氧化钛/活性炭纳米光催化剂氧化苯酚的研究

以活性炭(AC)为载体,利用溶胶-凝胶工艺制备氧化钛(TiO2)溶胶,通过浸渍法制备负载型 TiO2／AC纳米光催化剂以及掺杂Fe3+和Cu2+的M-TiO2／AC纳米复合光催化剂。以紫外灯做光源,用制得的 TiO2／AC纳米光催化剂对苯酚溶液进行光催化氧化降解试验,并研究了掺杂Fe3+和Cu2+的M-TiO2／AC纳米复合光催化剂对苯酚的催化活性。结果表明,在紫外光条件下,TiO2／AC纳米光催化剂对苯酚的降解率达99％,较日光条件下高;掺杂Fe3+能提高M-TiO2／AC纳米复合光催化剂对苯酚的催化活性。     

Fe3+-N改性二氧化钛光催化剂的研制

利用微波等离子体沉膜技术和溶胶-凝胶法在载玻片上制备同时掺Fe3 和N的TiO2膜,经500℃焙烧后所得光催化剂性能较好.分别以紫外和可见光为光源,光催化降解茜素红,结果发现:掺铁量均为0.1%的Fe-N/TiO2较Fe/TiO2的光催化活性好,而且可见光的利用率明显增强;UV-Vis扫描显示掺铁0.1%的Fe-N/TiO2紫外吸收峰较其他TiO2光催化剂强且明显红移.XRD谱图结果表明,分别在500℃和550℃焙烧后的0.1?-N/TiO2,均为锐钛矿型,晶体粒度分别为15.3 nm和20.6 nm,XPS谱图显示Fe-N/TiO2有N1s谱峰.     

B、Mo掺杂TiO2光催化剂降解苯酚的研究

以活性炭(AC)为载体,利用溶胶-凝胶工艺制备二氧化钛(TiO2)溶胶,通过浸渍法制备了活性炭负载的TiO2/AC以及掺杂B(Ⅲ)和Mo(Ⅵ)的M-TiO2/AC(M=B、Mo)纳米光催化剂。以紫外灯做光源,用制备的TiO2/AC光催化剂对苯酚溶液进行了光催化氧化降解试验,研究了掺杂B(Ⅲ)和Mo(Ⅵ)对M-TiO2/AC纳米光催化剂光催化降解苯酚的影响。结果表明,掺杂B(Ⅲ)、Mo(Ⅵ)的掺杂能明显提高TiO2/AC光催化剂对苯酚的催化活性。     

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.     

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。     

金属掺杂TiO_2对中药渣裂解油特性的影响

以Ni、Fe、Co等3种不同金属掺杂的TiO2介孔材料作催化剂对中药渣进行催化裂解,研究不同催化剂对生物油产率及油品的影响,采用热值分析和气质联用(GC-MS)分析裂解油的特性,利用N2吸附-脱附对催化剂进行表征。研究表明,Ni/TiO2的催化效果优于Fe/TiO2和Co/TiO2,Ni/TiO2作催化剂时,裂解油中脂肪烃和烷基苯的种数最多,且其中与汽油或柴油相近的组分占大多数,而芳香族化合物数量明显较少。在Ni/TiO2的催化作用下,大分子中的氧多以H2O分子的形式脱去,因而生物油中含水率较高,导致其热值降低。     

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/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。     

氟硅掺杂二氧化钛催化剂的制备及光催化性能研究

利用钛酸正丁酯溶胶-凝胶法制备了氟硅掺杂的二氧化钛(TiO2)光催化剂,采用紫外-可见分光光度计、红外光谱分析仪等测试手段对实验结果进行表征。比较了氟掺杂、硅掺杂和氟硅掺杂的TiO2光催化剂的光催化性能,并对光照条件下氟硅掺杂的TiO2的光催化性能进行了研究。结果表明,氟硅掺杂的TiO2比锐钛型的TiO2(P25)以及氟、硅单一掺杂的TiO2的光催化性能要高。当氟硅掺杂的TiO2催化剂的用量为1 g/L、pH=7、无极紫外灯为2个、曝气强度为40 L/min、反应时间为30 min时,50 mg/L的活性艳蓝KN-R废水的脱色率达到了97%。     

稀土共掺杂纳米TiO2/MWCNT复合光催化剂的研究

以Gd3 和Eu3 为掺杂剂,分别采用溶胶 - 凝胶法和水热法制备了稀土共掺杂纳米TiO2/MWCNT(multi-walled carbon nanotube)复合光催化剂,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、光致荧光光谱仪(PL)对光催化剂进行表征,以甲基橙为目标降解物对催化剂进行活性评价.结果表明:水热法制得的复合光催化剂样品中,二氧化钛颗粒基本均匀分布在碳纳米管上,同时,其光催化活性也比溶胶 - 凝胶法制得的样品高;Gd3 和Eu2 共掺杂能有效提高其光催化活性,当Gd3 和Eu2 掺杂量为分别为0.1%和1.0%时,TiO2/MWCNT复合光催化剂具有较高的光催化活性.     

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%。     

紫外可见上转换剂/TiO2复合光催化剂在海洋石油污染处理中的应用

在实验室条件下,取大连市黑石礁海域海水,加入风化好后的柴油配制成模拟石油污染海水,通过分别改变催化剂的掺杂比、溶液pH、催化剂添加量、光照时间和柴油初始浓度等因素,研究各因素对上转换材料TiO2复合光催化剂催化降解海洋石油污染的影响效果,并通过正交试验优化了光催化降解海洋石油污染的条件。结果表明：在海洋中柴油初始浓度为0.1 g/L时,催化剂掺杂比为15%,催化剂添加量为40 mg,溶液pH为7的条件下催化降解2.5 h,海洋石油污染光催化降解效果最好,降解率可达88.85%。     

复合纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)光催化环保涂料制备及其超临界CO2喷涂研究（Ⅰ）纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)光催化剂制备及其表征

本研究力图得到太阳光下具有催化活性强,光响应范围宽的纳米光催化剂,将其用于复合纳米TiO2基环保涂料,使涂膜产生自洁和净化大气的功能。用不同工艺制备纳米SO42-/TiO2,用Ag、Fe对制备的纳米TiO2粒子进行共掺杂改性,得到纳米SO42-/TiO2-(Ag、Fe)。通过光催化活性、XRD、FT-IR及DRS表征,表明用超临界CO2干燥制备的纳米SO42-/TiO2具有超强酸性质,可有效提高纳米TiO2的光量子效率,光催化活性强;用Ag、Fe共掺杂,产生了协同效应,能使纳米TiO2光吸收范围扩展到可见光区。     

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。     

水中毒死蜱的光催化降解研究

以Fe3 、H2O2和类Fenton试剂为催化剂进行毒死蜱在水中的光催化降解研究,对类Fenton试剂对毒死蜱光催化降解的最佳反应条件进行了探讨。结果表明:10mg·L-1的毒死蜱投入Fe3 浓度为1mmol·L-1时,1.25h后毒死蜱去除率为90.43%;H2O2对毒死蜱的光催化以投入15mmol·L-1为最佳量;单独H2O2、单独紫外光(UV)催化和UV-H2O2联合催化相比,以UV-H2O2联合催化效果最好;在类UV-Fenton中,Fe3 和H2O2比例为1∶30时,去除效果最好,半衰期仅为4.69min;在Fe3 为0.25mmol·L-1、H2O27.5mmol·L-1反应体系中,维持最佳反应的pH值为4。     

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.     

氮肥运筹对苏达盐碱地水稻品质的影响

【目的】本文研究了不同氮肥处理对苏达盐碱地水稻的碾磨品质、外观品质、营养品质以及食味品质的影响。【方法】以垦粳7号和垦粳8号为材料,在大田条件下设置氮肥基肥∶蘖肥∶调节肥∶穗肥比例分别为0(N0)、6∶4∶0∶0(N1)、5∶3∶0∶2(N2)、4∶3∶1∶2(N3)、4∶3∶1∶2(0.9N3,施氮总量减少10%)5个处理。【结果】全生育期施氮量150 kg/hm~2时提高调节肥与穗肥占总施氮量的比例,2品种的精米率和整精米率下降,稻米垩白度与垩白率显著降低,直链淀粉含量下降,稻米的蛋白质和食味品质得到提高。在相同氮肥分配比例(4∶3∶1∶2)下,氮肥总量减少10%时提高了垦粳7号的营养品质,垦粳8号的碾磨、外观、营养与食味品质得到提高。从兼顾稻米综合品质的角度考虑,生育期总施氮量为150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶调节肥∶穗肥为4∶3∶1∶2条件利于垦粳7号品质的提升。生育期总施氮量为135 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶调节肥∶穗肥为4∶3∶1∶2条件下垦粳8号稻米的各品质处于较优水平。垦粳7号的营养及外观品质优于垦粳8号,但垦粳8号食味品质和碾磨品质较好。【结论】综上可知,根据品种特性适当减氮以及提高调节肥与穗肥占总施氮量的比例利于稻米品质的改善。该研究结果可为盐碱地区的水稻氮肥合理运筹提供理论参考。     

控失尿素施用量及不同配比对棉花产量与氮肥利用的影响

【目的】研究控失尿素、普通尿素不同配比对棉花生长发育、氮素吸收及产量的影响。【方法】田间小区试验,试验设8个处理,(1)CK:不施氮肥;(2)常规尿素:施N 225 kg/hm²;(3)等氮量控失尿素:施N 225 kg/hm²;(4)控失尿素减量20%:施N 180 kg/hm²;(5)控失尿素减量30%:施N 157.5 kg/hm²;(6)控失尿素与常规尿素7∶3配比:施N 225 kg/hm²;(7)控失尿素与常规尿素5∶5配比:施N 225 kg/hm²;(8)控失尿素与常规尿素3∶7配比:施N 225 kg/hm²,测定棉花干物质、氮素吸收量和产量,明确棉花干物质、氮素吸收、产量与控失尿素配施常规尿素的关系。【结果】与常规尿素相比,控失与常规尿素7∶3配比能显著增加棉花干物质量,提高棉花产量,增产14.34%;提高棉花氮肥利用率,氮肥利用率增加了10.2百分点;控失尿素减量20%处理与常规尿素处理的棉花干物质与产量大体相同,控失尿素减量30%处理显著低于常规尿素处理,产量降低了5.85%;控失尿素减量20%处理与常规尿素处理的棉花N素吸收量大体相同,但大幅度提高了氮肥利用率,利用率增加了11.26百分点。【结论】用控失尿素和控失尿素与常规尿素配施均提高棉花氮肥利用率,其中控失与常规尿素7∶3配比效果最好。     

城市污泥衍生催化剂上NH3选择性催化还原NOx

以污水厂剩余污泥为原料,以氯化锌和硝酸铁为活化药剂,制备了新型碳质催化剂,主要制备步骤包括化学活化、浸渍、热解和洗涤.通过扫描电镜、BET表面积和热重分析对催化剂进行了表征分析.结果显示,催化剂表面具有丰富的孔结构,BET比表面积可达307 m2/g或更大.考察了它们在NH3选择催化还原NOx中的催化活性,同时考察了n(Zn2 )/n(Fe3 )、热解温度、氧气体积分数对催化剂活性的影响.实验结果表明:控制n(Zn2 )/n(Fe3 )为1∶0.5,750℃热解制得的催化剂活性最好,在反应温度400℃时最高NOx转化率可达98.3%;催化反应在氧气体积分数为15%,温度350~450℃条件下进行较好.