纳米SnO_2光催化剂的制备及其光催化降解海洋柴油污染的研究

为采用绿色环保的高效方法去除海洋柴油污染,在实验室条件下,采用化学沉淀法制得半导体纳米SnO_2光催化剂,并利用SEM、XRD测试等方法,对其结构、晶粒尺寸等进行了表征,实验室内配制柴油污染海水,通过改变试验条件,对影响纳米SnO_2光催化剂及其光催化降解海水中柴油污染物效果的因素进行了研究,并通过正交试验优化了纳米SnO_2光催化剂及其光催化降解海水中柴油污染物的试验条件。结果表明:所制备的样品为金红石样的SnO_2粒子,平均直径为40.3 nm;正交试验结果显示,当纳米SnO_2光催化剂的煅烧温度为500℃、添加量为0.2 g/L、柴油初始浓度为0.2 g/L、过氧化氢溶液浓度为0.3 g/L、紫外光照时间为4 h、海水p H值为7.9时,用纳米SnO_2光催化剂光催化降解海水中柴油污染物的降解率达到98.01%。研究表明,使用纳米SnO_2作为光催化剂,可以明显提高海洋柴油污染的降解率。     

纳米SnO_2光催化剂的制备及其光催化降解海洋柴油污染的研究

为采用绿色环保的高效方法去除海洋柴油污染,在实验室条件下,采用化学沉淀法制得半导体纳米SnO_2光催化剂,并利用SEM、XRD测试等方法,对其结构、晶粒尺寸等进行了表征,实验室内配制柴油污染海水,通过改变试验条件,对影响纳米SnO_2光催化剂及其光催化降解海水中柴油污染物效果的因素进行了研究,并通过正交试验优化了纳米SnO_2光催化剂及其光催化降解海水中柴油污染物的试验条件。结果表明:所制备的样品为金红石样的SnO_2粒子,平均直径为40.3 nm;正交试验结果显示,当纳米SnO_2光催化剂的煅烧温度为500℃、添加量为0.2 g/L、柴油初始浓度为0.2 g/L、过氧化氢溶液浓度为0.3 g/L、紫外光照时间为4 h、海水p H值为7.9时,用纳米SnO_2光催化剂光催化降解海水中柴油污染物的降解率达到98.01%。研究表明,使用纳米SnO_2作为光催化剂,可以明显提高海洋柴油污染的降解率。     

TiO2/沸石光催化剂的制备及其光催化性能研究

为了制备催化性能优良的负载型TiO2光催化剂,以沸石为载体,采用正交设计法优化了浸渍法制TiO2/沸石光催化剂的工艺参数,以其对硫酸铵溶液中的氨氮降解率为考察指标,对其催化性能进行了研究。结果表明,制备TiO2/沸石光催化剂的最佳工艺条件为:m(TiO2)∶m(沸石)∶m(硅酸钠)=0.7∶10∶15,老化时间24 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间1 h。TiO2/沸石光催化剂最佳投放量为1.5 g/L,在紫外光照射下反应4 h,对废水的氨氮去除率可达98.92%。可见,采用优化浸渍法制备的TiO2/沸石光催化剂的光催化性能优良。     

Li~+-TiO_2复合纳米光催化剂制备及其光催化降解海产品深加工废水的研究

对Ti O2纳米光催化材料进行掺杂改性,利用溶胶-凝胶法制备出掺杂锂的Li+-Ti O2复合纳米光催化剂,通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)等测试技术对所制备的光催化剂形态结构和特性加以表征,用大连市黑石礁海域的海水配制成模拟海产品深加工废水,研究了Li+-Ti O2复合纳米光催化剂光催化降解海产品深加工废水的能力及影响其降解能力的因素,并确定了Li+-Ti O2光催化剂光催化降解海产品深加工废水的优化试验条件。结果表明:Li+-Ti O2复合纳米光催化剂光催化降解海产品深加工废水效率高,锂掺杂量、催化剂用量、p H、氨氮初始浓度、COD初始浓度和过氧化氢(H2O2)用量6个因素影响光催化降解的能力,在优化试验条件下,即锂掺杂量为5%,氨氮初始浓度为80 mg/L,COD初始浓度为300 mg/L,Li+-Ti O2用量为0.9 g/L,H2O2用量为5%,反应时间为2 h,p H值为8时,海产品深加工废水中氨氮和COD的光催化氧化降解率分别达到81.50%和78.67%。     

双层钙钛矿结构氧化物Ca2InNbO6的制备及光催化性能研究

采用固相合成法制备可见光响应的双层钙钛矿结构光催化剂Ca_2InNbO_6。利用X-射线衍射(XRD),紫外-可见吸收谱(UV-visDRS)等方法对Ca_2InNbO_6的结构进行表征,利用自行研制的光催化降解反应装置对其在可见光下降解液相和气相有机污染物的性能进行评价。结果表明,制备的Ca_2InNbO_6不含其它氧化物杂相,可响应太阳光谱中波长小于440 nm的部分。在可见光下,Ca_2InNbO_6降解液相亚甲基蓝的效率在4 h内达82.7%;降解气相甲醛的效率在3 h内高达99.3%,符合Langmuir-Hinshelwood一级动力学过程。湿度对降解甲醛的效率有显著影响,当湿度为R.H. 60%时活性最优,动力学常数为0.026 min~(-1),是R.H. 20%时的3倍。     

V2O5改性TiO2光催化剂制备及其对有机污染物光催化降解性能研究

[目的]研究V2O5改性TiO2光催化剂制备及其对有机污染物光催化降解性能.[方法]通过沉淀-浸渍法,利用TiCl4与NH4VO3制备了基于V2O5改性的TiO2光催化剂.以亚甲基蓝为模型化合物考察了改性方法及制备条件对光催化性能的影响,并进行了UV、XRD分析,初步探讨了光催化降解动力学行为.[结果]V2O5-TiO2催化活性大大高于TiO2,且焙烧前改性效果明显高于焙烧后改性;V2O5-TiO2最佳制备条件为pH =7、500℃焙烧4h、V2O5含量为5.2％;V2O5改性一定程度上扩大了TiO2光激发波长,提高了紫外光的吸收能力,但未改变TiO2的晶体结构及光催化降解的一级反应动力学特征.[结论]V2O5-TiO2对有机污染物光催化降解具有广阔的应用前景.     

Bi_2Fe_4O_9/TiO_2复合光催化剂的制备及光催化性能

[目的]制备复合光催化剂Bi2Fe4O9/TiO2并研究其光催化性能。[方法]采用高能球磨法制备复合光催化剂Bi2Fe4O9/TiO2,通过XRD、SEM和UV-Vis对其进行了表征,并探讨Bi2Fe4O9掺杂量及球磨时间对其光催化活性的影响。[结果]当Bi2Fe4O9掺杂量为5.0%,球磨时间为12 h时,复合光催化剂对亚甲基蓝的光催化降解率达到56%。[结论]复合光催化剂光活性的提高可能是由于催化剂中复合半导体结构的光生电子-空穴对的有效分离造成的。     

磁性负载型光催化材料TiO2/Fe3O4的制备、改性及表征

采用溶胶-凝胶法制备核-壳式结构的TiO2/Fe3O4负载型光催化剂,并对其进行中间层改性,制备出TiO2/SiO2/Fe3O4光催化材料.研究了pH等制备条件对TiO2/Fe3O4材料光催化性能的影响,并对比了改性前后降解甲基橙的光催化性能,通过X射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后颗粒的磁性能、晶相和形貌进行了表征.研究表明:磁性负载光催化剂TiO2/Fe3O4和TiO2/SiO2/Fe3O4均为超顺磁性,且光催化性能较高,在1 h内甲基橙脱色率达90%以上,其降解反应均属于一级动力学反应;SiO2中间层的引入可显著提高材料的饱和磁化强度、光催化速率和循环使用的光催化活性.     

H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

[目的]研究H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂的制备及其光催化性能。[方法]采用溶胶-凝胶法、浸渍法制备H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂,并用扫描电镜、X射线衍射仪、固体紫外光谱仪对其表征。以孔雀石绿为模拟污染物进行光催化降解试验。[结果]制备的H3PO40W12/TiO2/漂珠复合光催化剂具有较高的催化活性,其在80 min内对孔雀石绿的降解率达到90%。H3PO40W12的负载量越大,复合光催化剂的降解活性越高。此外,该复合光催化剂的再生性良好,可多次重复使用。[结论]该研究对水污染的吸附降解具有重大的价值。     

TiO2/AC负载型光催化剂的制备及光催化性能的研究

利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM),对溶胶-凝胶法中不同煅烧温度条件下合成的TiO2/AC负载型光催化剂的表面形貌、分布均匀性、粒径大小及晶型等进行了表征;通过亚甲基蓝溶液光催化降解试验,对TiO2/AC负载型光催化剂的催化性能进行了测试.结果表明,经400℃煅烧制备而成的TiO2/AC负载型光催化剂的表面TiO2纳米粒子分布均匀、无明显的团聚现象,在紫外光灯的照射下对亚甲基蓝的降解率在2 h内可达68.30%,经6次重复使用后其催化降解率仍能达到60%以上,表明该催化剂具有良好、稳定的催化性能和较高的循环利用价值.     

TiO_2负载钡铁氧体光催化剂降解亚甲基蓝光催化性能研究

[目的]为TiO2光催化剂的工业应用提供依据。[方法]以亚甲基蓝染料为模型染料,研究了TiO2/钡铁氧体磁性催化剂在紫外光照射下的光催化活性。[结果]随着钡铁氧体负载量的增加,TiO2/钡铁氧体磁性催化剂的催化效率也有提高。负载量为20%时,催化降解效率达到最大。随着亚甲基蓝初始浓度的增加,催化剂的催化降解效率也有提高,但当溶液浓度大于10mg/L时,效率大大降低。光催化剂的催化活性随使用次数的增加而降低。第5次使用时,5h后的降解率仍保持在90%左右。[结论]负载量为20%的TiO2复合钡铁氧体型光催化剂、使用量为1.5g/L时,催化降解亚甲基蓝的效率可以达到97.8%。     

SiO2-TiO2复合催化剂降解水体中的邻苯二甲酸二甲酯

通过湿式机械混合法制备SiO2复合改性TiO2催化剂,光催化降解邻苯二甲酸酯实验的结果表明,复合比例为SiO2 ∶TiO2=1∶6～1∶9,焙烧活化600℃,2h所得的催化剂活性较好.对降解体系的研究表明,当催化剂的投加量为0.2～0.3 g/L、pH=5～8时降解效率较高.邻苯二甲酸酯的初始浓度越高,SiO2-TiO2复合催化剂的降解效率则越低.并利用Langmuir- Hinshelwood动力学方程对表观反应速率常数(kapp)和半衰期(t1/2)进行了计算.     

TiO2/MIL-53(Al)和TiO2/Al2O3催化剂的制备及其光催化性能研究

采用溶剂热法合成了MIL-53(Al),以此为载体负载TiO_2制备得到TiO_2/MIL-53(Al)光催化剂用于污水中次甲基蓝的催化降解研究,并与传统载体材料Al_2O_3负载的TiO_2催化剂的光催化效果进行比较。样品通过热重-差热扫描量热(TG-DSC)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N_2物理吸附-脱附等方法进行表征。采用光度吸收法分析污水中次甲基蓝的降解率,结果显示,TiO_2/MIL-53(Al)光催化剂对次甲基蓝的光催化降解率达到98.6%,而TiO_2/Al_2O_3光催化剂对次甲基蓝的降解率只有70.3%,TiO_2/MIL-53(Al)光催化剂对污水中次甲基蓝的降解去除能力明显优于TiO_2/Al_2O_3光催化剂对次甲基蓝的降解去除能力。     

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。     

光触媒复剂对月季光合作用特性的影响

以2年生月季嫁接苗为试材,研究光触媒复剂对月季光合作用特性的影响。结果表明:质量分数为2.0%的光触媒对于提高温室条件下月季植株的光合作用有显著效果,在处理后的第5天净光合速率达到14μmol/(m2.s)(CO2);不同质量分数的光触媒处理对月季叶片叶绿素含量的影响效果为2.0%>0.5%>CK>1.0%;不同质量分数的光触媒对月季叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)的原初光能转化效率Fv/Fm和PSⅡ潜在活性Fv/Fo的影响较小,而质量分数为2.0%的光触媒能显著提高作用光下的实际PSⅡ光化学效率PSⅡ和月季切花枝的干物质积累。     

二氧化硅改良马尾松木材表面性质的效果

采用溶胶-凝胶法对木材表面进行处理,使二氧化硅生成于木材表面,以改善木材表面特性.通过木材湿胀性、表面耐磨性、光老化性及SEM/EDAX分析测定,研究二氧化硅改良禾材表面性质的效果.结果表明:二氧化硅改良表面木材的吸湿膨胀率比素材的小,木材表面耐磨性和抗光变色性能有明显的改善,其中调湿时间为0.5 h,经6 h浸渍处理...     

纳米TiO_2与活性炭纤维复合材料降低室内污染物(Ⅰ)——纳米TiO_2气凝胶的制备

为了获得具有网络结构和纳米级粒子的TiO2光催化材料,使之负载到活性炭纤维(ACF)上,并在紫外光的作用下,达到有效降低室内空气中污染物的目的,以钛酸丁酯(Ti(OC4H9)4为原料,乙酸和乙酰丙酮为水解催化剂,利用Sol-Gel方法制备凝胶,并利用超临界流体干燥手段制备TiO2气凝胶.溶胶-凝胶反应溶液的配比为Ti(OR)4∶ EtOH∶ H2O∶ AcOR∶ ACACH=20∶ 40∶ 5∶ 0.2∶ 2(体积比,mL),可在120min左右得到醇凝胶.将醇凝胶置于-21℃条件下陈化1～3d,然后在12h内自然升温至室温,24h内置于超临界流体中进行干燥,可以得到具有纳米结构的TiO2气凝胶.该气凝胶可用于制备ACF/TiO2复合材料.     

磁场中Ag/TiO_2复合物光催化降解酸性红B的研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2包覆纳米Ag光催化剂,利用XRD和SEM对其进行表征;在磁场中光催化剂的作用下,研究不同热处理温度、保温时间、光照时间对该催化剂降解酸性红B的影响。结果表明,在2θ=44.5°处出现了Ag的特征吸收峰,这说明TiO2和纳米Ag已经很好地结合在一起,该催化剂比纯TiO2有更好的催化活性;在热处理温度400℃时,其光催化活性最大,60 min的保温时间催化性能最佳;随着光照时间增加,酸性红B染料的降解率不断提高。     

高效光催化剂Ag/AgCl膜的制备及其在日光下降解甲基橙的研究

[目的]探索高效光催化剂,介绍高效光催化剂Ag／AgCl膜的制备方法。[方法]以玻璃为载体,采用PVC固定的化学沉积法帝备一种高效的且可充分利用太阳光的光催化剂Ag／AgCl膜,并对该膜表面形貌进行SEM表征,然后在太阳光光照条件下,以甲基橙蔗目标降解物,进行Ag/AgCl膜光催化氧化试验,研究了甲基橙色度、有机碳的去除率。[结果]研究制得的Ag／AgCl膜成膜均匀、疏松多孔,具有较高的比表面积,日光下该膜具有极高的光催化氧化活性,20min甲基橙溶液脱色率达到了94.4％,50min甲基橙的总有机剃去除卒为34.4％;结合吸收曲线推测,甲基橙降解过程是偶氮键先断裂,后苯环打开,最终可完全降解为水和二氧化碳。[结论]该研黄制备的Ag/AgCl膜具有很强的光催化性能。