二氧化钛/酞菁镁可见光催化降解的研究

[目的]研究与比较TiO2多项光催化降解,通过敏化剂与纳米TiO2复合来提高光催化剂的稳定性能。[方法]以酞酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2光催化剂,然后再按一定的比例与酞菁镁（Mgpc）复合,制得TiO2/酞菁镁复合粉末,并通过亚甲基蓝溶液在可见光作用下的光催化降解,研究纳米TiO2/Mgpc复合催化剂粉末的光催化活性,考察了其催化性能。[结果]采用TiO2为催化剂可显著加快光催化氧化过程。采用酞菁镁敏化纳米TiO2制备的可见光催化剂,证实在可见光下,敏化与未敏化的TiO2相比,TiO2/Mgpc（1%）具有较强的可见光催化性能,TiO2/Mgpc复合粉末对亚甲基蓝的降解率已达36.2%,而未敏化的只达28.7%。[结论]TiO2与Mgpc的复合有利于不同能级之间光生载流子的输送和分离,提高系统的电荷分离效果,扩展其光谱响应范围,提高太阳光的利用率。     

双金属二氧化钛复合材料的制备及其在水处理中的应用

[目的]制备双金属纳米颗粒二氧化钛复合材料,提升二氧化钛光催化效率,并研究其作用机理。[方法]采用辐射合成法制备金铜双金属纳米颗粒胶体溶液,使其沉积到二氧化钛表面形成Au-Cu-TiO_2光催化复合材料,使用TEM、UV-Vis、DSR等手段对其进行表征,分别在紫外光和可见光下降解目标污染物罗丹明B和苯酚测试合成材料的光催化性质。[结果]Au/Cu摩尔比1∶3时,二氧化钛负载的双金属纳米颗粒最小,为3.8 nm,并具有最高的光催化效率。P25负载的Au-Cu合金纳米颗粒捕捉电子的效率很高,使紫外光下P25光催化活性提高。Au-Cu双金属纳米颗粒修饰的P25比Au纳米颗粒修饰的P25的催化活性高。[结论]Au-Cu双金属比Au纳米颗粒具有更高的光激发电子捕获能力,因此可提高TiO_2的光催化效率。     

Pr3+/TiO2光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶凝胶法制备镨掺杂TiO2复合光催化剂,用透射电镜（TEM）、X射线衍射(XRD)、紫外可见光分度计(UV DRS)等对样品进行表征。以甲基橙为模拟污染物,在紫外光照射下考察样品的光催化活性。分析了镨的掺杂量、煅烧温度对光催化效率的影响。研究表明,镨的引入降低了TiO2晶型转变温度,有助于电子和空穴分离,从而提高TiO2的光催化活性。镨最佳掺杂量为05%,最佳煅烧温度为500 ℃,所制的镨掺杂TiO2复合光催化剂80 min内对甲基橙的降解率达到97%。     

TiO2-ZnO光催化性能及其降解苯酚废水动力学研究

以紫外光为光源,低浓度苯酚溶液模拟工业废水为处理对象,研究了自制TiO2-ZnO复合材料的光催化活性,考察了苯酚溶液初始浓度、催化剂投放量等对光催化降解的影响,并初步探讨了其反应动力学。结果表明,TiO2-ZnO复合催化剂对苯酚光催化降解反应符合一级动力学方程,光催化效果随苯酚初始浓度增加而降低,催化剂最佳投放量为2 g/L,TiO2-ZnO复合催化剂光催化活性高于纯TiO2、ZnO的光催化活性,是一种降解效果优异的光催化材料。     

复合纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)光催化环保涂料制备及其超临界CO2喷涂研究（Ⅰ）纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)光催化剂制备及其表征

本研究力图得到太阳光下具有催化活性强,光响应范围宽的纳米光催化剂,将其用于复合纳米TiO2基环保涂料,使涂膜产生自洁和净化大气的功能。用不同工艺制备纳米SO42-/TiO2,用Ag、Fe对制备的纳米TiO2粒子进行共掺杂改性,得到纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)。通过光催化活性、XRD、FT-IR及DRS表征,表明用超临界CO2干燥制备的纳米SO42-/TiO2具有超强酸性质,可有效提高纳米TiO2的光量子效率,光催化活性强;用Ag、Fe共掺杂,产生了协同效应,能使纳米TiO2光吸收范围扩展到可见光区。     

铁离子掺杂TiO2基自洁净玻璃的制备及性能

用溶胶—凝胶法制备了表面镀有Fe—TiO2光催化薄膜的自洁净玻璃，并利用DTA—TG，XRD，SEM等手段研究了Fe—TiO2光催化薄膜的结构与特征。利用紫外—可见光分光光度计测量了不同镀膜层数的玻璃的透光率。通过光催化降解有机磷农药敌敌畏的水溶液，研究了不同铁含量以及不同镀膜层数对自洁净玻璃光催化活性的影响。研究结果表明：光催化薄膜主要由粒径为几十纳米的Fe3O4和TiO2颗粒构成；铁离子掺杂可以提高自洁净玻璃的光催化活性，在同样镀膜层数(2层)的情况下，[Fe]/[TiO2](摩尔比)＝0．005时的光催化性能最好；当用同样浓度的铁离子掺杂时，镀膜层数为9的光催化活性最高。     

CuO/MWCNTs复合材料降解双酚A的光催化性能

为改善氧化铜（CuO）的光催化性能，将CuO和多壁碳纳米管（MWCNTs）结合制备了CuO/MWCNTs复合材料。利用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）分析对Nano-CuO和CuO/MWCNTs进行形貌、成分、物相结构以及光学性质等一系列的表征与性能分析，结果表明CuO/MWCNTs同时具备CuO和碳纳米管的典型结构，且光吸收性能优于Nano-CuO。在紫外光下进行的两种光催化剂对双酚A（BPA）的光催化降解试验结果显示：两种催化剂作用下BPA光降解平衡的时间一致，均为24 h，但CuO/MWCNTs作为光催化剂时的BPA降解率和反应速率明显高于Nano-CuO，其中降解率高出幅度可达14%~35%；供试范围内，两种材料对BPA的光催化降解率均随催化剂投加量的增加而升高，随pH和离子强度的增加而减小，随BPA浓度的增加呈先增加后减小的趋势，且在相同条件下CuO/MWCNTs受到的影响更大，但其光催化降解率仍远高于Nano-CuO的光催化降解率。研究表明，CuO/MWCNTs复合材料可以显著提高光催化效率及对紫外光的利用率，有效推进了CuO的光催化应用与发展。     

光催化活性纳米TiO2的固定与催化降解甲基橙研究

纳米TiO2具有很好的光催化活性,对比研究了玻璃纤维、多孔硅胶、SiO2、分子筛等作为载体材料对纳米TiO2的固定,比较了各种材料对纳米TiO2的负载量及负载条件,相对来说,玻璃纤维的负载量最大.以甲基橙为模拟物,测定了各种固定化纳米TiO2的光催化性能,负载量最大的玻璃纤维表现出最好的催化活性.     

氧化钛/活性炭纳米光催化剂氧化苯酚的研究

以活性炭(AC)为载体,利用溶胶-凝胶工艺制备氧化钛(TiO2)溶胶,通过浸渍法制备负载型 TiO2／AC纳米光催化剂以及掺杂Fe3+和Cu2+的M-TiO2／AC纳米复合光催化剂。以紫外灯做光源,用制得的 TiO2／AC纳米光催化剂对苯酚溶液进行光催化氧化降解试验,并研究了掺杂Fe3+和Cu2+的M-TiO2／AC纳米复合光催化剂对苯酚的催化活性。结果表明,在紫外光条件下,TiO2／AC纳米光催化剂对苯酚的降解率达99％,较日光条件下高;掺杂Fe3+能提高M-TiO2／AC纳米复合光催化剂对苯酚的催化活性。     

光催化活性纳米TiO2的固定与催化降解甲基橙研究

纳米TiO2具有很好的光催化活性,对比研究了玻璃纤维、多孔硅胶、S iO2、分子筛等作为载体材料对纳米TiO2的固定,比较了各种材料对纳米TiO2的负载量及负载条件,相对来说,玻璃纤维的负载量最大。以甲基橙为模拟物,测定了各种固定化纳米TiO2的光催化性能,负载量最大的玻璃纤维表现出最好的催化活性。     

叶绿素铜敏化二氧化钛光催化剂的合成及性能研究

采用溶胶-凝胶法合成纳米TiO2光催化剂,以叶绿素铜为敏化剂对其进行敏化.借助XRD和UV-Vis测试手段对样品进行表征,并以罗丹明B为模型污染物考察敏化剂用量对样品光催化活性的影响规律.XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2;UV-Vis吸收光谱分析表明,叶绿素铜敏化可使TiO2在400～800 nm可见光区对光有较强的响应,并分别在413 nm和649.5 nm左右处有明显的吸收峰,且吸收边红移;光催化实验表明,适量叶绿素铜敏化后样品的光催化活性有显著提高,自然光照射下光催化剂对罗丹明B和卷烟厂蒸叶废水的降解效果明显.     

Fe，Gd共掺杂改性TiO2的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了铁和钆共掺杂纳米TiO2粉体材料,研究了共掺杂粉末在可见光下的光催化性能.紫外可见吸收光谱分析显示:共掺杂粉末在可见光区有较强吸收,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应.光催化降解实验表明,共掺杂TiO2粉体有很高的可见光光催化活性,以550 ℃热处理的同时掺杂质量分数为0.05%Fe和0.05%Gd的TiO2粉体光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为79.6%.     

超声波、臭氧协同复合氧化物体系光催化甲基橙的研究

[目的]为超声波、臭氧、光催化协同作用治理环境污染以及复合氧化物体系光催化剂的大规模工业应用提供理论依据。[方法]采用超声法在450℃煅烧合成Ag-Bi2WO6-TiO2复合氧化物体系光催化剂,并研究了在一定条件下超声波、臭氧、Ag-Bi2WO6-TiO2光催化等高级氧化技术的不同组合方法对甲基橙的降解效果。[结果]对于10mg/L甲基橙溶液,反应时间为120min时,超声波、臭氧、可见光和紫外光光催化单独降解率分别为13.45%、40.80%、24.60%和30.50%。超声波与可见光和紫外光光催化组合对甲基橙的降解有一定的协同作用,120min时降解率分别为47.70%、59.00%。同时,臭氧与可见光和紫外光光催化组合对甲基橙的降解也有明显的协同作用,120min时降解率分别为68.80%、82.10%。[结论]超声波、臭氧、可见光和紫外光光催化组合降解甲基橙效果明显。     

光催化技术防治花卉炭疽病菌害的研究

[目的]寻找新的广谱性、环保型花卉炭疽病防治方法。[方法]研究实验室模拟太阳光下纳米TiO2光催化剂对花卉炭疽病菌的杀灭效果,探讨催化剂浓度、使用量、光照时间和光照强度对杀菌效果的影响。[结果]当纳米TiO2光催化剂浓度为1.0%时,其杀菌效果达到92.0%;当纳米TiO2光催化剂用量为1.25 ml时,其杀菌效果最好,达87.3%;随光照时间的延长或光照强度的增强,纳米TiO2光催化剂的杀菌效率提高。在催化剂浓度为1.0%,用量为1.25 ml的条件下,用光辐照强度为254 nm:23.9μW/cm2、297 nm:2.7μW/cm2、365 nm:101.2μW/cm2、420 nm:118μW/cm2,光通量86.3×102lm的卤灯辐照2 h,对真菌的杀灭效果近100%。[结论]纳米TiO2光催化剂具有良好的光催化活性,在实验室模拟太阳光下对花卉炭疽病菌有较强的杀灭作用。     

纳米TiO_2/PbWO_4可见光催化降解糖蜜酒精废水研究

采用表面活性剂辅助分散沉淀法制备了不同TiO2含量的纳米TiO2/PbWO4复合氧化物可见光催化剂系列,在400 W汞灯模拟光源条件下,对糖蜜酒精废水的光催化降解性能进行了研究,并考察了TiO2质量分数、催化剂用量、空气流量及废水pH值对废水光降解脱色率的影响.结果显示,当TiO2含量为质量分数8%时,担载二氧化钛的钨酸铅(TiO2/PbWO4)催化剂光催化降解活性达到最佳,在TiO2/PbWO4用量为2 g/L、鼓泡空气流量为120 mL/min及废水pH值为1.7的条件下,光催化降解120 min时,     

TiO2表面特性的改变对其光催化降解高聚物活性的影响

以250W高压汞灯为光源，采用固定相TiO2,Pt/TiO2和Fe^3 /TiO2光化氧化降解聚乙烯醇（PVA），研究了不同表面处理方式对TiO2光催经活性的影响。结果表明，通过光化学沉积法在TiO2表面上担载1．0Pt制备的催化剂对PVA具有很好的光催化活性，此时光照60min后，PVA的光解率可达78．4％，但过量的Pt却降低了TiO2的光催化活性。研究还表明，高温灼烧法在TiO2表面上担载Fe^3 无助于提高TiO2降解PVA的光催化活性，随着Fe^3＋含量的升高，TiO2对PVA的光催化活性明显下降。结合SEM手段，认为TiO2活性的降低可能与其比表面积的降解有关。     

酒石酸协同下TiO2光催化降解水溶性染料孔雀石绿的研究

研究了酒石酸协同下TiO2光催化降解水溶性染料孔雀石绿的影响因素、降解反应动力学以及作用机制.结果表明:酒石酸对TiO2降解孔雀石绿有明显的协同作用,相同试验条件下,3种不同光源对孔雀石绿的降解效果大小依次为:紫外光、模拟日光、可见光.孔雀石绿的光催化降解反应呈一级反应动力学特征.用苯作为羟基自由基(·OH)捕集剂,通过高效液相色谱仪(HPLC)检测苯酚,间接地测定了反应中间产物·OH.     

TiO2表面特性的改变对其光催化降解高聚物活性的影响

以250W高压汞灯为光源，采用固定相TiO2、Pt/TiO2和Fe3+/TiO2光催化氧化降解聚乙烯醇（PVA），研究了不同表面处理方式对TiO2光催化活性的影响。结果表明，通过光化学沉积法在TiO2表面上担载1.0%Pt制备的催化剂对PVA具有很好的光催化活性，此时光照60min后，PVA的光解率可达78.4%，但过量的Pt却降低了TiO2的光催化活性。研究还表明，高温灼烧法在TiO2表面上担载Fe3+无助于提高TiO2降解PVA的光催化活性，随着Fe3+含量的升高，TiO2对PVA的光催化活性明显下降。结合SEM手段，认为TiO2活性的降低可能与其比表面积的降低有关。     

POMs/TiO_2复合催化剂光催化降解有机污染物的研究

[目的]采用溶胶-凝胶方法制备了几种POMs/TiO2复合光催化剂,考察了催化剂在紫外光照射下对模拟染料废水（酸性媒介黑PV溶液）的光催化降解行为,为降解有机污染物提供理论指导。[方法]研究了催化剂中的POMs含量、催化剂用量、溶液的pH及H2 O2浓度对PV溶液降解过程的影响。[结果]H4SiW12O40/TiO2复合催化剂光催化降解模拟染料废水（PV溶液）效果最佳。PV溶液初始浓度为300 mg/L时,脱色反应最佳条件：催化剂为H4SiW12O40/TiO2,α-H4SiW12O40质量分数为1.5%时,催化剂用量为60 mg、pH为2.0、H2 O2浓度为20 mmol/L时,PV降解质量分数可达到72.48%。[结论]POMs/TiO2复合催化剂较纯TiO2光催化降解PV溶液活性明显,其光催化降解有机污染物意义重大。     

聚合物／TiO2抗菌纳米复合材料的研究进展

论述抗菌材料的产生和发展,并从纳米二氧化钛（TiO2）的抗菌机理出发,分别从塑料、涂料、织物和橡胶等纳米TiO2抗菌材料．论述国内主要的关于聚合物／TiO2抗菌纳米复合材料的研究进展．并报道提高纳米TiO2抗菌性能的一些研究．指出纳米TiO2光催化复合抗菌材料将来的研究方向。