铋系氧化物在光催化技术中的研究进展

总结近年铋系列半导体光催化剂的制备、种类和光催化反应机理等的研究进展,并展望了铋系列半导体光催化剂未来的发展方向.     

Ag-AgBr/SiO_2优化制备及其光催化活性研究

以SiO_2为载体,采用沉积沉淀法制备了Ag-AgBr/SiO_2光催化剂,通过优化煅烧温度和煅烧时间得到光催化活性最佳的Ag-AgBr/SiO_2的制备条件:以光催化降解罗丹明B为探针反应,当煅烧温度为773K、煅烧时间为3h时所得Ag-AgBr/SiO_2光催化活性最佳。通过X射线光电子能谱验证了Ag-AgBr/SiO_2表面的Ag物种以0价和+1价存在,并比较了Ag-AgBr、Ag/SiO_2和Ag-AgBr/SiO_2等催化剂的光催化活性,研究发现Ag-AgBr和SiO_2的协同作用能促进催化剂活性的提高和稳定性的增加。为更好地提高光催化活性,还研究了不同截体以及相同载体不同比表面积对光催化活性的影响,表面积更大的SiO_2能显著提高光催化活性。     

纳米材料Ce-ZnO结构表征及光催化降解罗丹明B染料研究

以高温热解法制备的纳米ZnO为底物,掺杂稀土元素Ce制备纳米材料Ce-ZnO,采用X-射线衍射分析(XRD)和能谱分析(EDS)表征材料的结构特征和元素组成。以罗丹明B(RhB)染料为单一污水体系,研究Ce-ZnO光催化降解RhB染料效果。XRD分析结果显示纳米材料Ce-ZnO具有六方晶系纤锌矿型结构特征衍射峰,且出现与CeO_2相关的衍射峰。EDS分析确定Ce-ZnO中Ce和Zn元素质量比为1∶23.88。Ce-ZnO光催化降解RhB按照一级动力学反应进行,其中在自然光下的一级动力学常数k_1为0.039 8,大于紫外光下的一级动力学常数0.024 0,说明掺杂稀土元素Ce能有效提高纳米ZnO在自然光下催化降解RhB。     

纳米TiO_2对鸡肉源微生物的光催化抑菌效果研究

[目的]研究不同作用因素对纳米TiO_2的光催化活性影响,为纳米TiO_2光催化杀菌技术的开发与应用提供参考。[方法]以菌液初始浓度、光照强度和纳米TiO_2浓度为主要变量因素,研究不同因素条件下纳米TiO_2对鸡肉源微生物P.fluorescens和M.caseolyticus的光催化抑菌作用效果。[结果]纳米TiO_2浓度增加对P.fluorescens和M.caseolyticus的抑菌作用呈先升高后降低的趋势,最佳浓度值为0.4 g/L;增高光照强度,降低初始菌液浓度,纳米TiO_2的光催化抑菌效果增强;相同试验条件下,纳米TiO_2对P.fluorescens和M.caseolyticus的光催化抑菌作用一致,对M.caseolyticus的抑菌率始终低于P.fluorescens。[结论]M.caseolyticus对纳米TiO_2的光催化作用比P.fluorescens更加敏感。     

苯噻草胺光催化和直接光解影响因素和降解途径研究

采用微波辅助光催化降解和直接光解实验方法,研究了苯噻草胺在光催化和直接光解两种体系下的降解情况,并考察了初始pH值、腐植酸浓度以及阿特拉津对其光催化降解和直接光解的影响。结果表明,在光照4min内,苯噻草胺直接光解效率为93．3％,较光催化降解效率高出28．9％;初始pH值从1．88增加至10．28时,苯噻草胺光催化和光解速率常数分别提高了250％和58．6％;添加腐植酸对苯噻草胺的直接光解和光催化均具有抑制效应,并且抑制效应随着腐植酸浓度的增加而增加,当腐植酸浓度增加至40mg·L^-1时,直接光解和光催化降解速率分别降低了51．8％和47．5％;10mg·L^-1的阿特拉津抑制了苯噻草胺的前期降解,整体直接光解速率降低了46．3％,但整体光催化降解速率没有减小。此外,采用GC—MS对苯噻草胺两种降解体系下的主要中间产物进行鉴定,并提出了主要的光降解途径。     

60Co-γ辐照改性银掺杂纳米TiO2及光催化降解乙烯

为了解60Co-γ射线辐照且以活性炭纤维(ACF)为载体所负载TiO2的半导体材料(TiO2/ACF)对光催化降解冷藏环境中乙烯的影响,该文拟采用60Co-γ辐照制备纳米Ag沉积的TiO2/ACF (Ag-TiO2/ACF)光催化材料,在模拟园艺产品的冷藏环境中,进行了3种不同膜的光催化降解乙烯效果的研究,并利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对所制备的光催化材料进行相关的表征分析.结果表明:在加入分散剂聚乙烯吡咯烷酮后,60C0-γ辐照能使Ag颗粒较好地负载在TiO2上,TiO2均匀分散在ACF膜上而不发生团聚,且TiO2颗粒晶相改变、尺寸变小,有助于提高Ag-TiO2/ACF的催化效率.Ag-TiO2/ACF光催化降解乙烯的效果用一级动力学速率方程描述;经辐照制备的Ag-TiO2/ACF薄膜比未辐照的TiO2/ACF和辐照的TiO2/ACF薄膜光催化降解乙烯的反应速率常数分别提高了44％和37％.研究结果为TiO2光催化技术的进一步的应用提供了参考.     

纳米材料在农药废水处理中的应用

利用纳米材料吸附和光催化降解农药生产废水中的有毒有害物质是解决化学农药废水排放问题,促进农药绿色发展的有效途径。本文从纳米材料的选择与制备、吸附与光催化降解的作用机理等方面概述了纳米材料在农药废水处理中的应用研究进展,并对未来发展方向进行了展望。     

TiO2纳米粒子气固相光催化降解乙烯初探

该文对TiO2纳米粒子气固光催化降解果蔬贮藏环境乙烯技术进行了初步研究.采用溶胶-凝胶法制备的纳米TiO2薄膜作光催化剂,利用自行设计的气固光催化实验系统,研究了乙烯浓度、紫外光作用时间对光催化降解反应的影响,探讨了乙烯的光催化降解的动力学.结果显示:该研究所制备的TiO2锐钛矿型含量为48.766%,比表面积为47.186 m2/g,具有良好的光催化性能;光催化降解乙烯比直接紫外线光降解效果显著,光照10 min时光催化乙烯降解率比直接紫外线光降解提高23.76%;乙烯的降解率随着其浓度的增加而降低;乙烯的光催化降解的动力学可以用Langmuir-Hinshelwood动力学方程加以描述.     

TiO2光催化技术研究进展

TiO2具有很多优良的特点,如稳定性高、价格低廉、对环境无污染等,所以具有很好的市场前景。本文主要从以下几个方面纳米TiO2的制备方法、改性技术以及应用方向进行简单的阐述。     

活性炭负载的TiO_2对蔬菜中残留乐果的光催化降解作用

探讨了活性炭(AC)负载的TiO_2对蔬菜中残留的农药乐果的光催化降解作用。采用Sol-Gel法在酸性条件下制备TiO_2和AC负载的TiO_2(TiO_2/AC),并用钼酸铵分光光度法测定光催化降解前后乐果溶液的浓度。结果表明,室温下TiO_2降解乐果的最适时间为4 h,最适TiO_2质量浓度为1 000 mg/L,最适降解pH为11。AC负载的TiO_2复合物显著提高了TiO_2对乐果的降解率;在复合物中,每30 mL TiO_2溶胶中AC的最佳加入量为1 g;负载型复合物的降解作用对蔬菜的营养成分影响不大。由此得出结论:负载型AC/TiO_2复合物能更有效地降低乐果的残留。