缺位Dawson型K10Na2H2P2W16O60光催化降解甲基橙溶液的研究

[目的]确定缺位Dawson型K10Na2H2P2W16O60光催化降解甲基橙的最佳条件。[方法]以二缺位杂多化合物K10Na2H2P2W16O60.18H2O（P2W16）为光催化剂,在紫外灯照射下对模拟染料废水中的甲基橙进行光催化降解,研究催化剂投加量、甲基橙初始浓度、pH值等对溶液脱色效果的影响。[结果]催化剂用量为1.2g/L时溶液的脱色率最大,为96.22%;pH值为1.5时溶液的脱色率最大,为99.15%;甲基橙初始浓度为5mg/L时溶液的脱色率最大,为99.69%。P2W16光催化降解甲基橙的最佳条件为：甲基橙初始浓度5mg/L,溶液初始pH值1.5,催化剂浓度0.2g/L,此条件下反应1h后溶液的脱色率可达99.69%。同时,甲基橙的光催化降解过程符合一级动力学方程：In（A/A）=0.09391t-0.02286。[结论]PW对甲基橙降解反应具有较高的催化活性。     

多酸盐-钨酸铵对甲基橙光催化降解的研究

[目的]根据不同类别有机污染物的光催化降解机理优选新型催化剂。[方法]在光化学反应仪中,以紫外灯为光源,以多酸盐-钨酸铵为光催化剂,研究其对模拟甲基橙染料废水的光催化脱色降解的影响,讨论溶液初始酸度、催化剂投加量、溶液的初始浓度、光强等对催化降解效果的影响,在300W的紫外灯光照下,研究钨酸铵降解低浓度甲基橙的动力学。[结果]钨酸铵对甲基橙光催化脱色的最佳条件为:甲基橙溶液5mg/L,在500W高压汞灯照射下,溶液初始酸度pH值为2,催化剂浓度为0.2g/L,1h脱色率可达90.8%。[结论]多酸盐-钨酸铵对甲基橙具有很好的光催化脱色降解作用,其光催化效果与溶液的初始酸度、催化剂加入量、甲基橙的初始浓度、光强等因素有关。     

钐掺杂TiO2负载型催化剂降解甲基橙的影响因素

[目的]研究钐掺杂TiO2负载型催化剂降解甲基橙的影响因素。[方法]通过Sm^3＋掺杂TiO2负载在ZSM-5上的催化剂,在紫外灯下降解甲基橙溶液的光催化试验,考察了催化剂投加量、甲基橙溶液初始浓度、初始pH值等因素对甲基橙降解效果的影响,并探讨了Sm3＋掺杂光催化反应机理。[结果]Sm^3＋掺杂能提高TiO2-ZSM-5光催化活性;在一定范围内,催化剂投加量的增加,甲基橙溶液初始浓度的减小,溶液初始pH值的降低,光照时间的延长均能提高甲基橙的降解率。[结论]该研究为TiO2的实际工业化应用奠定了基础。     

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。     

掺铁纳米氧化锌的制备及其光催化性能的研究

用溶胶-凝胶法制备了掺铁纳米ZnO光催化剂,用XRD,FT-IR,UV-Vis和FS等方法对其结构进行了表征,以紫外灯为光源,甲基橙为目标化合物对其光催化活性进行了研究.结果表明:制得的掺铁纳米ZnO为六方晶系结构,平均粒径为34.5 nm;纳米ZnO的最佳掺铁量为0.5%,最佳煅烧温度为350℃,最佳煅烧时间为3 h;在甲基橙溶液初始浓度为20 mg/L,pH值为7,催化剂用量为0.1 g时,紫外光照射4 h降解率达到85%;甲基橙的光催化降解符合动力学一级反应.     

β-FeOOH的无模板水热合成及其光催化降解偶氮染料甲基橙的研究

以尿素为均相沉淀剂,无模板水热合成了纳米棒状的β-FeOOH。采用X射线衍射和场致扫描电镜技术表征制备样品。在异相光芬顿反应中研究β-FeOOH降解甲基橙的效率。结果显示:50 min内甲基橙能被异相光催化过程中产生的羟基自由基降解100%;当反应液初始pH值增加到9.5,50 min内甲基橙的降解效率仅下降到93.45%,这意味着制备的β-FeOOH催化剂能很好地克服均相光芬顿反应中pH值范围狭窄的缺点。β-FeOOH催化剂的装载量和H2O2浓度同样对甲基橙降解效率有重要影响。β-FeOOH催化剂多次重复使用后仍然具有保持较高催化活性的能力。     

纳米氧化锌的制备及其光催化降解甲基橙的研究

采用溶胶-凝胶法制备了氧化锌(ZnO)纳米颗粒,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积仪(BET)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)等对ZnO的结构和形貌进行了表征。以水溶液中甲基橙的光催化降解为探针,研究了制备过程中原料配比、焙烧温度、焙烧时间、催化剂的用量、甲基橙的初始浓度、溶液pH值和重复使用等对ZnO光催化降解性能的影响。实验结果表明:溶胶-凝胶法制备的ZnO为六方纤锌矿结构的纳米颗粒,具有高效的光催化性能;在最佳实验条件下,对甲基橙的降解率可达80%,重复使用3次降解效果基本不变。     

Pr~(3+)/TiO_2光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶凝胶法制备镨掺杂TiO_2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TiO_2晶型转变温度,有助于电子和空穴分离,从而提高TiO_2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TiO_2复合光催化剂80 min内对甲基橙的降解率达到97%。     

纳米TiO_2对鸡肉源微生物的光催化抑菌效果研究

[目的]研究不同作用因素对纳米TiO_2的光催化活性影响,为纳米TiO_2光催化杀菌技术的开发与应用提供参考。[方法]以菌液初始浓度、光照强度和纳米TiO_2浓度为主要变量因素,研究不同因素条件下纳米TiO_2对鸡肉源微生物P.fluorescens和M.caseolyticus的光催化抑菌作用效果。[结果]纳米TiO_2浓度增加对P.fluorescens和M.caseolyticus的抑菌作用呈先升高后降低的趋势,最佳浓度值为0.4 g/L;增高光照强度,降低初始菌液浓度,纳米TiO_2的光催化抑菌效果增强;相同试验条件下,纳米TiO_2对P.fluorescens和M.caseolyticus的光催化抑菌作用一致,对M.caseolyticus的抑菌率始终低于P.fluorescens。[结论]M.caseolyticus对纳米TiO_2的光催化作用比P.fluorescens更加敏感。     

Fenton氧化法降解甲基橙溶液的研究

采用Fenton氧化法降解甲基橙溶液.结果表明,H2O2浓度决定甲基橙的去除率,铁离子浓度是影响降解速率的主导因素,而随pH值降低反应速率明显增大.在UV紫外光条件下,能更好的使降解甲基橙溶液脱色,证明UV紫外光是控制光催化氧化反应速率的重要因素.通过设计正交试验,考察不同Fe2+浓度、光照、pH值以及H2O2浓度对降解效果的影响.结果表明,影响处理效果各因素的重要性大小顺序为:pH值,Fe2+浓度,H2O2浓度,降解时间.在甲基橙降解过程中pH值不断下降,反应终止时pH为2.74.初始pH为3.0时处理效果最好,过大或过小均对反应不利.在甲基橙降解的最佳条件下,甲基橙的降解遵循一级反应动力学.     

利用电催化氧化技术降解甲基橙染料废水的研究

[目的]研究电催化氧化技术降解甲基橙染料废水的工艺条件。[方法]以甲基橙为目标污染物,自制DSA电极和电催化反应装置,通过控制电极类型、电解质、电压和初始pH,比较分析甲基橙的去除效率。[结果]DSA电极比普通电极对甲基橙的去除率高;电压的增加和电解质的加入促进了电化学降解效率的提高;酸性条件下,DSA电极能够表现出对甲基橙较高的去除率。[结果]该研究为电催化氧化技术降解其他偶氮化合物提供技术依据。     

掺镍TiO2的微波合成及催化降解有机废水

以氯化镍和硫酸钛为原料,以十二烷基硫酸钠为表面活性剂,通过直接投料微波合成了掺镍二氧化钛(Ni2+TiO2).以催化降解甲基橙为模型来考察其可见光光催化活性,研究了Ni的掺杂量、热处理温度、双氧水投加量、溶液酸度及掺Ni2+TiO2光催化剂用量等因素对光催化性能的影响.结果表明,当Ni2+/TiO2复合物的直接投料摩尔比为0.8％,在500℃的温度下热处理2h,催化剂用量为1.0 g/L,H2O2投加量为3 mL/L,溶液pH 5的条件下,可见光催化效果最好,此时2 mg/L的甲基橙溶液经光催化降解40min后,降解率达到94.5％.     

高浓度盐对光催化降解有机废水的影响

[目的]研究高浓度盐对光催化降解有机废水的影响。[方法]以罗丹明B为降解对象,采用电化学阳极氧化法制备Fe掺杂TiO2纳米管阵列,以此为光催化剂降解罗丹明B模拟废水,并分别考察了NaCl、Na2SO4、KCl和K2SO4这4种常见的盐在较高浓度下对光催化降解有机废水的影响,确定盐促进或抑制光催化降解有机废水的极限浓度。[结果]根据不掺盐10 mg/L罗丹明B溶液的光催化效率与时间关系图可知,该溶液在180 min时的降解率接近于100%。在试验涉及的浓度范围内,同一种盐均有对废水降解速率最大的最适浓度,就浓度为8%的4种盐而言,这4种盐均对光催化降解有机废水起到了促进作用,但促进程度不一,以8%的Na2SO4的促进作用最为明显。[结论]4种高浓度的盐均对光催化降解有机废水起到了促进作用。     

镧掺杂TiO_2降解有机磷农药乐果的研究

[目的]探讨改性后的TiO2对市售农药乐果的降解率。[方法]镧掺杂TiO2光催化降解乐果溶液,用钼酸铵分光光度法测定降解前后乐果溶液的浓度。[结果]镧掺杂显著提高了TiO2对乐果的降解率;当催化剂制备时,镧的最佳掺入量为0.15%,最佳煅烧温度为600℃;催化剂光催化降解乐果溶液时,在催化剂投入量为2 g/L、乐果溶液的起始浓度较低、光照时间为4 h时,乐果溶液的降解效率最好。[结论]镧掺杂后的TiO2能有效降解低浓度乐果溶液。     

Fe/C共掺的TiO_2光催化剂的合成及对环境激素辛基酚的降解

[目的]研究Fe/C共掺的TiO2光催化剂的合成及对环境激素辛基酚的降解。[方法]采用溶胶凝胶法和溶剂热合成法制备出铁碳掺杂的二氧化钛光催化剂,以4-叔辛基酚为测试分子研究该类催化剂的光催化性能,探讨了Fe掺杂量、催化剂用量、pH、光照等对反应的影响,并对干扰离子存在情况下的催化剂性能进行了研究。[结果]Fe/C掺杂量为0.6%时,在25℃、pH=9.0、300 W汞灯照射、催化剂用量为1.0 g/L的条件下,经过100 min的降解可以使初始浓度为1.00 mg/L的辛基酚水溶液浓度降至0.02 mg/L;反应体系pH的升高和光强的增加可以提高催化剂的效率,污水中常见的K+、Na+和Ca2+等对催化剂的催化效果无影响。[结论]Fe/C共掺的TiO2光催化剂在处理含有环境激素的废水时具有良好的效果。     

纳米SiO_2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色研究

[目的]评估纳米SiO2-壳聚糖复合膜对甲基橙的吸附脱色效果。[方法]研究不同吸附剂、复合膜投加量、甲基橙初始浓度、pH值、无机盐类等条件对甲基橙脱色效果的影响。[结果]在复合膜质量浓度为1 g/L条件下,对10 mg/L、pH为2.88的甲基橙的最高脱色率可达100%。无机盐类（Cl-、NO2-、NO3-、PO43-、CO32-）对脱色效果都具有较强的抑制作用;拟二级动力学模型能很好地描述整个吸附过程,分子内扩散模型是其中一个限速步骤;吸附等温线符合Langmuir模型。[结论]将壳聚糖负载于纳米SiO2表面,对壳聚糖吸附甲基橙具有一定的促进作用,可提高壳聚糖的利用价值。     

有机-无机复合膨润土吸附-催化处理水中染料金橙II的研究

[目的]研究有机-无机复合膨润土吸附-催化处理金橙II染料。[方法]利用羟基铁和表面活性剂同时改性膨润土,制得有机-无机复合膨润土。以阴离子染料金橙II为染料废水的代表,研究了时间、pH等因素对有机-无机复合膨润土吸附和催化过程的影响。[结果]有机-无机复合膨润土吸附剂对金橙II染料的吸附效果明显,最大吸附量为76.1 mg/g。吸附剂的吸附效果受吸附时间影响较为明显。当吸附时间在140 min左右时,去除率最高,可达96.22%。吸附过程符合准二级动力学方程。吸附效果也受到废水自身pH的影响。在不同pH条件下,去除率均能达到85.00%以上。当pH在4左右时,得到最大去除率97.57%。此外,有机-无机复合膨润土在有H2O2存在下,可以催化降解所吸附的污染物,有机物降解率达到87.13%,避免了二次污染,并可重复使用膨润土。当pH在4左右时,降解效果达到最佳,但降解时间较长。[结论]该研究为染料废水处理提供了新思路。