二氧化钛光催化降解废水中污染物的研究进展

介绍了TiO2光催化氧化法降解废水中污染物的作用机理。根据近年来的研究成果,对TiO2纳米粉体和TiO2薄膜的研制方法进行了归纳。分别介绍了悬浮式光催化反应器和固定式光催化反应器,讨论了它们各自的优点和缺陷。     

纳米TiO2薄膜对活性深蓝ST-2GLN染料的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶（Sol—Gel）法,以钛酸正丁酯为前驱体,以不锈钢表面为基底,用提拉法镀膜,在400℃下高温煅烧2h．制备出纳米TiO,薄膜光催化剂。在以波长为254nm、8W的紫外灯为光源、光源到溶液的距离为2cm的条件下。对活性深蓝ST-2GLN模拟染料废水进行光催化降解试验。探讨了光照时间、初始质量浓度、TiO2提拉层数、初始pH值和H2O2的投加量等因素对脱色率的影响。结果表明：初始质量浓度为80mg／L、TiO2提拉层数为4层、pH值为7．0的条件下,H2O2（30％）的投加量为3．0mL,经2h的光照,脱色率达到87％。光催化降解活性深蓝ST-2GLN染料的动力学研究表明．其降解过程是一个一级反应过程,反应速率常数为0．0132min一。     

纳米TiO_2薄膜对活性深蓝ST-2GLN染料的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法,以钛酸正丁酯为前驱体,以不锈钢表面为基底,用提拉法镀膜,在400℃下高温煅烧2 h,制备出纳米TiO2薄膜光催化剂。在以波长为254 nm、8 W的紫外灯为光源、光源到溶液的距离为2 cm的条件下,对活性深蓝ST-2GLN模拟染料废水进行光催化降解试验。探讨了光照时间、初始质量浓度、TiO2提拉层数、初始pH值和H2O2的投加量等因素对脱色率的影响。结果表明:初始质量浓度为80 mg/L、TiO2提拉层数为4层、pH值为7.0的条件下,H2O2(30%)的投加量为3.0 mL,经2 h的光照,脱色率达到87%。光催化降解活性深蓝ST-2GLN染料的动力学研究表明,其降解过程是一个一级反应过程,反应速率常数为0.013 2 min-1。     

纳米TiO2/AC光催化降解罗丹明B废水的研究

采用负载型纳米TiO2/AC在流化床反应器中降解罗丹明B染料废水。试验结果表明,罗丹明B的光催化降解率受反应条件的影响较大,其最佳工艺条件：进水罗丹明B质量浓度80mg／L、催化剂为10g／L、pH2．5、H2O2投加量3．5mL／L、反应时间30min,此条件下罗丹明B的光降解率可高达96．1％。     

光催化降解苯酚废水的试验研究

利用自制的光催化反应器进行苯酚废水的降解研究,通过改变TiO_2、H_2O_2的投加量、苯酚的初始浓度以及pH等因素,探索各因素对光催化降解苯酚废水效果的影响。     

掺杂铈、铁离子纳米TiO_2光催化降解苯酚废水的试验研究

Ce4+-Fe3+共掺杂溶胶-凝胶法制备改性TiO2光催化剂降解苯酚废水。试验研究了光催化剂投加量、反应时间、溶液pH值、煅烧温度以及Ce4+的掺杂量度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明,当苯酚废水初始质量浓度为500 mg/L,调节pH值为3.0,Ce4+-Fe3+-TiO2光催化剂的投加量为10 g/L,紫外灯照射反应240 min后,苯酚去除率达到90%以上。TiO2光催化剂处理苯酚废水效果显著,操作简单,无二次污染,具有较好的可行性。寻求更好的TiO2改性技术必将成为研究的热点。     

Zn^2＋改性TiO2对苯酚废水的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法对二氧化钛进行Zn^2＋改性,并以苯酚废水为降解模型反应物,研究了Zn^2＋改性TiO2的光催化活性。结果表明,Zn^2＋改性能够提高二氧化钛的光催化活性,当Zn^2＋掺杂量为2．0％（质量百分比）,煅烧温度为600℃,催化活性最好,当催化剂的投加量为3．0g／L,通气量为600mL／min,pH值为3．3时,对苯酚废水溶液紫外灯光催化30min的降解率可达到98．2％。     

Zn~(2+)改性TiO_2对苯酚废水的光催化降解研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法对二氧化钛进行Zn2+改性,并以苯酚废水为降解模型反应物,研究了Zn2+改性TiO2的光催化活性。结果表明,Zn2+改性能够提高二氧化钛的光催化活性,当Zn2+掺杂量为2.0%(质量百分比),煅烧温度为600℃,催化活性最好,当催化剂的投加量为3.0 g/L,通气量为600 mL/m in,pH值为3.3时,对苯酚废水溶液紫外灯光催化30 m in的降解率可达到98.2%。     

甲苯的光催化降解及其动力学研究

进行了以自制锐钛型Fe3+-TiO2催化降解甲苯的研究,在自制的光催化反应器中,室温下以40 W白炽灯为光源,分析了TiO2的掺Fe3+量、催化剂投放量、甲苯初始浓度和溶液初始pH等因素的影响.结果表明:自制锐钛型Fe3+-TiO2能较有效地催化降解甲苯.在pH为2,TiO2掺Fe3+量为5％(物质的量分数)、催化剂投放量为2.0 g/L时对1.2 g/L甲苯的去除率在5h内可达60％以上.甲苯的降解过程表现为一级反应,表观反应速率常数k为0.0666 h-1,反应可用Langmuir-Hinshelwood动力学方程描述.     

光催化降解有机磷农药废水的研究

研究了ＴｉＯ２粉末的存在下，光催化降解有机磷农药废水的可行性。结果表明，ＣＯＤｃｒ６５０ｍｇ／Ｌ，有机磷含量１９．８ｍｇ／Ｌ的农药废水，经３７５Ｗ中压汞灯照射４ｈ，ＣＯＤ的去除率为９０％，有机磷将完全转化为ＰＯ４＾３－，同时还研究了光催化剂ＴｉＯ２的用量，初始ｐＨ值、空气流量、外加Ｆｅ＾３＋浓度等多种因素对光降解的影响，并利用太阳聚光做了室外实验。     

印染废水光催化降解研究

采用石英管式光催化反应器，用紫外灯激发染料污水悬浮液中TiO2产生OH自由基，将染料催化氧化脱色。探讨了催化剂用量、污水浓度、光照时间、pH值对光解率的影响。实验结果表明，在40W紫外灯的照射下，催化剂的用量为0．6g／L．污水浓度40mg／L，灯照时间210—270min(依染料结构不同而定)，污水脱色效率一般在(0．92．0．95)之间。COD去除率88％。     

玻璃负载TiO2光催化剂的性能及光催化动力学

以钛酸丁酯为先驱物,乙醇为溶剂,二乙醇胺为抑制剂,采用溶胶一凝胶法,制备了玻璃片负载TiO2膜状光催化剂.分别在紫外光和太阳光下用中性红溶液进行光催化降解实验,研究煅烧温度,薄膜厚度对二氧化钛薄膜光催化性能的影响.实验结果表明,二氧化钛能够牢固地负载在玻璃片上并具有光催化活性,而且能够反复使用;煅烧温度为500℃,薄膜厚度为1层的二氧化钛薄膜光催化活性最好;拟合紫外光下光催化膜降解中性红为一级反应,并求得活化能为52576.07 J/mol.     

Ag-TiO_2薄膜的制备与光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛的前驱体,硝酸银为银物种掺杂给体,采用溶胶-凝胶法制备经Ag掺杂改性的TiO2溶胶,利用浸渍提拉法在普通玻璃片上制得了Ag-TiO2薄膜,以甲基橙溶液为模拟污染物,研究了煅烧温度、掺银量对Ag-TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明,随煅烧温度的升高,TiO2的结晶度提高,复合薄膜表面的TiO2颗粒形貌逐渐变为规则形状,当煅烧温度为500℃时,复合薄膜具有较好的光催化活性。随着掺银量的增加,复合膜的光催化活性先增大后减小,当AgNO3质量分数0.5%时,复合薄膜具有较好的光催化活性。     

TiO_2光催化降解焦化废水的研究

选用TiO2作为光催化剂,通过对苯酚溶液处理的实验研究,证实TiO2对焦化废水处理的可行性并确定处理的最佳处理条件。同时指出了该技术所需要研究的主要技术方向。     

光催化自洁净玻璃的研制

用溶胶－凝胶法制备了表面镀有Ag-TiO2光催化薄膜的自洁净玻璃,并利用XRD,SEM等方法研究了光催化薄膜的结构与特征,考察了不同银含量以及不同膜厚度对自洁净玻璃光催化活性的影响。研究结果表明：光催化薄膜主要由20－100nm的Ag和TiO2颗粒构成;掺入适量银,可提高光催化活性,在[Ag]/[TiO2]=2/50（浓度比）时为最好。在[Ag]/[TiO2]＝2／50时,膜厚为0．87μm时光催化活性最高。     

二氧化钛粉体光催化降解印染废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备TiO2粉体,研究TiO2粉体光催化降解印染废水的可行性和影响因素。结果表明,CODC r为268 mg/L的印染废水,用125 W荧光灯照射2 h,脱色率为96%,CODC r去除率为86%。酸度、TiO2用量、光照距离、光照时间等多种因素对光催化降解印染废水效果均有一定影响。同时做了TiO2回收试验,结果表明,TiO2催化性能比较稳定,可重复使用,且脱色率及COD去除率较高。     

筒式光催化反应器降解养殖废水研究

以柔性纤维负载Ti O2为光催化剂,自制筒式光催化反应器,进行光催化模拟水产养殖废水实验,考察了曝气量、p H值、催化剂投加量与初始浓度等因素对氨氮去除率的影响。结果表明,在曝气量为1.0 L/min,催化剂用量12.5 g,碱性条件及初始浓度在90 mg/L时,氨氮降解率最高为85.3%。不同初始浓度氨氮的光催化降解速率符合准一级动力学模型,模拟养殖箱连续运行15 d表明,氨氮浓度降低,可满足水产养殖废水标准。     

附着态TiO2光催化降解壬基酚聚氧乙烯醚的研究

采用Sol-Gel法制备TiO2薄膜.以该薄膜为催化剂,研究了在H2O2存在的条件下,对内分泌干扰物质壬基酚聚氧乙烯醚的光催化降解反应.分别讨论了pH值、H2O2的加入量、壬基酚聚氧乙烯醚的初始浓度、光照时间对降解反应的影响.结果表明在pH=5、30 mg·L-1的H2O2中对初始浓度为50 mg·L-1的壬基酚聚氧乙烯醚溶液光照4 h,有较好的降解效果.     

Ag-TiO2薄膜的制备与光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛的前驱体,硝酸银为银物种掺杂给体,采用溶胶-凝胶法制备经Ag掺杂改性的TiO2溶胶,利用浸渍提拉法在普通玻璃片上制得了Ag-TiO2薄膜,以甲基橙溶液为模拟污染物,研究了煅烧温度、掺银量对Ag-TiO2薄膜光催化活性的影响。结果表明,随煅烧温度的升高,TiO2的结晶度提高,复合薄膜表面的TiO2颗粒形貌逐渐变为规则形状,当煅烧温度为500℃时,复合薄膜具有较好的光催化活性。随着掺银量的增加,复合膜的光催化活性先增大后减小,当AgNO3质量分数0.5%时,复合薄膜具有较好的光催化活性。     

SiO2-TiO2系玻璃光催化降解含铬废水的研究

介绍了SiO2-TiO2系玻璃光催化降解含铬废水的实验.在Or6 浓度为80mg·L-1、体积为100mL的废水中,投加0.7g SiO2与TiO2的分子比为8:2的SiO2-TiO2系玻璃,光照反应体系3h,Cr6 去除率达99.9%.