机污染物的初步研究

从光催化过程与热催化过程结合形成高效光催化反应技术入手,初步探究在固液相光催化反应中温度对有机污染物降解效果的影响.通过系列试验及结果分析表明:以活性紫溶液为模拟有机污染物废水的光热催化降解试验中,当加热时在反应后期会出现去除率下降的现象,说明热催化过程对于降解有机物的反应速率存在一定影响,并有一定的贡献;溶液的酸碱性对反应的降解效果存在影响,且降解反应条件选择酸性环境更加适宜;光热耦合催化氧化试验组的反应时间明显缩短,且降解效果皆优于单一光催化反应和单一热催化反应,因此光热耦合降解反应中的光热催化并不是光催化与热催化的简单叠加,而是存在协同作用.     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

水热合成条件对Bi2WO6可见光催化性能的影响

TiO2被广泛应用于光催化领域,但其只能在紫外光下响应,对太阳光利用率极低,因此开发能够吸收可见光的催化剂很有必要。以Bi(NO3)3.5H2O和Na2WO4.2H2O为原料,采用温和的水热法在不同温度、pH条件下制备了可见光响应的光催化剂Bi2WO6。通过XRD、DRS等技术对合成Bi2WO6进行表征。以氙灯为光源(λ>420nm),以罗丹明B(RhB)为模型污染物进行降解实验,探讨不同条件下合成的Bi2WO6的可见光光催化性能。实验结果表明,在140℃、pH=1条件下合成的Bi2WO6对RhB的降解效果最好,反应4h,脱色率达到97.7%。     

水热合成条件对Bi_2WO_6可见光催化性能的影响

TiO2被广泛应用于光催化领域,但其只能在紫外光下响应,对太阳光利用率极低,因此开发能够吸收可见光的催化剂很有必要。以Bi(NO3)3.5H2O和Na2WO4.2H2O为原料,采用温和的水热法在不同温度、pH条件下制备了可见光响应的光催化剂Bi2WO6。通过XRD、DRS等技术对合成Bi2WO6进行表征。以氙灯为光源(λ>420nm),以罗丹明B(RhB)为模型污染物进行降解实验,探讨不同条件下合成的Bi2WO6的可见光光催化性能。实验结果表明,在140℃、pH=1条件下合成的Bi2WO6对RhB的降解效果最好,反应4h,脱色率达到97.7%。     

纳米TiO2光催化复合材料制备及光催化行为研究

用Sol-gel法在颗粒活性炭上制备纳米TiO2，用扫描电镜对负载后的纳米TiO2进行表征，研究了紫外光照射下光催化降解亚甲基蓝溶液的动力学行为。实验结果表明：随着负载次数的增加，TiO2颗粒的纳米级片层增多，其产品的光催化性能提高，但负载次数过多时，TiO2颗粒的纳米级片层结构消失，粒子的光催化性能也随之降低。产品对溶液中亚甲基蓝的光催化降解效果较好，其中负载4次的催化降解效果最好，反应的速率常数及半衰期均达最佳值。通过回归曲线可以看出，不同负载次数的产品对溶液中亚甲基蓝的光催化降解反应均遵循一级反应动力学规律。     

TiO_2光催化降解气态有机污染物

介绍了TiO2光催化降解有机污染物的基本原理以及光催化效率的影响因素,提出了一些改进措施,并讨论了今后TiO2在光催化降解有机污染物方面的研究动向.     

利用传质作用提高污染物HCHO的光催化反应速率

为了提高室内污染物在低浓度条件下的光催化反应速率,采用将光催化技术与活性炭吸附技术相结合的方法,在解决催化剂TiO_2膜牢固性和活性的基础上,利用活性炭吸附功能,强化污染物HCHO在低浓度条件下向催化剂表面的传质,提高其在催化剂TiO_2表面的局部浓度.实验结果表明,该方法一方面提高了室内污染物HCHO的光催化反应速率,另一方面催化剂TiO_2表面HCHO去除延缓了活性碳的吸附饱和,提高了催化剂TiO_2膜的使用寿命.     

SO_2气氛下半焦负载Na,Ca,Fe对NO-半焦还原反应的影响

通过程序升温实验和暂态响应实验 ,研究了 SO2 气氛下半焦负载 Na,Ca,Fe对 NO-半焦还原反应的影响 ;结果表明 SO2 对 NO-半焦反应的影响因温度高低而不同 ,低温下由于 SO2 在半焦表面的化学吸附占据了半焦表面的活性位 ,因而抑制 NO的还原 ,高温则有利于 SO2 - NO气相反应 ,从而致使 NO转化率升高 ;SO2 对 NO-负载催化剂半焦还原反应有抑制作用 ,其抑制程度与温度有关 ,低温下随温度升高 ,抑制程度增加 ,高温下随温度升高抑制程度降低 ;负载 Na,Ca和 Fe的半焦在 SO2 气氛下对 NO-半焦还原反应表现为不同的活性 ,其中 Fe的活性最高 ,Na的活性受 SO2 影响最大 ,这与硫酸盐的分解温度以及 SO2 在半焦表面化学吸附性质有关 .     

CdS、Ag^＋掺杂改性纳米TiO2光催化降解甲基橙动力学研究

在探索纳米TiO2光催化降解甲基橙的最佳条件后,对纳米TiO2及其改性光催化剂CdS/TiO2、Ag＋/TiO2光催化降解甲基橙性能进行了动力学研究,结果表明：纳米TiO2及其改性的CdS/TiO2、Ag＋/TiO2的光催化反应符合动力学一级反应规律;三种光催化反应剂的光催化均存在诱导期,其中纳米TiO2光催化反应诱导期最长,其次是Ag＋/TiO2光催化反应,而CdS/TiO2光催化反应诱导期最短;光催化反应降解甲基橙效率是：TiO2光催化反应最低,其次是Ag＋/TiO2,CdS/TiO2效率最高.     

无机含氮化合物的光催化降解

综述了光催化技术在无机含氮化合物方面的应用. 从两方面阐述了无机含氮化合物(NOx、NO-3、NO-2)光催化降解的最新进展,以及增加光催化降解效率的方法(如:对二氧化钛光催化剂进行修饰;研制新型光催化剂;研制新型光反应器;研究光催化降解无机含氮化合物的反应机理). 通过采取各种措施,可使NOx的转化率达到60%,NO-3的转化率达32%,且其中有50%的转化为N2.     

Bi-TiO2纳米管阵列的制备及其光催化性能

以甲基橙光催化降解效率为指标、 Bi（ NO3）3-稀HNO3混合液为电沉积液,利用电化学沉积法探讨铋掺杂二氧化钛纳米管阵列（ Bi-TNTs）的制备条件,通过SEM、 XRD对其结构和形貌进行表征,考察Bi-TNTs光催化降解制糖废水的条件。结果显示,在电压为2.2 V 、0.33 g/L Bi（NO3）3和0.28 mol/L HNO3溶液电沉积4 min条件下制备的Bi-TNTs可以显著提高光催化降解甲基橙及制糖废水的效率。底物pH值对Bi-TNTs光催化活性有较大影响,较强碱性环境中, Bi-TNTs对制糖废水降解率最高,光照25 h制糖废水降解率达到90.24％。     

固相法合成锌铁氧体及其光催化性能

采用硝酸锌、硝酸铁、草酸以及软模板剂聚乙烯醇,通过室温固相研磨反应,制备出二元草酸盐混合前驱体,经600℃灼烧3h,对所获红棕色粉末用SEM、XRD表征,结果表明合成了一维棒状的锌铁氧体（ZnFe2O4）。使用合成产物降解葸和芘以及有机染料亚甲基蓝,通过荧光和紫外分析法考察其光催化性能和效果。讨论了光催化降解机理,考察了光催化剂用量、作用时间以及自然光和紫外光不同光照条件对催化效果的影响。适宜条件下,蒽和芘的降解率分别达到94．51％和56．05％,对亚甲基蓝的降解率达到48．93％     

一种冷凝式双氧法脱硫脱硝一体化工艺

SO2和NOx是导致酸雨、雾霾以及造成温室效应的主要污染物之一,有效控制煤燃烧产生的SO2、NOx等污染物是绿色发展的必然要求。为此,设计了脱硫脱硝结晶一体化的工艺。利用臭氧将烟气中的NO氧化为易溶于水的NO2,再通过催化激活的双氧水,将残余的NO氧化为NO2,最后引入吸收塔内同时完成脱硫脱硝。脱硫剂采用MgO代替常规的CaO。该一体化工艺的脱硫效率可达98%以上,NOx排放值控制在50mg/m3以下,脱硫产物采用温差结晶的方式,生成的Mg(NO3)2及MgSO4可作为农肥的原材料。     

冷凝式双氧法脱硫脱硝一体化工艺

SO_2和NO_x是导致酸雨、雾霾以及造成温室效应的主要污染物之一。有效控制煤燃烧产生的SO_2和NO_x等污染物是绿色发展的必然要求。设计了脱硫脱硝一体化的工艺。利用臭氧将烟气中的NO氧化为易溶于水的NO_2;然后通过催化激活的双氧水,将残余的NO氧化为NO_2;最后引入吸收塔内同时完成脱硫脱硝。脱硫剂采用MgO代替常规的CaO。该一体化工艺的脱硫效率可达98%以上,NO_x排放值控制在50 mg/m~3以下,脱硫产物采用温差结晶的方式,生成的产物可作为农肥的原材料。     

Performance of an activated carbon made from waste palm shell in simultaneous adsorption of SO<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript> and NO<Subscript><Emphasis Type="Italic">x</Emphasis></Subscript> of flue gas at low temperature

This study examined the individual and simultaneous adsorption of SO{in{itx}} (SO{in{it2}}) and NO{in{itx}} (NO-NO{in{it2}}) on activated carbon prepared from waste palm shell. The adsorption process was examined in a fixed bed reactor at low temperatures (100\2-300\dgC). For individual adsorption without any catalytic activation, SO{in{itx}} showed good adsorption whereas NO{in{itx}} was very much poor. In the simultaneous adsorption of SO{in{itx}} and NO{in{itx}}, SO{in{itx}} showed greater adsorption affinity than NO{itx}. For palm shell activated carbon (PSAC) impregnated with metal catalyst (Ni and Ce) the concentration adsorbed profile showed that the amount of SO{in{itx}} adsorbed decreased regularly, while the amount of the adsorbed NO{in{itx}} increased irregularly. The properties of the pure and impregnated PSAC were analyzed by BET, SEM and EDX. These investigations indicated that PSAC impregnated with metal catalyst is the determining factor in the adsorption of SO{in{itx}} and NO{in{itx}} simultaneously. Supported financially by Yayasan FELDA, Malaysia (Grant No. 6050075)     

KMnO4/NaOH溶液吸收SO2/NO的动力学研究

在典型湿法烟气脱硫系统运行条件下,研究了平面传质搅拌反应器中KMnO₄/NaOH溶液同时吸收SO₂和NO的动力学,确定了反应级数、反应速率常数以及活化能.实验结果表明,NO的吸收速率随着入口NO分压和KMnO₄浓度的增加而提高.在吸收剂溶液中加入NaOH可以提高NO的吸收速率,烟气中O₂的体积分数对于NO和SO₂的吸收速率几乎没有影响.当同时吸收烟气中的SO₂和NO时,SO₂会降低NO的吸收速率,而NO对SO₂的吸收速率几乎没有影响.在KMnO4/NaOH溶液中NO的吸收速率对NO相间浓度和KMnO4浓度均为一级反应,平均反应速率常数为5.79×103 m³/(mol•s),活化能为26.85 kJ/mol.     

In situ IR-RAS investigation of corrosion of tin in air containing H_2O, NO_2 and SO_2 at room temperature

In order to obtain a fundamental understanding of the corrosion behavior of tin in atmosphere, in situ IR-RAS (infrared reflection absorption spectroscopy) measurements were performed on tin in humid air containing SO2 and NO2 at room temperature. Time-resolved in situ IR spectra in air of 90% RH (relative humidity) containing 1×10-5-2.2×10-5 SO2 suggested that the tin oxide layers worked as a protective film and no significant corrosion occurred. The corrosion products in air of 80%-90% RH containing 1×10-5-2.2×10-5 NO2 were SnO2, SnO, nitrate and hyponitrite. The synergistic effect of SO2 and NO2 on corrosion of tin was not observed in air of 90% RH containing 0.84×10-6 SO2 and 1.8×10-6 NO2.     

Bi/BiOI可见光催化氧化去除NO的性能

催化机理是催化反应过程中的一大重要问题。为研究可见光催化氧化去除NO的反应机理,提高大气中NO去除效率,将BiOI中的Bi³⁺部分还原为金属Bi沉积在BiOI纳米片表面,合成Bi/BiOI纳米级微球光催化剂。通过一系列表征分析发现,金属Bi沉积在BiOI表面后,催化剂的微观结构和光学性质都有明显变化。与纯相的BiOI相比,制备的Bi/BiOI催化剂对气态NO表现出更优异的可见光催化去除活性。通过金属Bi的表面等离子体共振,引起高效可见光吸收和电子空穴对分离。同时,运用原位红外光谱动态监测Bi/BiOI光催化氧化NO的反应过程,结合自由基捕获结果,从分子层面揭示其反应产物,并结合表面等离子体共振提出Bi/BiOI光催化作用机理。