Fe_2O_3掺杂TiO_2催化超声降解染料工业废水的研究

以Fe2O3掺杂TiO2为催化剂、超声辐照为主要手段对染料工业废水进行了降解实验研究,考察了各种反应参数对染料废水降解效果的影响。结果表明,Fe2O3掺杂TiO2对染料工业废水的超声降解效果具有明显的促进作用。在超声波频率为45 kHz、功率为200 W、溶液初始pH为2.63、超声反应时间为150 min的条件下,染料工业废水的COD去除率为67%,而同样条件下,加入750 mg/L Fe2O3掺杂质量分数为1.0%的Fe2O3掺杂TiO2,其超声降解废水COD去除率可达92%。     

Fe3+掺杂TiO2溶胶的低温制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在低温下制备出Fe3+掺杂TiO2(Fe3+/TiO2)溶胶,研究Fe3+掺杂对TiO2催化性能的影响,用TG/DTA技术分析TiO2粉末的热分解过程,用XRD、TEM等表征Fe3+掺杂对TiO2晶型、晶粒尺寸、晶粒形貌的影响,结果表明:Fe3+掺杂会对纳米TiO2晶粒的粒径及晶体形貌产生影响,抑制TiO2晶型由锐钛矿向金红石的转变。将亚甲基蓝作为目标污染物进行光催化降解试验,紫外-可见漫反射吸收光谱分析表明:经适量Fe3+掺杂后的TiO2溶胶光催化活性提高,当硝酸铁与钛酸丁酯的物质的量比为0.20%时,光催化活性最佳。     

稀土Y3+掺杂TiO2光催化降解染料废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土Y3+掺杂TiO2,对其进行了XRD分析,以刚果红溶液为目标降解物研究了稀土Y3+掺杂TiO2的光催化性能。结果表明:同等实验条件下Y3+掺杂TiO2比纯TiO2的降解效果好。当稀土Y3+的掺杂量n(Y3+)∶n(TiO2)=0.5%(摩尔比)、焙烧温度600℃、刚果红溶液初始浓度20 mg/L、pH=3、催化剂用量为1.5 g/L时,其光催化性能最佳。反应1 h的降解率可达98.55%。     

H4SiW12O40/TiO2-ZrO2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。     

金属离子掺杂TiO2的制备及光催化降解水溶性甲醛的研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂有Cu2+、Ni2+、Pb2+、Zn2+、Fe3+的TiO2光催化剂,考察了其对水中甲醛的光催化降解效果,并用XRD对催化剂进行表征。对影响TiO2光催化效率的因素:掺杂金属离子的种类、掺杂浓度、反应体系中添加微量游离Fe2+等进行探讨,实验结果表明,Pb2+离子掺杂对TiO2光催化降解甲醛有明显的促进作用,在紫外灯照射下,当TiO2光催化剂用量为5 g/L,掺Pb2+离子物质的量分数为0.5%,向反应体系添加低浓度Fe2+(1.5 mg/L)时,反应20 h后,对甲醛的降解率可提高至99.23%。     

漂珠负载Fe3+改性TiO2复合光催化剂的制备及光催化活性研究

利用溶胶-凝胶法实现了Fe3+掺杂的二氧化钛(TiO2)膜层在漂珠表面的负载,成功制备出Fe-TiO2/漂珠复合光催化剂。以亚甲基蓝为降解对象,研究其在可见光下的光催化效果,并结合SEM,XRD,UV-vis,FTIR等表征手段较为系统的研究了复合光催化剂的表面形态,晶型结构,光响应范围以及各种微观变化等。实验结果表明:Fe-TiO2/漂珠的光催化降解效率优于TiO2/漂珠。煅烧温度为450℃,Fe/Ti摩尔比为0.01%条件下制备的复合光催化剂降解性能最好。     

稀土离子掺杂TiO_2光催化降解印染废水的研究

用溶胶-凝胶法制备了稀土离子(Nd3+,Sm3+)掺杂TiO2的催化剂,以染料活性嫩黄溶液为目标降解物,研究了2种催化剂的光催化性能。结果表明,同等实验条件下,Nd3+掺杂TiO2比Sm3+掺杂TiO2的降解效果好,当活性嫩黄溶液的初始浓度为100 mg/L,pH=3,Nd3+掺杂TiO2投放量为3 g/L,H2O2加入量为0.3 mL/L时,其降解率可达到92.7%。     

不同形貌TiO2对氯霉素的光催化降解研究

将浓碱水热法制备的钛酸盐纳米管(TNT),采用二次水热和高温煅烧法制备了不同形貌的锐钛矿相TiO2纳米管(NT)和TiO2纳米棒(NB)光催化剂,通过XRD、TEM、UV-vis漫反射吸收光谱(DRS)对产物进行表征,研究光催化剂对氯霉素的光催化降解性能。结果表明,不同形貌TiO2光催化剂对氯霉素具有不同的催化活性,TiO2纳米管(NT)比TiO2纳米棒(NB)有更好的吸附性能;在高压汞灯辐射下,TiO2纳米棒(NB)对氯霉素的光催化降解效率高于TiO2纳米管(NT)。在高压汞灯下TiO2纳米管(NT)和TiO2纳米棒(NB)对氯霉素的光催化降解过程均遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型。     

Fe^3＋掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,环己烷为油相,采用微乳液法制备出Fe3+掺杂纳米TiO2,用X-射线衍射(XRD)对纳米TiO2粒径、物相等方面进行了表征.通过光催化降解甲基橙溶液考察了TiO2的光催化性能.甲基橙降解实验结果表明,溶液的pH=2时降解率可达100%;掺杂Fe3+会影响TiO2光催化性能,n(Ti4+):n(Fe3+)=1:0.000 4的TiO2在前10 min降解率高达54.50%,60 min降解率可达93.33%,掺杂浓度增大到一定程度后,降解率反而下降,说明存在较佳掺杂浓度.另外,溶液初始浓度对TiO2光催化性能有一定的影响.     

SiW12/聚苯胺/TiO2复合材料的光催化性能

以SiW12/PANI/TiO2为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水甲基紫溶液的光催化降解的反应,考察了催化剂投加量、染料浓度、溶液的pH值对甲基紫降解率的影响。结果表明,甲基紫溶液光催化降解的最佳条件为:pH=5,SiW12/PANI/TiO2催化剂投加量为0.0125 g,浓度为5 mg/L,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为90.69%。     

Fe/TiO2/MCM-41复合光催化材料的制备及表征

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂与负载相结合的光催化剂Fe/TiO2/MCM-41,通过考察掺杂金属种类和掺杂量,探讨了制备条件对复合材料性能的影响,并用XRD、BET、TEM和XPS对其进行表征。结果表明,Fe3+掺杂量为0.05%时,光降解初始浓度为25 mg/L的甲基橙溶液30 min后脱色率达到95%以上。Fe/TiO2/MCM-41是一种比表面积达349.77 m2/g的介孔材料,具有锐钛矿和金红石相的混晶结构;光催化剂中铁以+3价形式存在,表面羟基氧所占比例为37%,掺杂铁抑制了TiO2粒子的生长。将Fe/TiO2/MCM-41用于光催化氧化水中的对硝基苯甲酸,当催化剂投加量为0.5 g/L、对硝基苯甲酸初始pH为5、浓度为2×10-4mol/L时,紫外光照30 min后,对硝基苯甲酸降解率达到58%以上。     

TiO2纳米管阵列膜光催化降解苯胺

利用TiO2纳米管阵列光催化降解含苯胺水样,考察了影响苯胺降解率的各种因素。结果表明,在照射光源波长254 nm,反应时间120 min和苯胺水溶液pH=9时,TiO2纳米管阵列光催化氧化苯胺的效果最好,苯胺降解率达到87%;另外在苯胺水样中加入含Fe3+、Cu2+的金属盐和少量的H2O2氧化剂后,对TiO2纳米管阵列的催化活性具有促进作用,其苯胺降解率分别提高了42%、31%和19%。探讨了TiO2纳米管阵列光催化降解苯胺的反应机理。     

O2对铁掺杂玻璃纤维负载TiO2光催化降解苯酚的影响

采用三价铁对TiO2进行掺杂改性,并以玻璃纤维为载体,将改性后的TiO2负载到其表面,形成光催化反应填料,以高压汞灯为光源,进行水中苯酚的光催化降解,反应过程中引入O2,以促进水中HO.的生成,重点考察了O2的引发作用对光催化氧化的影响。结果表明,O2的加入对HO.的产生有显著的引发作用,可明显提高光催化效率。在(UV365)250 W光源照射下,pH值为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,其矿化率可达83%以上。     

自组装复合模板法制备Fe3+掺杂TiO2光催化材料

以聚乙烯醇和聚乙二醇为复合模板剂,硫酸氧钛为前驱体,制备了Fe3+掺杂有序介孔TiO2光催化材料。结果表明,当Fe3+掺杂浓度为0.25%,煅烧温度为400℃时,孔径可达到6.5 nm,且结构有序,稳定性高。光催化降解丙酮的活性评价表明,上述条件下Fe3+掺杂能够明显提高TiO2的光催化活性。     

微波促进Fe2+-K2S2O8体系快速降解甲基橙废水的研究

采用微波促进Fe2+-K2S2O8体系处理甲基橙(MO)染料废水,考察了初始pH、微波功率、反应时间、K2S2O8投量及K2S2O8与Fe2+摩尔比对MO脱色率的影响,同时对不同处理方式进行了比较,并进行了降解机理探讨和动力学分析。结果表明,微波促进Fe2+-K2S2O8体系能快速降解废水中的MO,在50 mL初始pH=6、质量浓度为500 mg/L的MO废水中,微波功率280 W,微波辐照9 min,c(K2S2O8)为9.82 mmol/L,K2S2O8与Fe2+摩尔比为50的优化处理条件下,MO脱色率达到了98.6%,微波促进Fe2+-K2S2O82-体系降解MO废水产生了协同效应。动力学研究表明,反应符合1级反应动力学规律,反应速率常数k=0.341 4 min-1,反应半衰期2.03 min。     

氧化钇掺杂TiO2的光催化活性研究

采用固相研磨法制备Y2O3-TiO2复合半导体光催化剂和纯TiO2光催化剂。以甲基橙为降解目标物,研究了Y2O3掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应,来探讨Y2O3掺杂对TiO2光催化降解甲基橙的可行性。并重点考察了Y2O3的掺杂量、催化剂的添加量、溶液初始浓度、光照时间、溶液pH值对降解率的影响。实验结果表明:单纯只靠紫外光光照或Y2O3掺杂并不能快速、有效地降解甲基橙。在Y2O3掺杂比为1.5%、催化剂用量为1.5 g/L、pH为6、初始浓度为10 mg/L的甲基橙,30w紫外灯光照降解1.5 h的条件下,甲基橙的降解率可达90.2%。     

Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3的制备及光催化降解甲基橙的研究

制备了新型固载杂多酸盐光催化荆Ti3(PW12O40)4/TiO2-WO3,并用傅里叶红外光谱法、X衍射法等对其进行了表征.以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,用正交实验考察了制备条件对催化剂的光催化活性的影响.探讨了催化荆投加量,溶液pH值,甲基橙初始浓度等对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性.最后,测定了反应动力学参数.     

Fe-Sm共掺杂改性TiO2高效光催化剂的制备与表征研究

采用sol-gel法,使用过渡金属离子Fe和稀土离子Sm共掺杂改性制备纳米TiO2,并以降解甲基橙模拟染料废水为目标,考察其在紫外光下的光催化活性。通过XRD、UV-vis、TEM等手段表征此光催化剂的活性。研究结果表明,共掺杂的光催化活性明显优于单掺杂和不掺杂的光催化活性,尤以煅烧温度500℃下,n(Fe):n(Sm):n(Ti)=0.05:0.1:1时,紫外光下光催化活性最佳。     

Fe、N、La共掺杂TiO2光催化剂的制备及可见光下降解甲基橙的研究

通过溶胶凝胶法制备Fe、N、La共掺杂TiO2光催化剂,在可见光条件下降解甲基橙模拟染料废水,研究共掺杂光催化剂的制备条件和工艺条件对其催化活性的影响。结果表明,共掺体系的优化掺杂量为n(TiO2):n(Fe):n(N):n(La)=1:0.2%:10%:0.2%,温度550℃下焙烧3 h;此掺杂量下催化剂活性最佳,投加量1 g/L的TiO2在可见光下对质量浓度70 mg/L的甲基橙溶液有良好的降解效果,反应3 h降解率达到73.07%。     

掺锌TiO2降解有机磷农药氧乐果

[目的]提高TiO2对有机磷农药的降解率。[方法]用溶胶-凝胶法制备了锌掺杂改性TiO2光催化剂,用X射线衍射分析(XRD)对其进行结构表征,并以氧乐果为目标降解物,评价了改性后TiO2的光催化性能。[结果]锌掺杂提高了TiO2对氧乐果的降解率;掺杂锌0.5%、焙烧温度为600℃制得的TiO2样品,投入量为3 g/L时对低质量浓度氧乐果的降解率最好。[结论]锌掺杂改性TiO2能提高TiO2对低质量浓度氧乐果的降解率。