纳米氧化锌和纳米二氧化钛对尾草履虫急性毒性效应的比较研究

[目的][方法] 本研究以原生动物尾草履虫（Paramecium caudatum）为实验对象, 对目前广泛应用的两种纳米材料，纳米二氧化钛（TiO2）和纳米氧化锌（ZnO）的24小时急性毒性进行了比较研究，分析了草履虫在两种纳米材料胁迫下抗氧化酶活性的改变，并结合两种纳米材料的超微形态，探讨了纳米材料毒性效应的机制，为两种纳米材料的环境毒性监测与评价提供依据。[结果]结果显示：对尾草履虫的24小时半数效应浓度(24h-EC50)分别为51.580mg·L-1（TiO2）、0.444mg·L-1（ZnO）；最低有影响浓度(24h-LOEC)分别为1.712mg·L-1（TiO2）、0.352mg·L-1（ZnO）；以EC50浓度24小时胁迫尾草履虫，获得抗氧化酶活性改变为：超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性与对照组相比有不同程度的改变，经成对检验分析，两种纳米材料对尾草履虫的POD酶表现出较为明显的抑制作用。[结论]上述结果表明：纳米氧化锌对草履虫的24小时急性毒性大于纳米二氧化钛，这与纳米氧化锌对草履虫抗氧化酶的抑制作用更强，以及纳米氧化锌(30nm)的超微形态相较于纳米二氧化钛(25nm)更加纤细和尖锐有关；本研究获得的24小时急性毒性指标可用于监测和评价两种纳米材料的环境毒性，并为纳米材料的环境容量和生态安全阈值确定提供参考。     

TiSiWl2O40／TiO2催化合成苹果酯—B的研究

报道了固载杂多酸盐TiSiW12O40／TiO2的制备方法，并以TiSiW12O40／TiO2为多相催化剂，通过乙酰乙酸乙酯和1，2-丙二醇反应合成了苹果酯-B，探讨TiSiW12O40／TiO2对缩酮反应的催化活性，较系统地研究了原料量比、催化剂用量、反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明：TiSiW12O40／TiO2是合成苹果园-B的良好催化剂，在乙酰乙酸乙酯与1，2-丙二醇的物质的量比为1：1．5、催化剂用量为反应物料总质量的1．0％、环已烷为带水剂、反应时间1．0h的优化条件下，苹果酯-B的收率可达83．3％。     

木质活性炭的光催化再生

根据活性炭吸附机理，利用光催化氧化技术，研究了在主波长253．7nm紫外光辐射下，以锐钛型TiO2及在其表面沉积贵金属Ag的Ag-TiO2为光催化剂，以亚甲基蓝为模型化合物，进行吸附饱和椰壳活性炭的光催化再生。系统研究了再生温度、催化剂活性、再生时间、活性炭粒度、再生次数、pH值对再生效果的影响。结果表明在较高再生温度50℃、较长再生时间72h条件下，再生率达到81％，可以实现木质椰壳活性炭的缓慢光催化再生。     

溶胶-凝胶法/软模板法制备多孔二氧化钛条件的响应曲面分析法

采用溶胶-凝胶法结合软模板法制备多孔二氧化钛,用响应曲面分析法研究了无水乙醇与钛酸丁酯的物质的量之比(A)、冰乙酸与钛酸丁酯的物质的量之比(B)、蒸馏水与钛酸丁酯的物质的量之比(C)、聚乙二醇-400与钛酸丁酯的物质的量之比(D)、煅烧温度(E)、煅烧时间(F)对制备获得的多孔二氧化钛光催化降解甲基橙效率的影响,并建立了甲基橙降解率与制备条件之间的二次多项式数学模型,其相关系数R~2为0.9861。研究结果表明:多孔二氧化钛的最佳制备条件为:A为18.03,B为1.67,C为12,D为0.21,E为510.74℃,F为3.2 h,在该条件下制备的多孔二氧化钛的甲基橙降解率为66.76%,预测值为66.57%,相对误差为0.29%,模拟值较好的符合试验值,六个因素对多孔二氧化钛降解性能的影响顺序为:CABFED。     

纳米二氧化钛光催化降解毒死蜱的动力学研究

以高压汞灯为光源,研究纳米二氧化钛(TiO2)降解毒死蜱的反应动力学,考察纳米TiO2用量、毒死蜱起始质量浓度及溶液pH值对毒死蜱光催化降解速率的影响.结果表明,纳米TiO2最佳用量为50～100 mg/L,毒死蜱初始质量浓度在5～80 mg/L时,其降解反应符合一级反应动力学规律,表现为毒死蜱质量浓度越大,降解速率常...     

纳米二氧化钛光催化修复二苯砷酸污染土壤的研究

利用纳米二氧化钛去除土壤中的二苯砷酸(diphenylarsinicacid,DPAA),研究了纳米二氧化钛对土壤吸附DPAA能力的影响,着重比较了原位直接光解法与异位泥浆处理法在去除DPAA效率上的差异,并对纳米二氧化钛催化降解的实验室条件进行了优化。结果表明:纳米二氧化钛添加可提高土壤对DPAA的吸附能力,但由于纳米颗粒的稳定性受到土壤中有机质影响,仅能提高红壤对DPAA的固定能力。直接施加纳米颗粒的原位光降解受纳米二氧化钛用量影响较小,主要受限于光在土层中的光照厚度及土壤含水量。汞灯照射10天后,DPAA的降解率最高仅为39.5%,但加水将土壤调制成泥浆、通过搅拌提高紫外照射下土壤与纳米颗粒的受辐射几率,可显著提高降解率,其中水土比变化较纳米二氧化钛用量更显著影响催化反应效率。将水土比从1︰1提升至10︰1,光照1.5 h后DPAA的降解率从34.3%上升至72.2%。泥浆搅拌下,二氧化钛光催化降解的方法在不同土壤中均表现出良好的降解效率,在有机质含量较低的红壤中DPAA的降解率最高达78.6%。     

β-环糊精修饰二氧化钛光催化降解甲基橙的研究

以β环糊精和二氧化钛等为原料，制备出了经β环糊精修饰的二氧化钛：P25-S1-CD。将P25-S1-CD与未经β环糊精修饰的P25对比，考察了其在254nm紫外光下对甲基橙光降解的效果以及P25-S1-CD投加量、初始pH值、甲基橙初始浓度及温度对甲基橙光降解的影响，还对体系进行了光解动力学研究和光降解原因的探讨。结果表明：与未改性的P25相比，P25-S1-CD可有效提高甲基橙溶液的光催化降解率。在甲基橙初始浓度为10～50μmol／L范围内，对甲基橙的降解按照Langmuir—Hinshelwood动力学模式进行拟合，说明在P25-S1-CD体系的光催化降解表现为一级反应。     

空气净化网上光催化剂和活性炭相互增强净化能力的作用机理

采用浸涂法在活性炭空气净化网上负载纳米二氧化钛，在紫外光的照射下，净化网对一氧化碳、甲醛、硫化氢等污染物的净化能力明显增强，对比实验表明，在紫外光照射下光催化剂使被吸附的污染物发生降解反应而提高活性炭的净化能力。活性 吸附作用为光催化反应浓度环境，加速反应速率。     

60Co-γ辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-γ射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-γ辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF (Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析.结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60C0-γ辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率.Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44％和37％.研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考.     

纳米TiO_2粉体材料

二氧化钛是一种重要的化工原料,广泛应用于颜料、造纸、涂料、油漆、橡胶、陶瓷等行业.纳米二氧化钛由于它具有的表面效应,小尺寸效应和宏观量子隧道效应,在光学、热学、电学、磁学、力学及化学性与颗粒的普通二氧化钛有着显著的不同.纳米二氧化钛具有独特的抗紫外线、抗菌、抑菌、光催化等特性,已广泛应用于光触媒材料、抗菌陶瓷、抗紫外线化妆品、抗菌涂料、汽车漆等.