ZnO光催化降解四环素的影响因素

为研究ZnO对水中四环素的光催化降解性能,分别考察了ZnO的吸附能力以及四环素初始浓度、溶液pH值、催化剂投加量等因素对光催化降解四环素的影响。结果表明,ZnO对四环素具有吸附作用,吸附量可达61.97 mg/g,吸附符合准二级动力学方程;反应初期四环素的降解率随着初始浓度的提高而下降,延长反应时间后降解率趋于相同,浓度为5mg/L时降解率最高可达99%;不同pH下四环素的离子形态不同,从而影响到四环素与催化剂的有效结合,因此四环素的降解率随溶液pH的增加先增大后减小,在pH值为7时降解率达到最高为99%;光降解初期催化剂投加量对四环素降解的影响较大,总体表现为随着投加量的增大降解率逐渐提高,无催化剂投加时四环素也可发生光降解,光降解效率最高可达77%,低于催化降解效率。     

化学复合镀法制备多孔光催化材料及其光催化性能

以多孔泡沫镍为载体,采用化学复合镀法制备了性能优良的多孔光催化材料,以产品对水中罗丹明B的降解性能为评价指标,对产品的光催化性能进行评价. 产品对水中罗丹明B的光催化降解反应严格符合零级动力学规律. 化学复合镀制备多孔光催化材料的最佳工艺条件为：镀液中硫酸镍浓度20 g/L,次亚磷酸钠浓度20 g/L,施镀过程中纳米TiO2投加量0.28 g/L,镀液温度90℃,镀液pH值4.6. 各因素影响产品性能的顺序为硫酸镍浓度>次亚磷酸钠浓度>镀液温度>镀液pH值>纳米TiO2投加量. 纳米Bi2O3复合使产品的光催化性能下降,随着纳米Bi2O3复合量增加,产品的光催化性能提高. ZnO复合使产品的光催化性能有明显改善,随着纳米ZnO复合量的增加,产品的光催化性能提高. Ag修饰导致Bi2O3复合光催化材料的光催化性能下降、ZnO复合光催化材料的光催化性能提高.     

光催化降解炼化反渗透浓水的动力学特性和影响因素

以难生化处理的炼厂反渗透(RO)浓水为降解对象,考察反应时间、pH、催化剂投加量等对悬浮体系纳米TiO_2(P25)光催化降解RO浓水的影响,并对光催化降解RO浓水的动力学模型和吸附模型进行研究。结果表明,在低压汞灯光照8 h,光催化剂投加量为1 g/L,pH为4.5时,CODCr最高去除率达到47.51%;在不同pH下催化剂的吸附过程符合准二级动力学方程,平衡吸附量随pH增大而减小;光催化降解过程随反应时间遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应符合准一级反应动力学方程。经光催化处理后,RO浓水B/C值从0.01提高到0.22,可生化性显著提高,为后续生化处理创造条件,也为光催化技术应用于难降解工业污水提供借鉴和参考。     

光催化降解炼化反渗透浓水的动力学特性和影响因素

以难生化处理的炼厂反渗透(RO)浓水为降解对象,考察反应时间、pH、催化剂投加量等对悬浮体系纳米TiO_2(P25)光催化降解RO浓水的影响,并对光催化降解RO浓水的动力学模型和吸附模型进行研究。结果表明,在低压汞灯光照8 h,光催化剂投加量为1 g/L,pH为4.5时,CODCr最高去除率达到47.51%;在不同pH下催化剂的吸附过程符合准二级动力学方程,平衡吸附量随pH增大而减小;光催化降解过程随反应时间遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,反应符合准一级反应动力学方程。经光催化处理后,RO浓水B/C值从0.01提高到0.22,可生化性显著提高,为后续生化处理创造条件,也为光催化技术应用于难降解工业污水提供借鉴和参考。     

纳米二氧化钛光催化降解染料废水动力学研究

以纳米二氧化钛为光催化剂,研究了光催化降解染料废水溶液的动力学规律及溶液的pH值、TiO2投加量和染料起始浓度对光催化降解活染料废水动力学的影响。结果表明,该反应符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型,且光催化过程符合一级反应动力学方程,一级反应动力学常数(K')随溶液pH值及染料起始浓度的降低而增大;TiO2的最佳投加量为2.0 g/L,低于或超过该值都会导致降解速率的下降。     

PW_(12)/PANI/ZnO复合材料光催化降解亚甲基蓝

以PW12/PANI/ZnO为光催化剂。在紫外灯辐射下,研究了模拟染料废水亚甲基蓝溶液的光催化降解的反应,讨论了催化剂投加量、染料浓度、溶液的pH值对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明,亚甲基蓝溶液光催化降解的最佳条件为:pH=3,催化剂投加量为0.012 5 g,染料浓度为5 mg/L,经30 W紫外灯照射90 min后,其降解率为85.84%。     

纳米TiO2光催化处理采油废水研究

纳米二氧化钛为光催化剂,UV为光源,对采油废水进行光催化降解处理。考察了初始pH值、光照时间、催化剂投加量及H2O2与Fe3 因素对采油废水光催化处理效果;用XRD和SEM等分析方法对催化剂进行了微观结构分析表征。结果表明:在0.5%催化剂的投加量、pH=6的反应体系和50min的光照时间,达到最大COD去除率7.2%。     

GO/Fe_3O_4/ZnO的制备及其光助Fenton降解苯酚

采用水热法制备了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料,并用SEM、FT-IR、XRD等手段对其进行了表征。以苯酚为降解目标,探讨了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料用量、H_2O_2投加量、苯酚浓度和pH等因素对降解苯酚效果的影响。实验结果表明,在GO/Fe_3O_4/ZnO投加量为200 mg/L,H_2O_2投加量为12 mmol/L,pH=7.2的条件下,利用该复合材料对苯酚质量浓度为88.85 mg/L的油田污水进行光催化Fenton降解,60 min后,苯酚降解率可达98%。     

二氧化钛光催化氧化水中天然有机物富里酸

以p-25型纳米TiO2为催化剂对富里酸(fulvic acid,FA)进行了光催化氧化的试验研究。考察了光催化剂投加量,FA的初始浓度,pH值等因素对FA光催化去除效果的影响。结果表明:投加纳米TiO2作光催化剂后可使得FA的去除率由单使用紫外光照射的35%提高至92%~100%。本试验条件下,FA的光催化降解遵循一级反应动力学规律,光催化降解速率常数K值随着FA初始浓度的增大而减小,且分别在TiO2投加量为0.3 g/L和pH=7时有最大值,对处理后的水样进行三维荧光分析发现FA在光催化过程中没有转化成新的荧光物质。     

纳米TiO2光催化降解直接冻黄染料的研究

以纳米TiO2作为光催化剂,紫外灯为光源,对印染废水中的直接冻黄G染料进行了光催化降解实验.讨论了COD的初始浓度、光照时间、纳米TiO2投加量、初始pH值和外加催化剂Fe3＋的用量等五个因素对COD和色度去除率的影响.正交实验结果表明：初始pH值和光照时间是影响光催化氧化反应的关键因素;在初始COD为144.67mg/L、Fe3＋投加量为6.72mg/L、纳米TiO2投加量为100mg/mL、pH6的条件下,经6h的照射,COD的去除率达到80%,色度的去除率达到98.5%.     

离子液体水热法辅助合成稀土Ce掺杂ZnO纳米材料的制备及其应用研究

以1-甲基咪唑和氯代正丁烷为原料,合成1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体;以醋酸锌[Zn(Ac)2]、硫酸锌(ZnSO4)和氯化锌(ZnCl2)为锌源,在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐离子液体和丙氨酸体系中与硝酸铈反应,经水热合成法制备得到Ce掺杂的纳米ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和红外光谱(FT-IR)对产品进行表征。以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,采用UV-Vis检测,考察了Ce掺杂的纳米ZnO的光催化活性。研究表明,焙烧温度对光催化的晶体结构和光催化活性产生较大的影响;2%Ce/ZnO、焙烧温度为500℃、催化时间为30 min、亚甲基蓝用量0.05 g、pH值为10时降解率可达99.5%以上。     

氧化锌/辉沸石复合光催化材料的制备及其性能

以七水硫酸锌为前驱体,天然辉沸石为载体,以直接沉积法制备了纳米氧化锌/辉沸石复合材料。结合XRD、BET和SEM等表征手段对样品的物相组成、孔结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同氧化锌负载量及煅烧温度对纳米氧化锌/辉沸石复合材料降解亚甲基蓝性能的影响规律。结果表明：复合材料实现了六方铅锌矿相氧化锌与辉沸石的紧密复合与有效分散,且该复合结构能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,进而提高材料的光催化效率;当复合材料中氧化锌负载量为30%（氧化锌与沸石的质量比）、煅烧温度为300 ℃时,材料对亚甲基蓝的光催化性能最优。     

稀土钕掺杂氧化锌纳米材料的制备及对罗丹明B的降解研究

采用直接沉淀法对纳米氧化锌做稀土掺杂改性,制备了钕掺杂纳米氧化锌,并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、固体荧光光谱等测试手段对产品做了分析与表征,考察掺杂对氧化锌的物相、晶体结构、荧光性质的影响,将其应用于废水中罗丹明B的光催化降解。结果表明：钕掺杂可大幅度提高纳米氧化锌在汞灯照射下的光催化性能。随着掺杂量增加,掺杂氧化锌纳米材料的光催化降解性能逐渐升高,掺加7%（物质的量分数）钕的纳米氧化锌对罗丹明B的去除率可达89.62%。     

Study on Disposal of Textile Dyes in Aqueous Solution by TiO2 Pillared Bentonite

TiO₂/bentonite composites were prepared by a sol–gel method. X-ray diffraction measurements of the samples revealed that TiO₂ had intercalated into the layers of bentonite and existed in anatase phase of TiO₂. Acid red 3R was used as model compounds of textile dyes in this study. The effects of operational parameters, including TiO₂ content, pH, as well as catalyst dosage, on photocatalytic degradation performance were examined. The experimental results showed that the removal rate of acid red 3R can be up to 96.7% under the following conditions: the dosage of TiO₂/bentonite was 2 g/L, the content of TiO₂ was 30%, the pH value was 3. And the photocatalytic reaction followed pseudo-first-order kinetics models.     

Effect of different forms of nano-ZnO on the properties of PVDF/ZnO hybrid membranes

In this article, polyvinylidene fluoride (PVDF)/ZnO hybrid membranes with different forms of nano-ZnO as additives were prepared by thermally induced phase separation. The effects of the morphology of ZnO particles on the microstructure and properties of hybrid membranes were systematically investigated. Three different forms of nano-ZnO were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). Then a series of tests were made through XRD, Fourier transform infrared, differential scanning calorimeter, SEM, energy-dispersive X-ray spectroscopy, atomic force microscopy, mechanical strength testing, porosity measurement, water contact angle measurement, pure water flux measurement, rejection measurement, flux recovery rate (FRR) measurement, and photocatalytic degradation testing to characterize the hybrid membrane. The results show that the hybrid membranes which were doped with different forms of ZnO have different structures and properties. Porous ZnO has the best modification effect on PVDF membranes. The PVDF/porous ZnO hybrid membranes' water flux and OVA rejection can reach 1.6 and 1.3 times of pure PVDF membrane, respectively, and its FRR can reach about 95%. The hybrid membrane doped with porous ZnO has excellent self-cleaning performance, and its degradation rate of MB can reach about 51%.     

升温速率对尿素热解制g-C3N4光催化剂构效影响研究

尿素热解可制备高附加值下游产品石墨相氮化碳（g-C₃N₄）,热解条件显著影响其光催化性能。以工业级尿素为前驱体,考察了升温速率对产物g-C₃N₄结构和光催化性能的影响,并用于光催化氧化降解有机染料和光催化还原生产双氧水。结果表明,快速升温（15 ℃/min）所得g-C₃N₄（GCN-15）结晶度高、无定型结构少、带隙窄、光利用率高、共轭结构完整,利于光生电子传递,因此具有更好的光催化性能。其对罗丹明B（RhB）和亚甲基蓝（MB）光氧化降解速率分别是慢速升温（2 ℃/min）所得g-C₃N₄（GCN-2）的4倍和2倍,8 h光还原双氧水产量提高18.37%。     

溶胶凝胶水热法制备TiO2及其光催化性能

以8 mL钛酸四丁酯为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用溶胶-凝胶水热法制备二氧化钛,亚甲基蓝溶液为降解对象进行光催化研究,考察了水量、乙醇量、冰醋酸量、凝胶温度和pH值对光催化性能的影响。结果表明,水2.5 mL、乙醇28 mL、冰醋酸2 mL、凝胶温度40℃、pH值为2条件下制得的0.5 g二氧化钛对100 mL10 mg/L亚甲基蓝溶液降解率可以达到98.7%。     

复合催化剂ZnFe2O4/FeVO4的制备及光催化性能

为了降解污水中的有机染料,对复合催化剂ZnFe₂O₄/FeVO₄光降解有机染料进行了研究,以促进水中生物的健康生长和整个生态系统的平衡。通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助水热法制备出了ZnFe₂O₄,通过水热法制得了FeVO₄,并按照ZnFe₂O₄和FeVO₄不同质量比合成了复合催化剂ZnFe₂O₄/FeVO₄。以甲基橙为降解染料,在相同条件下对ZnFe₂O₄、FeVO₄和复合催化剂ZnFe₂O₄/FeVO₄进行活性对比实验,结果表明,所合成的复合催化剂ZnFe₂O₄/FeVO₄是一种高效率催化剂。通过扫描电子显微镜(SEM)分析,可以看出ZnFe₂O₄和FeVO₄复合在了一起。在加入H₂O₂的条件下反应20 min,ZnFe₂O₄和FeVO₄对甲基橙的降解率分别为15%和25%,而复合催化剂ZnFe₂O₄/FeVO₄对甲基橙的降解率可以达到75%。此外,以ZnFe₂O₄/FeVO₄为样品考察了催化剂用量、H₂O₂浓度和pH值对催化活性的影响,结果表明,ZnFe₂O₄/FeVO₄样品的最佳催化条件为:溶液pH=5.0、H₂O₂浓度为0.044 mol/L、催化剂用量为1.0 g/L。     

二氧化钛光催化降解活性染料废水的研究进展

综述了二氧化钛光催化降解活性染料废水的研究成果,对影响二氧化钛光催化降解活性染料废水的各种因素(如催化剂的形态、溶液的pH值、光源与光照强度和溶液中其它物质等)及光催化降解动力学行为进行了讨论,并提出了今后的研究方向。     

Optimization of crystal violet photodegradation and investigation of the antibacterial performance by silver-doped titanium dioxide/graphene aerogel nanocomposite

In this study, silver-doped titanium dioxide/graphene aerogel (Ag–TiO₂/GA ‒ ATG) was synthesized using the simple hydrothermal method with different Ag contents. The obtained materials were characterized by various modern analytical methods, in which the ATG50 sample, prepared with 50 mg of AgNO₃, demonstrated the highest photodegradation performance towards crystal violet (CV). The individual and simultaneous effects of crucial factors, namely pH, CV concentration, catalyst dose, adsorption time, and photodegradation time on the photocatalytic efficiency were evaluated via Plackett-Burman and Box-Behnken models, respectively, which revealed up to 99.95% of removal efficiency at pH 6.5, 25 mg/L of the dye, and 29 mg of catalyst. Besides, ATG50 also achieved notable photodegradation potentials against methylene blue and indigo carmine with 97.11 and 53.22% of elimination, respectively, whilst a sufficient silver release and great reusability were acquired even after the 5th recycling run. And the antibacterial activity of the as-chosen ATG50 was also affirmed against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Therefore, the acquired results elucidate the synthesized ATG material as a promising solution for the treatment of organic dyes in wastewater and antibacterial applications.