掺银TiO2光催化降解活性艳红X-3B的研究

通过活性艳红X-3B的光降解，评价了掺银改性TiO2的光催化活性。研究结果表明，适量的银离子掺杂可显著提高TiO2的光催化活性。掺银TiO2光降解X-3B反应的动力学符合Langmuir—Hinshelhood模型，掺银改性能使TiO2对太阳光的利用率有极大提高。     

Fe~(3+)掺杂TiO_2/凹凸棒复合材料的光催化性能

采用酸催化的溶胶-凝胶法制备了一系列Fe3+掺杂TiO2/凹凸棒(Fe3+-TiO2/ATP)复合光催化剂材料。在可见光条件下,以亚甲基蓝(MB)溶液的光催化降解反应,评价了样品的光催化性能,研究了TiO2负载量、Fe3+掺杂量和焙烧温度对复合材料光催化性能的影响。在单因素实验的基础上,采用正交实验设计(L25(53))优化了催化剂的制备条件。光催化实验结果表明,MB在复合材料上的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型。正交实验结果表明,当TiO2负载量为15%、Fe3+掺杂量为0.5%和焙烧温度为550℃时,得到的复合材料对MB的光催化降解效率最佳,测得表观反应速率常数kapp为6.09×10-3min-1,反应4 h后MB的降解率(Dt)可达75.88%,相同实验条件下与P25(1.51×10-3min-1)相比较,反应速率提高了4.03倍,降解率提高了45.05%。另外,复合材料的沉降性能优于P25,易于分离,是一类有应用前景的复合光催化剂。     

掺Ni2+的TiO2颗粒光催化性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备掺杂Ni2 的纳米TiO2,并用XRD和TEM进行了表征,发现Ni2 的掺杂减小了TiO2颗粒的粒径,Ni2 /TiO2晶型为锐钛型.通过对目标物罗丹明B的光催化降解实验,发现Ni2 的掺杂提高了TiO2的光催化活性,其降解罗丹明B的反应遵从一级反应动力学方程,Ni2 惨杂量为1.2%时的光催化活性最高.     

掺Ni^2＋的TiO2颗粒光催化性能的研究

通过溶胶．凝胶法制备掺杂Ni^2＋的纳米TiO2，并用XRD和TEM进行了表征，发现Ni^2＋的掺杂减小了TiO2颗粒的粒径，Ni2＋／TiO2晶型为锐钛型。通过对目标物罗丹明B的光催化降解实验，发现Ni^2＋的掺杂提高了TiO2的光催化活性，其降解罗丹明B的反应遵从一级反应动力学方程，Ni^2＋惨杂量为1．2％时的光催化活性最高。     

掺硫改性TiO2对活性艳红X-3B的光催化降解性能研究

以硫脲为硫的源物质,以钛酸四丁酯为TiO2的前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了掺硫改性TiO2光催化剂.以活性艳红X-3B为目标污染物,研究了该催化剂的光催化降解性能,对硫掺杂量、催化剂焙烧温度、溶液pH值以及催化剂添加量等影响因素进行了研究,并采用XRD分析手法对光催化剂进行表征.结果表明,经掺硫改性后的TiO2的催化活性有了很大提高,且硫的掺杂有一个最佳值,即Ti:S的摩尔比为1:1.经掺硫改性的TiO2在可见光区具备一定的催化活性,180 min内对活性艳红X-3B的去除率可达35.1%,且在紫外光区的催化活性优于纯TiO2.     

水体系中正癸烯的光催化降解

以中压汞灯为光源 ,研究了水体系中正癸烯 (n C10 H2 0 )在TiO2 光催化氧化作用下的降解。结果表明 ,降解反应符合一级动力学方程 ;n C10 H2 0 在不同粒径TiO2 下的反应速率常数k为 6 .80— 9.90× 10 -3 min-1(在 30 0W中压汞灯下 ) ,其值随粒径的增加而降低 ;在相同粒径下 ,k值随光强增加而增大。同时测定了在水体中掺杂 1wt% (即过渡金属质量占Ti原子质量的百分数 )的过渡金属离子时 ,n C10 H2 0 的光降解速率常数k为 11.4— 15 .9× 10 -3 min-1,因而其对光降解的影响顺序是 :Ag+ >Fe3 + >Pb2 + >Fe2 + >Zn2 + >Mn2 + 。产物经GC/MS分析表明 ,水体中n C10 H2 0 光催化降解生成辛醛、壬醛、癸醛和 2 癸酮。     

TiO2/CdS复合半导体光催化剂降解甲基橙的实验研究

采用Sol-Gel法制备TiO2/CdS复合半导体光催化剂,以8 W-365 nm的紫外灯为光源、甲基橙溶液模拟染料废水、在自制的光催化反应器中研究TiO2/CdS的光催化活性和光催化降解甲基橙的特点和规律.结果表明,当CdS掺入量为0.5%(摩尔比)时,TiO2/CdS的光催化活性最高;当CdS的掺入量＞3.5%(摩尔比)时,TiO2/CdS光催化剂的光催化活性低于TiO2的光催化活性;对初始浓度为15 mg/L的甲基橙溶液处理2.5 h后,脱色率可达44%;甲基橙的光催化降解反应符合Y=A B1×X B2×X2动力学模型.     

Fe/TiO2光催化降解水溶液中的4-氯苯酚

以TiO2-P25及FeC2O4为前驱物制备了Fe3 掺杂TiO2光催化剂--Fe/TiO2.X射线衍射结果表明,500 ℃煅烧温度下的Fe/TiO2主要是锐态矿晶型,当掺Fe3 量为0.5%(质量分数,下同)时,Fe3 以取代掺杂形式进入TiO2晶格,而当掺Fe3 量达5.0%时,则出现α-Fe2O3的特征衍射峰;900 ℃煅烧温度下的Fe/TiO2则均为金红石晶型,掺Fe3 量达2.0%～5.0%时,出现Fe2TiO5的特征衍射峰.4-氯苯酚的光催化实验结果表明,煅烧温度及Fe3 掺杂量对Fe/TiO2的光催化活性有显著影响,以煅烧温度500 ℃及掺Fe3 量0.5%的Fe/TiO2为光催化剂,反应80 min,4-氯苯酚的降解率达100%,总有机碳去除率约95%.     

负载TiO2/Fe3+的玻璃纤维反应器光催化苯酚

以玻璃纤维为载体,将TiO2负载到其表面形成了空间玻璃纤维反应器,引入Fe3+作为掺杂改性离子,形成了负载TiO2/Fe3+的空间玻璃纤维光催化反应器,并以高压汞灯为光源进行了光催化降解水中苯酚的实验研究,考察了影响苯酚光催化降解的因素,确定了在UV365～250 W光源照射下,pH为3～5,O2通入量1.0 L/(min.L),反应器内上升流速为0.7 m/min等实验条件下,初始浓度为30 mg/L的苯酚废水经120 min光催化反应后,降解率可达到85%,矿化率可达80%。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La2O3/ZnO/TiO2的光催化性能.结果表明:当锌和镧的掺杂量w(zno)=20%,w(La2O3)=0.5%,煅烧温度为500℃时,La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂的光催化活件最高;当催化荆投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解效果最好.实验证明.La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解遵从Lang-muir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k=11.5 mg/(L·min);吸附常数K=2.88×10-2L/mg.     

氧化亚铜光催化降解活性艳红的研究

制备了纳米SiO2-Cu2O复合氧化物,并对其进行表征。研究了SiO2-Cu2O在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能。考察了催化剂组成、活性艳红浓度、催化剂用量、H2O2等对光催化反应的影响,还研究了Cu2O光催化反应动力学。结果表明,用SiO2摩尔含量为2%的SiO2-Cu2O光催化降解活性艳红,反应4 h,活性艳红降解率达到85%,降解反应为一级反应。     

交联壳聚糖/Cu_2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀-还原过程一步原位合成了交联壳聚糖/Cu2O复合粒子。X射线衍射(XRD)和红外(FT-IR)测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖/Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖/Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

交联壳聚糖／Cu2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀一还原过程一步原位合成了交联壳聚糖／Cu2O复合粒子。x射线衍射（XRD）和红外（FT—IR）测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖／Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖／Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

超声波-光催化氧化降解邻氯苯酚的研究

对超声波一光催化氧化降解邻氯苯酚(2-cp)进行了研究．探讨了溶液初始pH、TiO2投加量、H2O2投加量和溶液初始浓度对2-cp降解率的影响。并对几种不同处理方法降解2-cp的结果进行了对比。结果表明,超声波和紫外光的协同效果明显,在相同的反应时间内,超声波能够明显提高光催化降解2-cp的降解率。超声波和紫外光连用,具有良好的工业应用前景。     

纳米TiO_2光催化降解硝基酚类污染物动力学及机理的研究

采用纳米TiO2(P25)粉末作为催化剂,研究了几种典型硝基取代酚在TiO2/UV悬浮体系下的光催化降解.研究表明,这些化合物的降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,其表观速率常数(kapp)的大小为:2-氨基-4硝基酚(2-A,4-NP)>4-硝基酚(4-NP)>2-硝基酚(2-NP)>3-硝基酚(3-NP)>2,4-二硝基酚(2,4-DNP)>2,4,6-三硝基酚(2,4,6-TNP),而吸附平衡常数(KL)却与Kapp成反比.苯环上取代基的种类和数日对有机物光催化降解活性有很大的影响,硝基的加入降低了光催化活性,并且kapp与Hammett常数(σ)具有较好的线性关系.     

陶瓷负载Ag、Ce共掺杂TiO2光催化剂降解甲基橙的研究

以陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法制备了银离子和铈离子共掺杂TiO2的负载型光催化剂——T-AC/陶瓷,研究了pH值、双氧水用量、催化剂用量、紫外灯强度、废水的初始浓度等因素对T-AC/陶瓷光催化剂降解甲基橙染料废水的影响。结果表明,当pH为2、双氧水用量为0.5 mL/100 mL、催化剂用量为3 g/L、紫外灯功率为20 W、废水初始浓度为10mg/L时,甲基橙的降解率可达85.9%,并且甲基橙的光催化降解属于一级动力学方程,T-AC/陶瓷催化剂有较高的活性和稳定性,在废水处理中具有较好的应用前景。     

Photocatalytic degradation of AZO dyes by supported TiO2 + UV in aqueous solution

The photocatalytic degradation performance of photocatalysts TiO2 supported on 13-X, Na-Y, 4A zeolites with different loading content was evaluated using the photocatalytic oxidation of dyes direct fast scarlet 4BS and acid red 3B in aqueous medium. The results showed that the best reaction dosage of TiO2-zeolite catalysts is about 2 g/l and the photocatalytic kinetics follows first order for all supported catalysts. The photocatalytic activity order of the three series catalysts is 13X type >Y type >4A type. The physical state of titanium dioxide on the supports is evaluated by X-ray photoelectron spectra (XPS), powder X-ray diffraction (XRD), BET, and FTIR.     

陶瓷负载Ag、Ce共掺杂TiO_2光催化剂降解甲基橙的研究

以陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法制备了银离子和铈离子共掺杂TiO2的负载型光催化剂——T-AC/陶瓷,研究了pH值、双氧水用量、催化剂用量、紫外灯强度、废水的初始浓度等因素对T-AC/陶瓷光催化剂降解甲基橙染料废水的影响。结果表明,当pH为2、双氧水用量为0.5 mL/100 mL、催化剂用量为3 g/L、紫外灯功率为20 W、废水初始浓度为10mg/L时,甲基橙的降解率可达85.9%,并且甲基橙的光催化降解属于一级动力学方程,T-AC/陶瓷催化剂有较高的活性和稳定性,在废水处理中具有较好的应用前景。     

Dechlorination of trichloroethylene formed from 1,1,2,2-tetrachloroethane by dehydrochlorination in Portland cement slurry including Fe(II)

Transformation of 1,1,2,2-tetrachloroethane (1,1,2,2-TeCA) by Fe(II) in 10% cement slurries was characterized using a batch reactor system. 1,1,2,2-TeCA was completely converted to trichloroethylene (TCE) within 1h in all experiments, even in controls with cement that did not include Fe(II). Therefore, complete degradation of 1,1,2,2-TeCA depends on the behavior of TCE. The half-life of TCE was observed to be 15d when concentrations of Fe(II) and 1,1,2,2-TeCA were 98mM and 0.245mM, respectively. The kinetics of TCE removal was observed to be dependent on Fe(II) dose, pH and initial substrate concentration. Pseudo-first-order rate constants linearly increased with Fe(II) dose up to 198mM when initial target concentration was 0.245mM. Pseudo-first-order kinetics generally described the degradation reactions of TCE at a specific initial concentration, but a modified Langmuir-Hinshelwood model was necessary to describe the degradation kinetics of TCE over a wide range of initial concentrations. A surface reaction of TCE on active solids, which were formed from Fe(II) and products of cement hydration appears to control observed TCE degradation kinetics.     

Chemical absorption process for degradation of VOC gas using heterogeneous gas-liquid photocatalytic oxidation: toluene degradation by photo-Fenton reaction

A novel process for degradation of toluene in the gas-phase using heterogeneous gas-liquid photocatalytic oxidation has been developed. The degradation of toluene gas by photo-Fenton reaction in the liquid-phase has experimentally examined. The photo-Fenton reaction in the liquid-phase could improve the overall toluene absorption rate by increasing the driving force for mass transfer and as a result enhance the removal of toluene in the exhaust gas. The toluene concentrations in the inlet gas were varied in the range from 0.0968 to 8.69gm(-3) with initial hydrogen peroxide concentration of 400mgl(-1) and Fe dose of 5.0mgl(-1). It was found that toluene in the inlet gas was almost completely dissolved into water and degraded in the liquid-phase for the inlet toluene gas concentration of less than 0.42gm(-3). The dynamic process of toluene gas degradation by the photo-Fenton reaction providing information for reaction kinetics and mass transfer rate was examined. Toluene removal kinetic analysis indicated that photo-Fenton degradation was significantly affected by H(2)O(2) concentration. The experimental results were satisfactorily described by the predictions simulated using the simplified tanks-in-series model combined with toluene removal kinetic analysis. The present results showed that the proposed chemical absorption process using the photo-Fenton heterogeneous gas-liquid photocatalytic oxidation is very effective for degradation of volatile organic gases.