对负载型氮掺杂二氧化钛光催化性能影响的研究

以玻璃片作为载体,研究了可见光光源条件下溶胶pH值、氮元素掺杂量与焙烧温度对负载型氮掺杂二氧化钛降解亚甲基蓝效果的影响,并通过响应面法对制备条件进行优化。由单因素试验确定溶胶pH值分别为5、7、9,尿素添加量分别为0.5、0.75、1.0g,焙烧温度分别为350、500、650℃,由Design-Expert分析可知,在可见光条件下,制备负载型氮掺杂二氧化钛的最佳条件为:溶胶pH值为7.27,焙烧温度434.03℃,尿素添加量0.70g,亚甲基蓝6h的预测降解率为60.96%。选择试验范围内影响亚甲基蓝降解率的3个响应因素按影响程度从小到大排序依次为尿素添加量、pH值、焙烧温度。在该条件下制备的负载型氮掺杂二氧化钛表现出较好的光催化性能,可见光照射下亚甲基蓝6h的降解率达到了62.58%,可广泛应用于市政工程废水降解领域。     

纳米二氧化钛对水生生物的急性毒性与安全评价

为系统评价纳米二氧化钛(nTiO₂)对水生生物的安全性,研究其对斜生栅列藻(Scenedesmus obliquus)、大型溞(Daphnia magna Straus)、斑马鱼(Brachydanio rerio),以及非洲爪蟾(Xenopus laevis)蝌蚪的急性毒性,并进行安全评价。结果表明,nTiO₂对斜生栅列藻、大型溞、斑马鱼和非洲爪蟾蝌蚪的急性毒性分别为0.140 mg·L^-1(72 h-EC₅₀)、1.26 mg·L^-1(48 h-EC₅₀)、22.0 mg·L^-1(96 h-LC₅₀)和5.02 mg·L^-1(96 h-LC₅₀),毒性级别分别为高毒、中毒、低毒和中毒。     

二氧化钛喷施剂对烤烟上部烟叶光合作用和叶绿素荧光参数的影响

【目的】探讨二氧化钛喷施剂对烤烟上部烟叶光合作用及叶绿素荧光参数的影响,为提高上部烟叶的可用性提供参考。【方法】以溶胶–凝胶法特制的二氧化钛为材料,研究了不同浓度和配方的喷施剂对成熟期上部烟叶光合色素含量、光合生理指标及叶绿素荧光参数的影响。【结果】二氧化钛喷施剂延缓了上部烟叶中叶绿素和类胡萝卜素的降解速度。二氧化钛喷施剂对上部烟叶的光合作用和叶绿素荧光参数影响显著,喷施剂降低了上部烟叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,提高了胞间二氧化碳浓度,对叶温的影响不明显;喷施剂处理的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活力(F_v/F_o)、光化学淬灭系数(qP)均高于清水对照处理,初始荧光(F_o)、非光化学淬灭系数(NPQ)低于清水对照处理。二氧化钛和二氧化钛复合氧化石墨烯2种喷施剂对光强的吸收效能均以质量浓度为0.45 g·L~(–1)的喷施处理表现最好。【结论】喷施二氧化钛的烤烟上部烟叶在一定程度上能够吸收紫外线,其中,二氧化钛复合氧化石墨烯喷施剂对光强的吸收效果较好;喷施剂作用于烟叶的光能吸收效果有一定浓度阈值。     

不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒的聚凝行为的影响

为了探讨不同来源腐植酸对二氧化钛纳米颗粒(TiO_2 nanoparticles, TiO_2 NPs)在水体环境中悬浮/沉降行为的影响,考察了不同溶液pH条件下,两种不同来源腐植酸(风化褐煤腐植酸, HAL;河水腐植酸HAS)在TiO_2 NPs表面的吸附。结果表明,HA在TiO_2 NPs表面的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,吸附量随pH的上升呈现下降趋势,在溶液pH=3.0条件下,HAL和HAS的吸附量分别为99.01 mg·L~(-1)和63.46 mg·L~(-1)。两种HA在TiO_2 NPs上的吸附动力学都满足二级动力学方程,HAL的初始吸附速率高于HAS;研究了pH、HA对TiO_2 NPs在溶液中的悬浮/沉降行为的影响,结果表明溶液pH值越接近等电点TiO_2 NPs越容易沉降,而HAL由于吸附量更大,其对TiO_2 NPs的悬浮性能影响更加显著;傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱研究结果表明HA中的芳香族和羧酸能够与TiO_2 NPs表面的羟基相互作用。因此,在含有不同组分的腐植酸的水体中,TiO_2 NPs的环境行为存在一定的差异性,其对水生生态系统的潜在影响不容忽视。     

以碱木质素胺盐为模板制备纳米二氧化钛及其光催化性能研究

为提高制浆造纸工业废水中的木质素的利用率,以减少对环境的污染,利用碱木质素改性制备了两种木质素胺盐,并以这两种木质素胺盐为模板剂,通过水热合成法制备了二氧化钛纳米粒子。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和BET比表面积分析等手段对制得的二氧化钛纳米粒子进行表征测试。结果表明:以木质素的乙二胺盐和三甲胺盐所制得的二氧化钛纳米粒子的粒径分别为15~25 nm和20~35 nm,粒子分散均匀,两种样品的比表面积分别为104.2 m2/g和71.7 m2/g。通过在紫外光下催化降解罗丹明B考察了所制备的二氧化钛的光催化活性,实验结果表明所制备的二氧化钛具有与P25相当的光催化活性。     

ICP—AES测定食品中内源性钛和外源性二氧化钛

采用微波消解法,通过不同的酸体系消解样品分别测定包含二氧化钛的总钛和不包含二氧化钛的内源性钛,总钛减去内源性钛即得到外源性二氧化钛,其中HNO3＋HCl＋HF＋H2O2（5／1／1／3,V/V/V/V）酸体系（能溶解二氧化钛）用于测定总钛,HNO3＋HCl＋H2O2（5/1/3,V/V/V/V）酸体系（不能溶解二氧化钛）用于测定内源性钛。结果表明,食品中的二氧化钛加标回收率为94．6％-106．7％,RSD为1．0％-5．3％,二氧化钛方法最低检出限为0．22mg／kg。该检测方法克服了国家标准方法仅测定总钛的局限性,是定性、定量测定食品中二氧化钛较为实用的方法。     

光催化复合材料在木质材料上的应用前景

纳米二氧化钛作为一种光催化材料,可以通过光催化反应将多种有害气体污染物降解为CO2、H2O等物质.介绍了TiO2的光催化机理,对纳米TiO2复合材料的研究现状及其在空气净化领域的应用进行了归纳总结,并就光催化复合材料在木质材料上的应用前景进行了可行性分析.     

二安替比林甲烷比色法测定家禽饲料和粪便中二氧化钛含量

为准确评定动物对饲料营养物质的消化能力,研究旨在寻求1种适合在大多数实验室推广、准确度高的二氧化钛含量检测方法。试验样品经强酸消化完全后,加入二安替比林甲烷显色,测定420 nm波长下的吸光度,根据标准曲线计算二氧化钛含量。结果显示,该方法重现性和回收率较好,饲料和粪便的平均加标回收率分别达到100.14%和98.14%。研究表明,二安替比林甲烷比色法操作简便、准确度高,可以用于家禽代谢试验中的二氧化钛含量的测定。     

二氧化钛/壳聚糖/丙烯酸复合水凝胶的原位交联及性能

壳聚糖基复合材料在水凝胶领域应用广泛,但其制备过程中通常需要有毒性的化学交联剂和经过繁琐的化学修饰等过程。将壳聚糖、丙烯酸和钛酸四丁酯共混,在遇水后,通过钛酸四丁酯的原位水解形成的纳米二氧化钛作为物理交联剂,一步法制备复合水凝胶,过程简单且无需化学交联剂。在此复合水凝胶中,纳米二氧化钛作为交联剂和光催化剂,丙烯酸可以提高壳聚糖的吸水性,同时丙烯酸和壳聚糖表面的羟基和氨基等基团又可以增强二氧化钛的光催化性能。利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电镜和透射电镜等考察其形貌与结构等特征,并通过吸水试验和亚甲基蓝的光降解试验测试了其溶胀及光催化性能。结果表明:该复合水凝胶内部为多孔结构,粒径约为5~12 nm的二氧化钛均匀分散在复合水凝胶中,无团聚现象。该复合水凝胶材料具有优良的吸水性,其饱和吸水率约为1500%,在模拟自然光下对亚甲基蓝有较好的光催化降解效果。以上结果表明该材料在污水处理领域具有一定的应用前景。     

应用纳米级二氧化钛对奶牛乳房药浴降低体细胞

某牛场DHI测定平均体细胞在43.7万/mL,在剔除体细胞50万/mL以上奶牛后,销售鲜奶中的体细胞仍有超过乳企规定的25万/mL情况出现,给牛场带来了淘汰牛和鲜乳价低的经济损失。通过观察分析,外界环境因素是造成鲜奶体细胞升高的主要原因。笔者采用金百麦(纳米二氧化钛和硅酸盐粉剂)对挤奶后奶牛乳头药浴,一是避免外界病原微生物进入乳房,二是利用二氧化钛的光触媒效应抑菌杀菌。通过21 d的试验,检测销售鲜奶体细胞值由26.7万/mL降到20万/mL左右,达到乳品厂25万/mL以下的标准。此次应用纳米级二氧化钛粉剂药浴乳房降体细胞的试验效果明显,为奶牛场降低体细胞提供一项措施,更为提高乳品质量,减少化学药物残留提供了一个方法。