稀土元素Ce掺杂纳米ZnO催化降解罗丹明B条件优化

以罗丹明B(RhB)为碱性染料代表,研究掺杂稀土元素Ce的纳米ZnO(Ce-ZnO催化剂)的光催化性能,优化催化反应条件。结果表明:掺杂Ce有效地提高了纳米ZnO催化降解RhB效果,选取催化剂用量、催化时间和Ce掺杂比进行三因素三水平正交实验,得出自然光下Ce-ZnO催化降解5 mg/L RhB的最优条件为催化剂用量50 mg/50ml、催化时间90 min、Ce掺杂比2%。在最优催化条件下,Ce-ZnO对浓度为5 mg/L的RhB催化降解率接近90%。     

A-TiO2的制备及其光催化降解罗丹明B的研究

在3种晶型的TiO2纳米材料中锐钛矿型的TiO2拥有最好的光催化活性.在一定条件下用水热法制备TiO2,XRD分析结果表明其属于锐钛矿型TiO2(A-TiO2).以自制的A-TiO2为催化荆对罗丹明B溶液进行光降解的优化条件为:5 mg/L的罗丹明B溶液中加0.1650 g自制的TiO2,用硝酸调节溶液pH约为5.在254 nm紫外光照射下,于20℃反应4 h,罗丹明B降解率达到80.3%.     

BiOI/BiOBr异质结催化剂的制备及光催化降解罗丹明B

采用水热法合成异质结复合光催化材料BiOI/BiOBr,探究其对罗丹明B的降解能力,并与纯的BiOBr以及BiOI的降解情况进行比较。通过X射线衍射XRD、场发射扫描电子显微镜FESEM、紫外-可见漫反射光谱DRS以及稳态、瞬态荧光光谱PL等表征方法对合成的异质结复合光催化剂BiOI/BiOBr样品进行了结构、形貌、光学性质的表征。采用分光光度法分析罗丹明B的降解率,结果显示,BiOI/BiOBr异质结光催化材料对100 mg/L的罗丹明B有很好的降解能力,在40 min内对罗丹明B的降解率为100%,明显高于纯的BiOBr(80%)和BiOI(72%);其一级动力学速率常数为0.102 8 min^-1,分别为BiOBr(0.040 3 min^-1)和BiOI(0.034 4 min^-1)的2.6倍和3倍。这种异质结光催化剂不仅可以有效促进光生电荷分离而且可以保持复合材料的强氧化还原能力,这可能是BiOI/BiOBr异质结高效降解罗丹明B的内在原因。     

电芬顿降解罗丹明B机制研究

为考察电芬顿降解罗丹明B的机制,对初始pH值、温度、亚铁浓度的反应动力学进行研究。为测定最佳条件下过氧化氢的含量、羟基自由基的相对含量及罗丹明B随时间的降解产物,开展UV-vis及GC-MS研究。经GC-MS分析,检测出了12种物质,分别为已二酸、丙二酸、丁二酸、领苯二甲酸酐、苯甲氧基胺、乙二醇、2-羟基苯甲酸、苯甲酸、2-羟基戊二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸,分别提出了可能的降解机制。在最佳条件下,50 min后溶液中的过氧化氢含量为6 mmol/L,过氧化氢与羟基自由基的相对含量变化趋势相同。     

WO3-ZnO复合膜对罗丹明B溶液的降解

以WO3-ZnO复合膜为催化剂,研究WO3-ZnO复合膜的焙烧时间、溶液pH值、光源、溶液初始浓度及光照时间对罗丹明B溶液降解效果的影响.结果表明,WO3-ZnO复合膜的光催化活性大于单一ZnO的光催化活性;WO3-ZnO复合膜降解罗丹明B的最佳参数是:以在300℃焙烧2h的WO3-ZnO复合膜为催化剂,溶液pH值为1.26,初始浓度为5 mg/L时,紫外光照射40 min后,罗丹明B的降解率达到99.3％.     

Fe(Ⅲ)/UV/空气催化降解罗丹明B及机理研究

【目的】探讨罗丹明B(RB)在Fe(Ⅲ)/UV/空气下的催化降解过程及其机理。【方法】在间歇式光反应器中,研究了pH分别为1.0,3.0和4.3,Fe(Ⅲ)质量浓度为1.68～28mg/L,RB的初始质量浓度为4～150mg/L时RB的光降解过程,通过抑制剂NaN3和异丙醇研究了降解过程可能发生的机理,同时测定了降解过程中Fe2+质量浓度的变化。【结果】RB直接UV光解和Fe(Ⅲ)/UV/空气下的降解表观动力学均符合表观一级动力学规律。RB在Fe(Ⅲ)/UV/空气下降解时,随Fe(Ⅲ)质量浓度的增加,RB降解速率常数增大,但增加程度受到pH的影响,pH=3.0时增加程度最大,pH=1.0次之,pH=4.3时最小;RB初始质量浓度增加,降解速率减小,当RB初始质量浓度高于20mg/L时,继续增加RB质量浓度对其光解速率影响不明显;反应过程中,Fe2+质量浓度在反应初期快速增加,此后维持在一定的水平。【结论】Fe(Ⅲ)/UV/空气能够快速催化RB光解,但在不同pH条件下,Fe(Ⅲ)催化UV光解RB的机理并不相同。     

电芬顿降解罗丹明B影响因素研究

为了确定电芬顿降解印染废水的最适宜影响因素,在实验室水平下,选取罗丹明B作为降解印染废水的典型目标降解物,研究电芬顿反应的电解电压、电流密度、初始p H值、Na2SO4浓度、罗丹明B初始浓度、温度、Fe2+浓度以及曝气量对罗丹明B降解的影响。结果表明:电压为8 V、电流密度为30 m A/cm2、p H=3、初始罗丹明B浓度为10 mg/L、Fe SO4浓度为15 mmol/L、曝气量为0.3 L/min、室温条件下,罗丹明B的去除率可以达到97.5%。     

CoFe2O4-活性炭磁性纳米复合材料吸附去除罗丹明B染料

合成了CoFe2O4-AC(活性炭)磁性纳米复合物,并将其用于对罗丹明B(RhB)的吸附去除.对pH值的影响、吸附动力学、吸附等温线以及CoFe2O4-AC的重复利用进行了考察.结果表明,CoFe2O4-AC可有效吸附去除RhB,用Langmuir和Freundlich吸附模型进行拟合,得到最大吸附容量为58.51mg/g,CoFe2O4-AC对RhB的吸附过程符合准二级动力学模型;CoFe2O4-AC材料有很好的磁性,易于分离,可重复使用.     

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...     

ZnO纳米粒子光催化降解失效农药草甘膦的研究

采用Zn(NO3)2·6H2O和CF3COONa为原料制备ZnO纳米材料,运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和紫外-可见漫反射光谱( UV-Vis DRS)测定等技术对其进行表征.ZnO纳米粒子在波长为200～400 nm的紫外光范围内具有强吸收,以高压汞灯为光源,利用ZnO纳米催化剂对失效农药草甘膦(FGP)进行光降解实验.研究表明,在经900℃煅烧的ZnO纳米粒子浓度为0.5 g·-1,FGP试液初始pH=2.2的条件下,光催化降解90 min后FGP去除率达91.8％;光催化体系中,引入Fe3+有利于提升ZnO纳米粒子催化活性.光谱分析显示,经ZnO纳米粒子光催化,失效农药草甘膦基本降解.     

农药光催化降解研究进展

鉴于农药的使用量逐年增大,农药所引起的环境问题和安全问题逐渐受到人们重视,而光催化降解以其节能、高效、应用范围广、污染物降解彻底等优点被广泛应用于农药的降解。文章综述了农药光催化降解的研究进展,包括光催化机理、催化剂的种类、农药的种类、不同条件下农药的降解效果;同时总结了影响降解效率的因素,包括污染物起始浓度、TiO2用量、起始pH值、光源及光照强度、催化剂改性方法等;并对今后的研究方向作了展望。     

不同碳素纳米材料对黄曲霉毒素B1的吸附

黄曲霉毒素B1(AFB1)对人体有较强的毒性,因此脱除食品中的AFB1具有重要意义.为了探究碳素纳米材料对AFB1的吸附机理,研究石墨、石墨烯、氧化石墨烯对AFB1的吸附,建立等温吸附曲线,进行吸附动力学、热力学分析,结合结构表征,探究其吸附过程,并用这3种碳素纳米材料脱除食品(食用醋、花生奶、花生油)中的AFB1.结...     

磺胺类药物光催化降解活性与分子电子结构相关性研究

以碳纳米管-二氧化钛为光催化剂,在可见光和紫外光照射条件下,研究磺胺、磺胺甲恶唑、磺胺噻唑及磺胺二甲嘧啶4种磺胺类药物在纯溶液和混合溶液中的光催化降解行为。采用量子化学理论中杂化密度泛函理论(DFT/B3LYP)对磺胺类分子构建几何模型,计算4种磺胺类药物的分子电子结构,研究它们光催化降解活性与分子电子结构的相关性。研究结果表明:4种磺胺类药物的可见光降解速率快慢为:磺胺>磺胺噻唑>磺胺甲恶唑>磺胺二甲嘧啶;纯溶液中磺胺类药物的光催化降解活性与分子电子结构存在密切的相关性,正辛醇-水分配系数越小、偶极矩越大、EHOMO越大、HOMO-LUMO能隙越小,降解速率越快;混合溶液中磺胺类药物的光催化降解速率不仅与其分子电子结构有关,也与其在光催化剂表面的吸附有关。     

施氏矿物和有机酸共存体系中孔雀石绿的多相光催化降解

通过氧化亚铁硫杆菌对硫酸亚铁的作用获得施氏矿物,并研究其在有机酸(草酸、柠檬酸和酒石酸)的协同作用下光催化降解孔雀石绿的影响因素及其作用机制。结果表明:避光条件下施氏矿物对孔雀石绿存在微弱的吸附作用;紫外光照射下,单独施氏矿物对孔雀石绿的降解有催化作用,在有机酸的协同下,催化降解效率得到进一步提高。相同试验条件下,不同有机酸对施氏矿物光催化降解孔雀石绿效率从大到小依次为:草酸、柠檬酸、酒石酸。同时提出了有机酸协同施氏矿物光催化降解孔雀石绿的可能机制为:有机酸吸附于矿物表面,并形成高光活性的Fe(Ⅲ)-有机酸配合物,进而释放出具有强氧化能力的羟基自由基(.OH),最终导致孔雀石绿降解。     

重组血红密孔菌漆酶的纯化、酶学性质及染料脱色研究

为了研究血红密孔菌漆酶重组表达后的酶学性质和染料脱色效果,利用超滤、阴离子交换层析和凝胶层析从毕赤酵母发酵液中纯化出重组漆酶。结果表明:重组漆酶分子质量为62.8 kD,氧化底物2,2′--连氮--二（3--乙基苯并噻唑--6--磺酸）（ABTS）、丁香醛连氮和2,6--二甲氧基苯酚的最适pH分别为2.2、4.2和4.0,动力学常数Km分别为20.73、48.48和1 252.39 μmol/L;该漆酶在有机溶剂中的活性稳定性:甲醇乙醇丙酮二甲基亚砜;在铜离子和铝离子中酶活比较稳定,汞离子对酶活有较强的抑制作用;纯化的重组漆酶在无介体时可有效脱色RB亮蓝,但对靛红和结晶紫的脱色较为缓慢;当添加介体ABTS或紫脲酸时,可在短时间内实现对靛红和结晶紫的脱色,显示出该重组漆酶在染料废水处理中具有较好的应用前景。      

Bacillus细菌的分离及其芽孢漆酶对染料脱色的影响

利用含铜离子的富集培养基,从东北林业大学实验林场蒙古栎林下的土壤中筛选出具有较高漆酶活性的1株细菌,采用形态学、生理生化反应以及16S r DNA序列同源性分析等方法,鉴定其为芽孢杆菌属细菌,命名为Bacillus sp.5`MS。以丁香醛连氮为底物,以芽孢干重计算,其芽孢漆酶的活性高达56.73 U/g。菌株5`MS芽孢漆酶的最适pH值为6.6,最适反应温度为70℃。在100℃条件下,该芽孢漆酶反应活性仍可达最适条件下的34.61%。当染料脱色体系中添加介体乙酰丁香酮时,菌株5`MS芽孢漆酶1 h内对活性黑、靛红及结晶紫的脱色率均达92%以上,4 h内对活性蓝的脱色率达82.8%。     

硅钨酸光催化降解酸性媒介黑PV的研究

研究在紫外光照射下,利用硅钨酸(α-H_4SiW_(12)O_(40))作催化剂对酸性媒介黑PV的光催化降解效果.结果表明,酸性媒介黑PV溶液初始浓度为30 mg/L时,降解反应最佳条件:α-H_4SiW_(12)O_(40)的浓度为70μmol/L,甲醇1.0 ml,pH值2.0,150 W汞灯照射40 min,在此条件下酸性媒介黑PV脱色率可达98.24%.     

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%。     

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%。