PANI-TiO_2光催化剂的制备及其降解甲基橙的性能

采用溶胶-凝胶法和原位氧化聚合法制备了新型聚苯胺修饰纳米TiO_2(PANI-TiO_2)复合光催化剂。以甲基橙溶液模拟有机染料废水,考察了过硫酸钾加入量、苯胺加入量、盐酸浓度及反应温度对PANI-TiO_2复合光催化剂降解甲基橙性能的影响。采用XRD,UV-vis,FTIR技术对PANI-TiO_2复合光催化剂进行了表征。实验结果表明:PANI-TiO_2复合光催化剂降解甲基橙的最适宜工艺条件为:n(过硫酸钾):n(钛酸四丁酯)=0.1,n(苯胺):n(钛酸四丁酯)=0.11,盐酸浓度2 mol/L,反应温度20℃,在此最适宜条件下,反应时间为60 min时,甲基橙降解率为97%。表征结果显示:与TiO_2相比,PANI-TiO_2复合光催化剂明显发生了红移现象,带隙变窄,有利于光催化反应效率的提高;与PANI相比,PANI-TiO_2复合光催化剂的红外特征峰向低波数的方向发生偏移;PANI-TiO_2复合光催化剂为锐钛矿型。     

Mn-N/TiO_2光催化剂的制备及甲基橙的降解

采用溶胶-凝胶法制备了新型Mn-N共掺杂纳米TiO_2复合光催化剂(Mn-N/TiO_2),采用EDX,SEM,UV-Vis,XRD技术对其进行了表征,并将其用于水中甲基橙的可见光催化降解,考察了制备条件对其光催化性能的影响。表征结果显示:Mn-N/TiO_2光催化剂的粒径约为25 nm,且分散性较好;Mn-N共掺杂可增强TiO_2在可见光区域的吸收。实验结果表明:Mn-N/TiO_2的最佳制备条件为硝酸锰、尿素、无水乙醇、冰醋酸与钛酸四丁酯的摩尔比分别为0.000 6,0.24,10,6,焙烧温度400℃;采用最佳条件下制得的Mn-N/TiO_2于可见光下催化处理初始质量浓度为60 mg/L的甲基橙溶液60 min,甲基橙的降解率达92%。     

纳米Fe2O3-TiO2催化剂的制备及其对甲基橙的降解

以钛酸四丁酯为主要原料、冰醋酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米Fe2O3-TiO2复合催化剂,并用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和荧光光谱（FS）分析了催化剂的晶体结构、形貌和光谱特征。以甲基橙溶液为处理对象,在可见光下研究了不同n（Fe2O3）：n（TiO2）的催化剂的光催化活性,并初步研究了荧光强度与催化剂的光催化活性之问的关系。研究结果表明,n（Fe2O3）：n（TiO2）为0．10％的催化剂的光催化活性最佳,光照4h后甲基橙的去除率达99．8％,且荧光强度与光催化活性呈正相关性。     

金属离子掺杂对TiO2/沸石光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了掺Fe3+、Co3+、Ni2+、Ce3+、Cd2+、Cr3+、Cu2+等离子的TiO2/沸石催化剂.用XRD、UV-Vis对所制备的催化剂进行了表征,以高压汞灯为光源,用降解甲基橙试验检测了其光催化性能.结果表明,一定量的Fe3+、Co3+、Ni2+、Ce3+、Cd2+、Cr3+等金属离子的掺入能有效地提高TiO2/沸石光催化性能,而Cu2+的掺入导致了TiO2/沸石光催化活性降低,并对试验结果进行了分析、讨论.     

磁载光催化剂Ba2+-TiO2/SiO2-NiFe2O4的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备易于磁分离的Ba2+掺杂磁载光催化剂Ba2+-TiO2/SiO2-NiFe2O4,利用X射线衍射、透射电子显微镜、漫反射光谱等技术对催化剂进行了表征,并考察了催化剂的可见光催化性能.实验结果表明:Ba2+和SiO2-NiFe2O4的掺杂引起TiO2吸收边带红移,拓宽了TiO2的光响应范围,使催化剂的粒径减小,显著提高了催化剂的可见光催化活性;当催化剂焙烧温度为400 ℃、Ba2+掺杂量为0.008(以n(Ba2+):n(TiO2)计)时,对质量浓度为10 mg/L的亚甲基蓝溶液光催化降解150 min,亚甲基蓝溶液的脱色率可达93.0%;Ba22+-TiO2/SiO2-NiFe2O4在外加磁场作用下回收率在95%以上.     

TiO2-Cu2O/蒙脱土复合光催化剂的制备与性能

以钠基蒙脱土（MMT）为载体,先采用溶胶-凝胶法将纳米TiO₂引入到MMT层间,再采用化学沉积法将纳米Cu₂O负载在TiO₂/MMT上,制备出TiO₂-Cu₂O/MMT纳米复合光催化剂。采用XRD、SEM、紫外-可见漫反射技术对催化剂进行了表征。以甲基橙为目标污染物,考察了催化剂的光催化性能。表征结果显示：TiO₂与Cu₂O均匀分布在MMT的表面与片层孔隙中;TiO₂-Cu₂O/MMT结合了TiO₂和Cu₂O的特性,拓宽了催化剂的光吸收范围。实验结果表明,在光源为可见光、初始甲基橙质量浓度为20 mg/L、光催化剂加入量为2 g/L的条件下,TiO₂-Cu₂O/MMT纳米复合光催化剂对甲基橙的光催化降解效果明显优于单一负载的Cu₂O/MMT和TiO₂/MMT,大幅提高了催化剂的光催化效率,反应300 min时TiO₂-Cu₂O/MMT对甲基橙溶液的脱色率达到93%。     

水热法合成SnWO4及其对甲基橙的光催化降解性能

采用水热法合成了光催化剂SnWO4,并研究了其对甲基橙的可见光催化降解性能.实验结果表明:制备SnWO4的最佳反应条件为水热反应pH 3.6,水热反应温度160℃,水热反应时间24 h;采用SnWO4光催化降解甲基橙的最佳加入量为1.5 g/L;甲基橙初始质量浓度越高,其降解率越低;溶液在酸性和中性条件下有利于甲基橙的...     

含钛炉渣制备光催化剂处理模拟甲基橙废水

以含钛炉渣为原料制得光催化剂PTC,PTC不仅对紫外光具有较大的吸收,且在可见光范围内也有明显的吸收。PTC是一种比表面积较大的多微孔材料。PTC对模拟甲基橙废水脱色的最佳工艺条件:PTC加入量为0.50g/L,废水pH为2。加入强氧化剂H2O2能提高模拟甲基橙废水的总脱色率,在初始质量浓度为50m g/L的模拟甲基橙废水中H2O2加入量为6m g/L时,废水总脱色率达80.96%,比不加H2O2时的废水总脱色率提高了31.36%。     

超声及N掺杂对TiO2光催化降解甲基橙活性的影响

在超声条件下采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂纳米TiO2光催化剂,以甲基橙的光催化降解评价其光催化活性.运用XRD、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱等技术对试样的粒径、晶体结构及光学性能进行了表征.实验结果表明:超声能明显减小TiO2颗粒的粒径,提高颗粒分散度,提高TiO2在紫外光下的光催化剂活性;超声对N的掺杂产生了促进作用,使N掺杂纳米TiO2对可见光的吸收能力显著增强,在可见光下的光催化降解速率提高23％.     

TiO_2/SiO_2@γ-Fe_2O_3光催化剂的制备及其光催化性能

以共沉淀法制备的纳米Fe3O4为核,以正硅酸乙酯为硅源,通过溶胶-凝胶法制备了SiO2@Fe3O4壳-核结构纳米颗粒,再以钛酸四丁酯为钛源,通过溶胶-凝胶法、经焙烧制得TiO2/SiO2@γ-Fe2O3磁性纳米光催化剂。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、比表面分析仪、振动磁强计对光催化剂的结构进行了表征,以苯酚溶液为模拟废水对光催化剂的光催化性能进行了评价。实验结果表明:经500℃焙烧的光催化剂活性相为锐钛矿型TiO2;在苯酚溶液初始浓度为0.2mmol/L、苯酚溶液pH为7的条件下,COD去除率为70.9%。     

La_2O_3-TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3-Ti O2光催化剂;运用XRD,UV-Vis DRS,BET技术对光催化剂进行了表征;并以太阳光为光源,研究了不同制备条件及光反应条件下La2O3-Ti O2对罗丹明B的降解效果。实验结果表明:最佳制备条件为镧掺杂量(硝酸镧与钛酸丁酯的质量比)0.9%、焙烧温度500℃、焙烧时间2 h;该条件下制备的光催化剂为中孔结构(平均孔径3.867 nm),禁带宽度小(2.07 e V),Ti O2为锐钛矿相;在光催化剂投加量为2 g/L、溶液p H为3的最佳光反应条件下反应4 h,La2O3-Ti O2对罗丹明B的降解率达99.7%,远高于N-Ti O2的42.0%;重复使用5次的La2O3-Ti O2光催化剂仍对罗丹明B保持较高的降解率(98.5%)。     

还原氧化石墨烯-TiO_2纳米管复合光催化剂的制备及其对CO_2的光催化还原性能

以石墨粉和纳米TiO2为原料,采用水热法合成了还原氧化石墨烯(RGO)-TiO2纳米管复合光催化剂。运用XRD,TEM,FTIR和UV-Vis DRS技术对该复合光催化剂进行了表征,并考察了其在模拟太阳光下催化还原CO2的活性。表征结果显示:尺寸均一的TiO2纳米管均匀生长在RGO片层表面;RGO的引入拓宽了TiO2纳米管的光响应范围。实验结果表明:TiO2纳米管与适量RGO复合后,光催化还原CO2的活性明显增强;在GO加入量(水热合成时GO质量占GO与TiO2总质量的百分比,GO质量以氧化石墨计)为5%、光催化剂加入量为1.5 g/L的最佳条件下,光催化剂的催化活性是复合前的4倍;RGO-TiO2纳米管复合光催化剂具有良好的重复使用性能。     

磁载光催化剂ZnO/SiO_2-Fe_3O_4的光催化活性

采用液相沉积法制备出了纳米SiO_2-Fe_3O_4复合粒子,并在其表面负载ZnO,得到了易于磁性固液分离的磁载光催化剂ZnO/SiO_2-Fe_3O_4,并通过傅立叶红外光谱仪、X射线衍射仪和透射电子显微镜等对光催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为目标降解物,研究了光催化剂在紫外光下的光催化活性.实验结果表明,在Fe_3O_4和ZnO之间包覆一层无定形SiO_2可使亚甲基蓝降解率由20.34%提高到94.52%,所制备的ZnO/SiO_2-Fe_3O_4在3次重复使用后仍能保持较好的光催化性能.     

氧化钆掺杂二氧化钛催化超声降解甲基橙的研究

用实验室合成的Gd2O3掺杂TiO2为催化剂,以甲基橙超声降解反应为模型,研究了各种因素对Gd2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的影响。研究结果表明,Gd2O3掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的效果明显优于非掺杂的锐钛矿型TiO2的情况;在甲基橙溶液pH1．0～3．0、甲基橙质量浓度20mg／L、溶液用量100mL、催化剂用量0．5～1．0g／L的条件下,用输出功率1．0W／cm^2和频率25kHz的超声波照射60min,甲基橙降解率可达98．6％,COD去除率可达99．0％。     

纳米TiO2-石墨烯光催化剂的水热合成及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和石墨为原料,通过水热法制备了锐钛矿型为主的纳米TiO2复合光催化剂（纳米TiO2-石墨烯）,并采用XRD,FTIR,FESEM,TEM技术对其进行了表征。通过紫外光照射降解溶液中的罗丹明B（RhB）研究了TiO2-石墨烯的光催化活性,分析了初始罗丹明B质量浓度、催化剂加入量、溶液pH和催化剂使用次数等影响降解效果的因素。实验结果表明：在初始RhB质量浓度为20 mg/L、溶液pH为7.10、催化剂加入量为1.000 g/L的条件下,紫外光照射30 min时,纳米TiO2-石墨烯对RhB的降解率高达98.69%,明显高于纳米TiO2的44.69%;纳米TiO2-石墨烯稳定性较强,可多次重复使用。     

Zn2+/TiO2薄膜光催化剂的制备及对NO的去除

为研究Zn^2＋／TiO2薄膜光催化剂对NO的去除效果,以钛酸四正丁酯和Zn（NO3）2为前驱体、石英玻璃片为基片,用在溶胶中进行浸渍提拉的方法,于500℃下煅烧制备出Zn^2＋加入量不同的Zn^2＋／TiO2薄膜光催化剂,重点考察了Zn^2＋加入量对NO去除率的影响。实验结果表明,Zn^2＋的加入可进一步提高NO的去除率,当Zn^2＋加入量为4％时,NO最高去除率为89％。对各种试样的扫描电镜和X射线衍射表征结果表明,适当加入Zn^2＋可改善纳米TiO2的分散状态,减小粒径尺寸,从而达到提高NO去除率的目的。     

负载型纳米TiO2光催化剂的制备及其光催化活性

采用悬浮聚合法制备粉煤灰-聚苯乙烯微珠载体,通过矿化接枝技术将水热法制备的纳米TiO2负载在粉煤灰-聚苯乙烯微珠载体上,制成负载型纳米TiO2光催化剂。用x射线衍射仪、扫描电子显微镜对负载型纳米TiO2光催化剂进行了表征;通过光催化降解甲醛实验评价了负载型纳米TiO2光催化剂的活性。实验结果表明,纳米TiO2在载体上分散良好,平均粒径为36．4nm;该催化剂活性较高,明显优于粉体纳米TiO2光催化剂,重复使用10次左右,该催化剂的活性无明显下降。