无定形纳米TiO2在可见光、模拟太阳光照射下的光催化活性研究

以简单的水热合成法在低温条件下合成了无定形纳米TiO2.以甲基紫、亚甲基蓝污染废水为研究对象,无定形纳米TiO2为催化剂,500W卤钨灯为可见光光源、500W氙灯为模拟太阳光光源,探讨这两种染料在这两种光照条件下的降解情况;研究结果表明,该催化剂在可见光照射下有较好的光催化活性,当光照时间为3h,甲基紫的光催化降解率为64.68％,亚甲基蓝的降解率为71.60％;在模拟太阳光照射下甲基紫的光催化降解率为61.02％,亚甲基蓝的为63.46％.     

纳米氧化锌紫外光解水体中的亚甲基蓝

以商洛某铅锌尾矿库的铅锌冶金炉窑渣制得的纳米ZnO为光催化剂,研究了其对水体中亚甲基蓝(MB)的光催化降解作用,探讨了紫外降解废水中亚甲基蓝的过程与性质,并对紫外降解工艺进行优化。结果表明:当纳米ZnO光催化剂用量为1.0 g,紫外降解2.5 h时,亚甲基蓝的分解率可达99.7%。亚甲基蓝的降解历程推测可能为:ZnO紫外降解亚甲基蓝时,活性羟基自由基(·OH)起氧化作用,将发色基团的巯基(-S-)氧化为吸收波长低于180 nm的砜基,完成亚甲基蓝的脱色降解。     

ZnO/BN复合光催化剂的制备与催化活性研究

采用原位热解法制备了多孔氮化硼(BN),通过浸渍法将纳米级氧化锌(ZnO)颗粒负载到氮化硼载体表面,制备了可在可见光响应的ZnO/BN复合光催化剂。通过扫描电子显微镜,紫外-可见漫反射光谱和X射线衍射仪表征了其表面形貌、光学活性以及晶体结构。在模拟紫外光及可见光照射的条件下,通过光催化降解有机染料亚甲基蓝的方式,对复合催化剂的催化活性进行评价,结果显示ZnO/BN吸附性能和光催化活性均较高。当模拟紫外光照射60min后,亚甲基蓝的催化降解率达到了92.37%。同时,通过淬灭实验研究了提高光催化活性的机理。     

Sn掺杂ZnO的制备及其光催化性能

以四氯化锡和氯化锌为前驱体,通过一步沉淀法制备Sn掺杂ZnO纳米复合光催化剂。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线粉末衍射、紫外可见漫反射等测试方法对样品的形貌、组成和光吸收性能进行表征。以亚甲基蓝为目标降解物,150 W高压汞灯为光源,研究所制备样品的光催化活性。结果表明,随着Sn掺杂量的增加,Sn掺杂ZnO光催化剂分别呈现不同的形貌(颗粒状,球状及尖晶石状),Sn的加入可有效提高ZnO光催化活性。当Zn:Sn摩尔比为1:0.15时,Sn掺杂ZnO光催化剂的催化效果最好,光照70 min亚甲基蓝的降解率达95.5%。     

纳米氧化亚铜的制备及光催化性能研究

以模拟可见光为光源,在自制纳米Cu2O粉末悬浮体系中,以亚甲基蓝溶液光催化降解反应为模型,研究影响亚甲基蓝光催化降解的各种因素．结果表明：对于浓度为10mg／L的亚甲基蓝溶液,当催化剂与亚甲基蓝溶液的固液比为5g／L时,太阳光辐照2h后,降解率能够达到92．46％,且加入H2O2、提高溶液pH值等方法可以显著提高亚甲基蓝的脱色降解速率．     

TiO2修饰介孔分子筛复合材料的制备与性能

设计了TiO2修饰介孔分子筛复合材料的综合实验.采用水热法结合溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型TiO2修饰介孔分子筛的光催化复合材料(TiO2-MCM-41),运用多种分析手段(SEM、XRD、FT-IR及UV-Vis)对其结构进行了表征,研究其对有机染料亚甲基蓝溶液模拟污水的光催化降解活性,探讨了材料组成、结构与性能之间的...     

改性粉煤灰的制备及其处理亚甲基蓝废水的研究

采用酸改性、碱改性、盐改性、表面活性剂改性制备改性粉煤灰,用改性后的粉煤灰处理模拟废水中的亚甲基蓝。结果显示:相同条件下FeCl_3改性粉煤灰吸附亚甲基蓝的效果最好;在40℃、搅拌150 min时,用2 g 0. 025mol/L的FeCl_3制得改性粉煤灰,对30 mL、150 mg/L亚甲基蓝的模拟废水进行处理,去除率为97. 18%; XRD、BET测定结果显示用FeCl_3改性前后粉煤灰的基础峰位没有变化,但比表面积增大,使改性后粉煤灰吸附效果增强。     

TiO_2纳米材料结构的调控及其光催化实验设计

采用水热法制备了不同形貌和结构的TiO_2纳米材料.通过控制溶剂中二甘醇和水的比例以及制备温度对TiO_2的形貌结构进行了调控.通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对样品的形貌和结构进行了表征.通过对亚甲基蓝的光催化降解研究其光催化性能.结果表明,二甘醇和水比例为1:1.7,温度为200℃时所制备的TiO_2分级结构具有最佳的光催化活性.该实验涉及了文献阅读、实验方案制定以及结果分析等环节,培养了学生的动手、分析、应用以及创新等能力.     

太阳光下La~(3+)掺杂TiO_2纳米粒子光催化降解亚甲基蓝的动力学研究

利用酸催化的快速溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了一系列不同La3+掺杂量(x=0.01%～3%)的TiO2复合光催化剂;在太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液的光催化降解为模型反应,研究了染料的光催化降解动力学行为,考察了催化剂投加量和La3+掺杂量对复合光催化剂活性的影响.结果表明,亚甲基蓝的光催化降解反应遵循Langmuir-Hinshelwood动力学模型,表观反应速率常数随着反应体系中催化剂用量和La3+掺杂量的不同而不同,均存在一个最佳值.在本实验条件下,当催化剂投加量为1.5g/L,La3+掺杂量为0.5%时,测得表观反应速率常数为2.1.×10-2mg(L·min)-1,反应120min后亚甲基蓝的降解率可达91.55%.     

TiO_2-SnO_2催化剂的光催化性能研究

本文采用溶胶-凝胶法合成了TiO2-SnO2催化剂,研究了不同配比、不同热处理温度下的TiO2-SnO2催化剂在不同光照时间和pH值下对溶液中亚甲基蓝的光催化效果.研究表明TiO2-SnO2催化剂比纯TiO2催化剂的光催化活性高;热处理温度为600℃、Sn掺杂量为5%时的TiO2-SnO2催化剂的催化活性最高;通过比较得出光照时间为8小时为最佳的光催化反应时间;用TiO2-SnO2催化剂降解亚甲基蓝溶液时,碱性环境的催化效果要优于酸性环境,其最佳反应pH值为8.