磷钨酸/SiO2 光催化降解甲基橙研究

[目的]将杂多酸固栽在载体上制得固载化催化剂。[方法]以溶胶-凝胶法合成的SiO2作载体,固栽磷钨酸制得固载化光催化剂,并对甲基橙溶液进行催化降解、矿化处理。[结果]在催化剂浓度为4．2g/L的条件下,光照1．5h,4mg／kg甲基橙溶液的脱色率达到98．8％,但矿化率仅有47．6％;而光照6．0h后,矿化率可达92．7％。这意味着甲基橙的光催化降解是先发生脱色过程,然后再进一步矿化成CO2,且所制备的光催化剂在没有进行任何处理的条件下,重复使用10次,脱色率依然保持在65％以上。[结论]成功制备了固栽化光催化剂,该固栽化磷钨酸光催化剂对甲基橙的光催化降解反应具有较好的催化活性,且对甲基橙溶液的脱色和矿化并不同步。     

超声波、臭氧协同复合氧化物体系光催化甲基橙的研究

[目的]为超声波、臭氧、光催化协同作用治理环境污染以及复合氧化物体系光催化剂的大规模工业应用提供理论依据。[方法]采用超声法在450℃煅烧合成Ag-Bi2WO6-TiO2复合氧化物体系光催化剂,并研究了在一定条件下超声波、臭氧、Ag-Bi2WO6-TiO2光催化等高级氧化技术的不同组合方法对甲基橙的降解效果。[结果]对于10mg/L甲基橙溶液,反应时间为120min时,超声波、臭氧、可见光和紫外光光催化单独降解率分别为13.45%、40.80%、24.60%和30.50%。超声波与可见光和紫外光光催化组合对甲基橙的降解有一定的协同作用,120min时降解率分别为47.70%、59.00%。同时,臭氧与可见光和紫外光光催化组合对甲基橙的降解也有明显的协同作用,120min时降解率分别为68.80%、82.10%。[结论]超声波、臭氧、可见光和紫外光光催化组合降解甲基橙效果明显。     

二氧化钛纳米管阵列制备及其对甲基橙的降解应用

[目的]研制一种新型的TiO_2光催化材料,用于有机污染物的降解。[方法]采用电化学氧化法制备了钛基TiO_2纳米管阵列,表征其微观结构,以甲基橙为降解对象,考察了烧结温度、染料初始浓度和p H对TiO_2纳米管阵列催化降解性能的影响。[结果]500℃烧结温度条件下制得的TiO_2纳米管阵列形貌良好且降解效率最高;TiO_2纳米管阵列对初始浓度较高的染料降解效率高于低浓度的;甲基橙溶液p H为3时,TiO_2纳米管阵列对其降解效率高于p H为7时;TiO_2纳米管阵列(500℃)对10 mg/L甲基橙溶液(p H 3)60 min降解效率可达85.2%。[结论]该试验制备的TiO_2纳米管阵列可有效光催化降解有机染料,在染料废水脱色等领域具有广阔的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

光催化氧化法降解有机磷农药的动力学研究

[目的]进一步对有机磷敌敌畏农药光催化降解的反应动力学进行研究。[方法]采用Sol-gel法在玻璃圆形反应器上镀制了TiO2膜,以紫外/二氧化钛膜(UV/TiO2)光催化氧化法来降解有机磷农药敌敌畏溶液,探讨了光催化反应时间、溶液的初始浓度对降解敌敌畏溶液的影响。[结果]由玻璃筒负载的TiO2膜对单一的敌敌畏溶液具有很好的光催化降解效果,TiO2膜具有很好的光催化活性。敌敌畏溶液的初始浓度越低,光催化降解效果越好,经90 min光催化氧化处理后,不同浓度敌敌畏的降解率都能达到90%以上。动力学研究表明,敌敌畏的降解速率对敌敌畏浓度为一级反应,反应速率方程为:Ct=C0e-0.0719t(mg/L)。[结论]光催化降解有机磷农药敌敌畏溶液具有很好的降解效果。     

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.     

A conducting polymer film stronger than aluminum

Polythiophene (Pth) was electrochemically deposited onto stainless steel substrate from freshly distilled boron fluoride-ethyl ether containing 10 millimoles of thiophene per liter. The free-standing Pth film obtained at an applied potential of 1.3 volts (versus Ag/AgCl) had a conductivity of 48.7 siemens per centimeter. Its tensile strength (1200 to 1300 kilograms per square centimeter) was greater than that of aluminium (1000 to 1100 kilograms per square centimeter). This Pth film behaves like a metal sheet and can be easily cut into various structures with a knife or a pair of scissors.     

可见光响应氮杂化TiO2-N薄膜对水源水体的杀菌作用

以尿素为氮源,采用Sol-gel法及浸渍-提拉法制备氮杂化TiO2-N薄膜,并运用正交试验法优化TiO2-N薄膜的最佳制备条件;利用AFM分析技术对TiO2-N薄膜表面形貌进行表征;在太阳光光催化反应器中,探讨TiO2-N薄膜对饮用水供水水源水体中大肠菌群的杀菌作用。结果表明,热处理条件是影响TiO2-N薄膜制备的关键因素,各个影响因素的主次顺序为热处理温度〉停留温度〉热处理时间,在最佳条件下制备的TiO2-N薄膜,在太阳光作用下光解30min时,对饮用水供水水源水体中大肠菌群的杀菌率达到57.7%以上;Ag的协同掺杂（Ag-TiO2-N）或在TiO2-N薄膜表面的沉积（Ag/TiO2-N）,显著提高了TiO2-N薄膜的杀菌作用,对大肠菌群的杀菌率可达90%以上。     

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。     

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%。     

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。     

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。     

植物种子中微量钼的电化学发光分析法测定研究

[目的]对测定植物种子中微量钼的电化学发光分析法进行研究。[方法]试验所用的仪器由一个电生试剂系统和一个流动注射化学发光检测系统组成,筛选仪器运行所需的最佳电解电位、试液酸度、鲁米诺的浓度和碱度、试液流速,并在此基础上对种子样品中的钼含量进行分析。[结果]在-0.60 V(vs:Ag/AgCl)下恒电位电解还原钼(VI)为钼(III),钼(III)与鲁米诺在碱性条件下产生化学发光,发光强度与钼(VI)的浓度呈线性正相关,从而建立了钼的流动注射电化学发光分析法。该方法的线性范围为5.0×10-10～5.0×10-7g/ml,检出限为5×10-11 g/ml钼(VI),对1.0×10-9 g/ml钼(VI)进行11次测定,得到相对标准偏差为2.6%。将该方法用于植物种子中微量钼的测定,效果较好。[结论]该方法与以前测定钼的化学发光分析法相比,不仅提高了方法的灵敏度,而且在一定程度上提高了方法的选择性,且避免了有毒试剂汞的使用。     

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。     

Cu2O-QDs/GO复合物的制备及其光催化性能研究

[目的]制备复合光催化剂Cu_2O-QDs/GO,考察复合物中氧化石黑烯(GO)的最佳负载量及其光催化性能。[方法]采用改良的Hummer法制备GO,利用化学沉淀法将Cu_2O-QDs负载在GO片层上。采用XRD、DRS及TEM表征方法,对催化剂的形貌、组成、性质进行判定。[结果]GO经超声后成片层状,Cu_2O以颗粒形式负载于GO表面,粒径为10 nm左右,属于量子点级别。GO的最佳负载量为7%。[结论]通过光催化降解罗丹明B(RhB)的试验,证实复合催化剂对RhB的降解效率相比于单一Cu_2O-QDs有明显提高。