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.     

纳米TiO_2光催化降解汽车尾气中的NO_x

研究了在氙灯的照射下,涂有纳米TiO2光催化剂的混凝土试样对汽车尾气中NOx的降解效果及光催化剂的不同质量分数和重复使用对于光催化降解效率的影响,并对NOx的转化过程进行讨论.结果表明纳米TiO2光催化材料对汽车尾气中NOx具有明显的降解效果.     

纳米TiO2光半导体溶胶对植物光合机能的影响

TiO2半导体颗粒的光催化机理类似于人工模拟光合作用,笔者初步探讨了其在植物体上对光合机能的影响;以锐钛型纳米TiO2光半导体溶胶为材料,在栽培试验中,对黄瓜喷施不同浓度的纳米TiO2溶胶,然后测定光合参数、根系活力及叶片丙二醛含量的变化;结果表明,黄瓜叶片喷施一定浓度的纳米TiO2溶胶材料后,在叶片表面形成透明、连续、稳定的TiO2薄膜,能显著促进光合速率的增加,同时根系活力得到提高。这为纳米TiO2光半导体材料在农业上的应用提供了一定的理论依据和技术参考。     

水中2,4-二氯苯酚的光催化降解研究

以高压汞灯、紫外灯、氙灯和太阳光为光源,进行了ZnO、ZnS、TiO2及纳米TiO2对2,4-二氯苯酚溶液的光催化降解研究。结果表明,ZnO、ZnS、TiO2及纳米TiO2对2,4-二氯苯酚均有较强的光催化效果;在相同催化剂浓度下,以ZnO的催化效果最好,其次是TiO2;4种光源中以高压汞灯下的光解最快,太阳光次之;纳米TiO2对2,4-二氯苯酚的光催化降解属于一级动力学反应;曝气能加快2,4-二氯苯酚的光催化降解。     

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%.     

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。     

沥青路面光催化环保材料的制备试验分析

为了改善机动车污染物对大气污染日益严重的状况,利用纳米TiO2光催化降解特性,采用渗透技术,进行了沥青路面光催化环保材料制备研究,并对该环保材料的降解效果进行了模拟试验.试验结果表明:该光催化环保材料对于NO净化率大于40%,NO,净化率大于64%.光催化环保材料时于NOx具有良好的净化功能.     

纳米TiO2光催化杀灭水产病原菌的研究

研究了纳米TiO2对大肠杆菌、嗜水气单胞菌和鳗弧菌的光催化抑杀性能.结果表明,纳米TiO2对3种细菌均具有较强的杀灭能力,纳米TiO2质量浓度为0.1g/L时,在紫外灯下催化2h杀菌率可达98%以上,在日光下催化2h杀菌率仍可达96%以上.光催化杀菌效果与纳米TiO2的浓度和作用时间有关,浓度过低或作用时间过短时,杀菌效果均不理想;浓度过高时,催化剂未能得到充分利用,当纳米TiO2质量浓度达0.1g/L、作用时间达2h时即可取得良好的杀菌效果.     

纳米TiO_2光催化处理模拟苯胺废水的响应面优化试验

[目的]探讨纳米TiO2光催化处理模拟苯胺废水的最佳反应条件。[方法]采用纳米TiO2光催化降解模拟苯胺废水,以TiO2投加量、废水初始pH、光催化反应时间作为影响因素,采用Box-Behnken设计3因素3水平试验,通过响应面预测回归方程模型。[结果]回归模型线性度高,R2达到0.990 5,理论值与实际值差异小,证明了预测模型的可靠性。模拟苯胺废水降解的最优条件为:纳米TiO2投加量为100 mg/L,初始pH为8.0,光催化反应时间为60 min,此时苯胺去除率高达97.8%。[结论]该研究为苯胺废水的处理提供了理论依据。     

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。     

二氧化钛/竹炭复合材料的吸附-光催化降解苯酚的动力学研究

以竹炭作为纳米二氧化钛（TiO₂）粒子的载体物质,制备了二氧化钛/竹炭复合材料,并以苯酚为模型物质,对其光催化性能进行了研究。研究表明,此复合材料对苯酚具有较强的吸附性能,其中吸附平衡常数K_a为0.007 7 L·mg^－1,K_a与苯酶吸咐平衡质量浓度ρ_e的乘积为0.25 ～ 1.35,二氧化钛/竹炭复合体的吸附作用不能忽略。根据L-H（Langmuir-Hinshelwood）方程积分所得分数级动力学方程较一级动力学方程能更好地描述其光催化降解规律,相应的光催化降解动力学方程为ln ρ － 0.007 7ρ = 6.58 － 0.002 39t（ρ为苯酚质量浓度,t为光照时间）。图6参14     

TiO2光催化氧化机动车排放污染物的影响因素

研究了NO2的自光解、光强、污染物起始质量浓度和反应环境温、湿度等因素对TiO2的光催化氧化效果,结果表明,NO2的自光解伴随着TiO2光催化氧化而同时发生,其转化率明显小于TiO2光催化氧化率。在同等条件下TiO2光催化氧化率随光强的增强而增加,随污染物起始质量浓度的增大而减小。环境温、湿度对TiO2光催化氧化影响较为复杂,在一定条件下,温度具有最佳使用范围,而湿度环境既可促进TiO2光催化氧化率,同时也可抑制其转化率。     

负载TiO2/WO3粉煤灰分子筛表征及对水中高浓度活性红X-3b光催化性能

用水热合成法将热电固废粉煤灰制备成分子筛F,将其作为材料基板,用浸渍法分别负载TiO_2/WO_3,制成粉煤灰分子筛光催化剂Ti/F、W/F、W&Ti/F。通过SEM-EDS、XRD和BET对4种材料作表征,研究催化剂光催化去除水中高浓度活性红X-3b效果及反应动力学特性。结果表明,F中含Ti不含W,Ti主要以金红石型TiO_2单晶存在。与F相比,Ti/F新增TiO_2晶型为钛锐型TiO_2,Ti以锐钛型和金红石型混晶存在;F负载WO_3改变表面结构,平均孔径增加,活性红吸附率增加,W取代F中金红石型Ti明显降低Ti含量;W&Ti/F的Ti、W双负载(0.5:0.5)使Ti和W负载量分别高于Ti/F和W/F,但锐钛型和金红石型混晶TiO_2量明显低于Ti/F,光催化活性低于Ti/F。Ti/F、W/F、W&Ti/F、F均对水中高浓度活性红X-3b具有光催化活性。催化活性成分主要为锐钛型和金红石型TiO_2。Ti/F光催化效果最好;在最优条件下,紫外光照630 min,2 000 mg·L~(-1)活性红X-3b去除率为95.74%;其次为F,93.83%;W&Ti/F和W/F去除率分别为87.78%和87.60%。光催化反应20℃下符合一级动力学反应,40℃下符合二级动力学反应。Ti/F和F分子筛对2 000 mg·L~(-1)活性红X-3b具有高光催化活性,使光催化处理活性红X-3b浓度范围显著提高。     

纳米TiO2复合蜂胶与蜂胶抑菌效果比较

经甘油表面修饰纳米TiO2与蜂胶醇提取液混合制成纳米TiO2复合蜂胶,以金黄色葡萄球菌为例探讨了蜂胶醇提取液与纳米TiO2复合蜂胶的抑菌效果。结果表明:表面修饰纳米TiO2复合蜂胶的抗菌性能优于蜂胶醇提取液。     

掺铜TiO2的制备及其光催化降解铝试剂1的研究

采用sol-gel法和高温灼烧制备了掺杂不同量的Cu^2 的TiO2／glass膜及纳米TiO2颗粒．研究了其对铝试剂的光催化降解过程，并由紫外吸收光谱对降解的中间产物进行了初步探讨．结果表明掺杂量为0．07％的Cu^2 时，光催化活性最佳．结合压电传感技术在线检测了不同气体氛围对TiO2光催化剂催化效果的影响，定量说明O2有利于光催化，而N2对其有抑制作用．     

体系pH值和载气对TiO_2光催化还原Cu(Ⅱ)离子的影响

在纳米二氧化钛（TiO2）悬浮体系中,以300 W中压紫外汞灯为照射光源,研究了反应体系pH值和载气对光催化还原Cu（Ⅱ）的影响。结果表明,纳米TiO2在300 W紫外汞灯的照射下能有效光催化去除Cu（Ⅱ）,纳米TiO2对Cu（Ⅱ）离子的吸附作用和光催化还原同时起作用,试验环境下,体系最佳pH值为5.00;往体系充氮气后Cu（Ⅱ）离子的光催化去除率达到98%,充空气则达到72%,比不充气分别提高了34%和8%。     

CeO2/TiO2/海泡石复合体的制备和光催化降解甲基橙的研究

以TiCl4和Ce(SO4)2为原料,以天然海泡石为载体,采用过氧化氢络合物热水解法制备CeO2/TiO2/海泡石复合体光催化剂,然后以甲基橙为目标降解物进行正交试验,研究得到制备的最佳条件。通过对甲基橙溶液降解率的影响因素进行分析,结果表明,在优化条件下,用海泡石为载体所制取的CeO2/TiO2对甲基橙具有较好的光催化活性。