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%。     

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。     

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.     

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.     

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。     

POMs/TiO_2复合催化剂光催化降解有机污染物的研究

[目的]采用溶胶-凝胶方法制备了几种POMs/TiO2复合光催化剂,考察了催化剂在紫外光照射下对模拟染料废水（酸性媒介黑PV溶液）的光催化降解行为,为降解有机污染物提供理论指导。[方法]研究了催化剂中的POMs含量、催化剂用量、溶液的pH及H2 O2浓度对PV溶液降解过程的影响。[结果]H4SiW12O40/TiO2复合催化剂光催化降解模拟染料废水（PV溶液）效果最佳。PV溶液初始浓度为300 mg/L时,脱色反应最佳条件：催化剂为H4SiW12O40/TiO2,α-H4SiW12O40质量分数为1.5%时,催化剂用量为60 mg、pH为2.0、H2 O2浓度为20 mmol/L时,PV降解质量分数可达到72.48%。[结论]POMs/TiO2复合催化剂较纯TiO2光催化降解PV溶液活性明显,其光催化降解有机污染物意义重大。     

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.     

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。     

Fe，Gd共掺杂改性TiO2的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了铁和钆共掺杂纳米TiO2粉体材料,研究了共掺杂粉末在可见光下的光催化性能.紫外可见吸收光谱分析显示:共掺杂粉末在可见光区有较强吸收,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应.光催化降解实验表明,共掺杂TiO2粉体有很高的可见光光催化活性,以550 ℃热处理的同时掺杂质量分数为0.05%Fe和0.05%Gd的TiO2粉体光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为79.6%.     

掺镍TiO2的微波合成及催化降解有机废水

以氯化镍和硫酸钛为原料,以十二烷基硫酸钠为表面活性剂,通过直接投料微波合成了掺镍二氧化钛(Ni2+TiO2).以催化降解甲基橙为模型来考察其可见光光催化活性,研究了Ni的掺杂量、热处理温度、双氧水投加量、溶液酸度及掺Ni2+TiO2光催化剂用量等因素对光催化性能的影响.结果表明,当Ni2+/TiO2复合物的直接投料摩尔比为0.8％,在500℃的温度下热处理2h,催化剂用量为1.0 g/L,H2O2投加量为3 mL/L,溶液pH 5的条件下,可见光催化效果最好,此时2 mg/L的甲基橙溶液经光催化降解40min后,降解率达到94.5％.     

纳米二氧化钛对热带海洋广谱抑菌作用的研究

[目的]研究纳米二氧化钛对热带海洋细菌的广谱抑菌作用。[方法]在菌液中加入适量纳米TiO2,在UV固化灯照射下,每隔10min采集一次菌液,并进行培养和计数,研究其对热带海洋细菌的广谱抑菌作用。[结果]纳米TiO2在UV固化灯激发下具有很强的抑菌性,且最佳使用量为0.9 g/L。[结论]二氧化钛具有无毒、廉价、光谱抑菌的特点,是一种具有应用前景的新型材料。     

Fe^3＋掺杂纳米TiO2的表征及其光催化性能的研究

[目的]提高TiO2的可见光响应和光催化活性。[方法]采用溶胶凝胶法制备掺铁纳米TiO2粉体,进而研究掺铁TiO2的光催化活性。[结果]450℃煅烧后掺铁TiO2出现了很明显的TiO2特征衍射峰,且峰形尖锐,结晶良好,均没有出现铁的掺杂新相。随着掺铁量的提高,TiO2的粒径逐渐减小,当掺杂量为0.4%时,TiO2的粒径最小,减少至纯TiO2的45%。掺铁抑制了锐钛矿向金红石矿的转变。随着焙烧温度的升高,TiO2的粒径逐渐增大。用溶胶-凝胶法制备的TiO2均为纳米级,基本成球形颗粒。纯TiO2粒子分布不是很均匀,团聚现象明显;掺铁TiO2颗粒分布均匀,没有明显的团聚现象。掺铁使TiO2在紫外灯和太阳光下的降解性能都有着不同程度的提高。[结论]溶胶-凝胶法制备的掺铁纳米TiO2细化了晶体晶粒,抑制了锐钛矿向金红石矿的转变。     

双金属二氧化钛复合材料的制备及其在水处理中的应用

[目的]制备双金属纳米颗粒二氧化钛复合材料,提升二氧化钛光催化效率,并研究其作用机理。[方法]采用辐射合成法制备金铜双金属纳米颗粒胶体溶液,使其沉积到二氧化钛表面形成Au-Cu-TiO_2光催化复合材料,使用TEM、UV-Vis、DSR等手段对其进行表征,分别在紫外光和可见光下降解目标污染物罗丹明B和苯酚测试合成材料的光催化性质。[结果]Au/Cu摩尔比1∶3时,二氧化钛负载的双金属纳米颗粒最小,为3.8 nm,并具有最高的光催化效率。P25负载的Au-Cu合金纳米颗粒捕捉电子的效率很高,使紫外光下P25光催化活性提高。Au-Cu双金属纳米颗粒修饰的P25比Au纳米颗粒修饰的P25的催化活性高。[结论]Au-Cu双金属比Au纳米颗粒具有更高的光激发电子捕获能力,因此可提高TiO_2的光催化效率。     

超声辅助光催化对川西獐牙菜种子萌发能力的影响

[目的]研究超声辅助纳米TiO2光催化处理对川西獐牙菜种子萌发的影响。[方法]采用超声辅助纳米TiO2光催化处理川西獐牙菜种子,比较不同超声时间（15、30、45、60、75、90min）和超声强度（120、150、180、210、240、270、300W）处理种子发芽势和发芽率的差异。[结果]超声功率为210W、超声时间为30～60min或超声时间为45min、超声功率为210～240W时,超声辅助纳米TiO2光催化对川西獐牙菜种子萌发均具有明显的促进作用,其中超声功率为210W,超声时间为45min的处理效果最好。[结论]一定强度和作用时间的超声波辅助TiO2光催化处理可明显促进川西獐牙菜种子萌发。     

钴离子改性的介孔TiO_2抗菌性能研究

[目的]开发不需要人造光源和太阳光直射激发的,以及改性离子不易泄漏的新型无机抑菌材料。[方法]合成金属离子Co改性的锐钛矿型二氧化钛介孔材料,并用N2解析付仪、XRD进行表征,确认其结构。在无紫外光和人造光源直射的条件下,对材料进行抑菌性能以及细菌吸附研究。[结果]抑菌试验表明这种材料在无紫外光和人造光源直射条件下对大肠杆菌有一定抑制作用和吸附作用。[结论]该研究对其他金属离子改性的抑菌介孔材料的研究有一定的借鉴作用。     

纳米蜂胶抗氧化活性的研究

[目的]为今后的纳米蜂胶研究提供理论依据。[方法]以纳米TiO2为主要原料,采用共混法,经过一系列的工艺,制得纳米蜂胶粉末。通过邻苯三酚自氧化法探讨纳米蜂胶对超氧阴离子(O2-)的清除效果,并将其效果与采用蜂胶醇提液和Vc的清除效果进行比较。[结果]邻苯三酚自氧化速率为ΔA1/Δt=37.78×10-4。先分别往试管中加入蜂胶醇提液、纳米蜂胶、Vc,再加入邻苯三酚,180 s内均能够清除O2-,其中纳米蜂胶的清除效果好于Vc,而Vc又好于蜂胶醇提取液。对于这3种样品液而言,加入0.1 ml就能够很好的清除O2-。[结论]纳米蜂胶比普通蜂胶能更好地清除体内过多的自由基,降低过氧化脂质的生成,是一种新型的抗氧化产品。     

纳米TiO2光催化杀灭水产病原菌的研究

研究了纳米TiO2对大肠杆菌、嗜水气单胞菌和鳗弧菌的光催化抑杀性能.结果表明,纳米TiO2对3种细菌均具有较强的杀灭能力,纳米TiO2质量浓度为0.1g/L时,在紫外灯下催化2h杀菌率可达98%以上,在日光下催化2h杀菌率仍可达96%以上.光催化杀菌效果与纳米TiO2的浓度和作用时间有关,浓度过低或作用时间过短时,杀菌效果均不理想;浓度过高时,催化剂未能得到充分利用,当纳米TiO2质量浓度达0.1g/L、作用时间达2h时即可取得良好的杀菌效果.     

纳米TiO2处理油田压裂废液研究

采用纳米TiO2作为催化剂进行光催化氧化,以CODCr去除率为衡量处理效果的指标,对油田压裂废液进行深度处理。通过室内试验探讨了各因素对处理压裂废液效果的影响,其中TiO2用量、初始pH值、反应时间、光强为主要影响因素。正交试验结果表明,在光距为150mm、TiO2用量为1800mg／L、初始pH为4、反应时间为60min的条件下,CODCr去除率可达96．6%。