膨胀石墨电极用于电化学氧化降解甲基橙模拟废水

采用具有优良导电能力的膨胀石墨(EG)作为阳极材料,通过电化学氧化降解甲基橙模拟废水.当废水pH值为2.0,电流密度为13mA·cm-2,电解质浓度为0.1 mol· dm-3,电解时间为20 min时,甲基橙模拟废水的脱色率达到98.6％,COD去除率为58.5％.该降解过程基于化学吸附和电化学氧化,亦即,甲基橙分子首先通过EG表面的-OH键吸附在EG表面,然后通过电化学氧化降解.结果表明:EG是一种处理染料废水的优良材料.     

电化学阳极氧化条件对阵列多孔硅的影响

采用电化学阳极氧化法,将预光刻图案的p型硅片制备成阵列多孔硅.讨论电化学阳极氧化条件对阵列多孔硅形貌的影响.结果表明:随着HF浓度、电流密度、阳极氧化时间的增大,阵列多孔硅的孔深逐渐加大;当HF:C2H5OH:H2O(体积比)为1:1:1～1:2:5,电流密度为1.56mA/cm2,阳极氧化时间为3h时,制备出的阵列多孔硅具有比较规整的阵列孔,并且孔深能够达到50pm;表面活性剂对阵列孔的形成有很大影响,加入表面活性剂后形成的孔才具有一定的规整性以及深宽比.     

热氧化多孔硅制备及其干涉特性研究

采用电化学阳极氧化法制备彩色薄层多孔硅,经高温热氧化处理后形成稳定的热氧化多孔硅.研究电化学制备条件对热氧化多孔硅的干涉效应和光学厚度的影响,分析热氧化处理前后多孔硅的稳定性.结果表明,在可见光波长范围内,所制备的热氧化多孔硅反射光谱出现一定规律性的干涉条纹,表现出明显的反射干涉现象;随阳极氧化时间、电流密度和HF浓度增大,热氧化多孔硅光学厚度呈增大趋势,当阳极氧化时间为30s、电流密度为520mA/cm2、v(HF):v(C2H5OH)为2:1～5:2时,制备的热氧化多孔硅干涉条纹均匀且光学厚度较大;热氧化处理后,多孔硅结构中的Si-Hx键被Si-O键所取代,其反射干涉特性非常稳定.     

阳极氧化电流密度和时间对多孔硅形貌和电子发射特性的影响

为了应用于场发射显示器,采用电化学阳极氧化,快速热氧化和磁控溅射等方法制备出了金属/多孔硅/硅基底/金属结构的多孔硅电子发射体,并运用扫描电子显微镜观察了多孔硅的微观形貌,结果发现多孔硅的孔径随着电化学阳极氧化电流密度的增加而增加,多孔硅层的厚度随着阳极氧化电流密度和时间乘积的增加而增加。在真空系统中测量了多孔硅的电子发射特性,电子发射的阈值电压Vth随着多孔硅层厚度的增加而增加;最大的发射效率η为7.5‰,此效率出现在孔径6~16 nm,多孔硅层厚度为11.06μm的样品中,对应的器件电压Vps为30V。     

多孔矿物载体对纳米TiO2复合材料光催化脱色性能的影响

以多孔矿物沸石、硅藻土、高岭石和坡缕石为载体,采用TiCl4水解法制备了纳米TiO2/多孔矿物复合光催化材料。采用XRD分析了材料的成分和结构,采用甲基橙染料废水评价并对比了材料的光催化性能。研究表明,复合材料中纳米TiO2均为锐钛矿结构,且矿物载体结构未被破坏。由于沸石、硅藻土和坡缕石具有很好的吸附性能,制备的材料在光照初期即对甲基橙染料废水表现出很好的脱色效果。高岭石由于吸附性能相对较弱,导致材料对甲基橙染料废水的脱色效果不佳。     

银改性阳极氧化TiO2纳米管及光催化性能研究

利用电化学阳极氧化法在钛片表面制备了TiO2纳米管,以SEM、XRD对其形貌结构进行表征,采用光还原沉积法在硝酸银溶液中得到了Ag/TiO2纳米管,并研究了改性前后TiO2纳米管对甲基橙溶液的光降解能力.结果表明,最佳氧化电压为25V、氧化时间为20min、煅烧温度为500℃.最佳硝酸银溶液浓度为0.2mol/L,最佳光还原时间为60min,光降解率为99％.沉积Ag颗粒大小在10～20nm间,且改性后的光催化性能有很大提高,30min时降解率达到改性前的两倍.     

近规整多孔硅电化学制备与表征

电化学阳极氧化条件对多孔硅孔排列的规整度有着显著的影响.提出了一种不需阳极氧化铝模板或预图案化而直接制备近规整多孔硅的电化学方法,分析了氧化时间、电解液组成、HF浓度对多孔硅形态的影响.结果表明,随着阳极氧化时间的增加,多孔硅孔的深度逐渐加大,孔径则呈先增大后稳定的趋势.当氢氟酸(40%)与N-N-二甲基甲酰胺(DMF...     

用脉冲电化学法在低HF浓度下制备多孔硅的研究

用脉冲电化学阳极氧化的方法在5％的低HF浓度下获得多孔硅。多孔硅的形成和脉冲电场的施加、去除过程中与电解液－硅半导体体系中物理化学过程的变化有关。在施加电场的间隙，由于Si／电解液界面处HF的补充，SiO2的溶解增强，使得在低HF浓度下Si的溶解速率比其氧化速率高，从而导致多孔硅的形成。同时，在高电场作用下，由于产生了高浓度的空穴，使得氧化层变厚，导致在低HF浓度或大电流密度下多孔硅的平均孔径增大。     

微弧氧化技术在制备纳米TiO2光催化剂中的应用

进行了微弧氧化法在制备TiO2光催化剂中的应用研究,考察了各工艺条件对制备的TiO2光催化剂降解甲基橙的活性影响,发现以0.11 mol/L磷酸为电解液,放电5min制备的催化剂活性最佳,120min内使甲基橙脱色率达49%.通过超声处理和重复使用对催化剂进行考察,发现其表现出良好的稳定性.表征结果表明文中以钛为阳极进行微弧氧化,其表面形成的陶瓷层为多孔的、纳米级的锐钛矿型的TiO2.     

Cd/CdS光催化降解甲基橙的研究

采用胶体化学法制备表面富镉的Cd／CdS纳米粒子为催化剂对水溶液中甲基橙的光催化降解进行了研究。探讨了光催化反应机理,讨论了光催化剂用量,双氧水的用量,试液的pH值,光照时间与甲基橙脱色率的关系。实验结果表明,当甲基橙起始浓度为20mg／L,Cd／CdS用量为0．500g,双氧水用量为5．88mmol／L,pH值为7．0时,光照6h,甲基橙的脱色率可达到95．5％。     

TiO2纳米管阵列薄膜光电催化降解甲基橙染料废水

采用电化学阳极氧化法在纯钛表面制备出TiO2纳米管阵列,应用FE-SEM和XRD表征其形貌。以该纳米管陈列薄膜为光阳极,比较了光解、光催化和光电催化对甲基橙溶液降解效率的差异,研究了pH值和外加偏压对甲基橙降解效率的影响,并建立了光电催化氧化反应的一级动力学模型来描述产生这种效果的主要因素。结果表明,在光电催化氧化体系中,TiO2纳米管阵列薄膜对甲基橙具有显著的降解作用;溶液中的电解质、溶液的pH值和外加偏压是影响光电催化效果的关键因素;最佳的降解条件为电解质存在下、pH值为3、外加偏压为1.5V,在该条件下紫外灯照射80min后降解率可达100%。     

氮掺杂TiO_2纳米管阵列的制备及其光催化性能

以甲基橙的光催化降解效率为指标,采用超声浸滞法制备了N掺杂TiO2纳米管阵列(N-TNTs)。结果显示,将TiO2纳米管阵列(TNTs)浸入0.02mol·L-1尿素溶液中,超声浸泡6min,干燥后在400℃下煅烧2h可获得N-TNTs。SEM和XRD表征结果显示,TNTs与N-TNTs形貌相似,管径均约为125nm,且锐钛矿相和金红石相相混,在2θ为35°(100)处观察到TiN0.26的衍射峰。pH=1、光照时间为4h时,N-TNTs对甲基橙的降解率达93.9%。同时,甲基橙初始浓度越低,甲基橙降解率越高。且N-TNTs光催化降解甲基橙的反应过程为拟一级动力学过程。将N-TNTs应用于光催化降解制糖废水时发现,在强碱性环境中,N-TNTs对制糖废水的降解率最高,光照25h降解率达到87.71%。     

静电自组装制备纳米TiO2/膨润土复合材料及其光催化性能研究

选用具有优异吸附性的膨润土为载体,采用巯基硅烷偶联剂对膨润土进行干法改性,硅烷偶联剂巯基基团经氧化剂氧化为易电离的磺酸基后,静电自组装制备纳米TiO2/膨润土复合光催化材料.采用XRD对材料的成分和结构进行分析,ESEM对材料微观形貌进行分析,采用甲基橙染料废水评价材料的光催化脱色性能,研究表明:在光照初期,复合材料即...     

TiO_2/ACF光催化降解甲基橙废水性能研究

以活性炭纤维(ACF)为载体,采用溶胶-凝胶法制备活性炭纤维负载二氧化钛复合材料(TiO_2/ACF)。以甲基橙为模型化合物,研究TiO_2/ACF对染料废水的光催化降解活性,考察光照时间、溶液初始浓度、pH值、光强、重复使用次数等因素对甲基橙溶液去除率的影响。结果表明,TiO_2/ACF对甲基橙废水具有较好的光催化降解活性和重复利用性,ACF吸附和TiO_2光催化产生了协同作用。     

CaSnO3粒子对甲基橙溶液的脱色性能

采用水热合成法制备出完整的正交晶型CaSnO3粉末,通过X射线衍射图谱(XRD)、红外光谱(IR)等分析方法对样品的晶体结构和形态进行了表征。并研究了其对甲基橙溶液的脱色性能。结果表明:CaSnO3对甲基橙溶液有良好的脱色效果。当CaSnO3浓度为60mg/L,光照时间为100min时,其对pH为3-5的甲基橙溶液的脱色率可达89%以上。     

镁酞菁/PHBV催化薄膜的制备及光催化性能研究

将四氨基镁酞菁(MgPc)负载到PHBV上制备复合催化薄膜(MgPc/PHBV)。采用XRD、FT-IR、TGDTA和UV-Vis DRS等表征技术对MgPc/PHBV的结构和性质进行表征。结果表明,MgPc和PHBV之间可能通过物理作用结合;MgPc的加入降低PHBV的结晶度;并且将PHBV的分解温度提高20℃。基于UV-Vis DRS的测试表明MgPc/PHBV薄膜具有可见光催化活性。此外,MgPc/PHBV光催化降解有机污染物甲基橙的结果表明,光照、MgPc/PHBV和H_2O_2同时存在时才能催化氧化甲基橙;光照160 min后,甲基橙剩余率为0.0%,甲基橙完全被降解。光催化氧化反应中羟基自由基发挥着关键作用。     

PbSnO_3/膨润土复合光催化剂对甲基橙溶液的脱色性能

以钠基膨润土为载体,硝酸铅[Pb(NO3)2]和结晶四氯化锡(SnCl45H_2O)为原料,采用水热合成法制备出PbSnO3/膨润土复合光催化剂。以甲基橙为目标降解物,在自然光照条件下,研究PbSnO3/膨润土复合光催化剂对甲基橙的脱色性能,实验表明:光照时间30min,催化剂用量为50mg/L,膨润土负载比为5%时脱色率达到91%以上。     

壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂对印染废水的处理研究

利用溶胶-凝胶法制备壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂,去处理模拟印染废水。用可见分光光度测定法对甲基橙的含量进行了测定,考察了壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂投加量、反应时间、反应温度、pH值对废水处理效果的影响。结果表明:在超声波频率为50kHz时,甲基橙溶液初始浓度为25mg/L,溶液pH=6,壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂的加入量为0.1g,时间60min,温度为40℃,甲基橙溶液脱色率到达到95.0%以上。同时,壳聚糖/Ni-TiO2复合絮凝剂处理甲基橙溶液时,不仅有吸附作用的存在,同时还有光催化降解的作用。     

TiO_2/AC复合光催化剂制备及性能研究

以TiCl4乙醇溶液为前驱物、煤质活性炭为载体,通过溶胶-凝胶法制备活性炭(AC)/TiO2复合光催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和BET比表面积孔径测定仪等对制备的样品进行表征。以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征其光催化活性,考察了TiCl4/乙醇体积比、煅烧温度和煅烧时间等制备条件对光催化活性的影响。结果表明:在TiCl4/乙醇体积比为1∶20,500℃煅烧2h时,光催化降解甲基橙的活性最高,降解率达到95%;TiCl4/乙醇体积比和煅烧温度对光催化活性影响较大,煅烧时间对光催化活性影响甚小。含少量金红石相的TiO2有利于光催化降解甲基橙。     

纳米CdS/壳聚糖复合粒子的制备及光催化性能研究

用原位生成法成功制备了纳米Cd S/壳聚糖复合粒子,并用于染料废水中甲基橙的可见光催化降解,研究了相关因素对甲基橙光降解率的影响。结果表明,该光催化降解反应为一级反应;酸性媒介更有利于甲基橙光催化降解;适量的复合粒子在第6次重复使用时,反应60 min甲基橙的降解率仍可达81.51%,显示出好的抗光腐蚀能力和重复使用寿命。