膜吸附反应器（MAR）对饮用水系统中病毒的去除

以尺寸与人体肠道病毒相近的f2噬菌体作为模型病毒,本研究采用膜吸附反应器（Membrane adsorption reactor,MAR）,考察膜分离与纳米TiO2耦合工艺对饮用水中病毒的去除效果．两种不同孔径的PVDF（0．20μm）、PAN（0．05μm）平板膜在自来水体系中对f2噬菌体的截留效果分别为1．88～2．56log和4．78～5．95log,大大超过理论计算值,这与膜具有不规则孔型的重叠筛网状结构直接相关．吸附实验结果表明,纳米TiO2对f2噬菌体的吸附在60min内即可达到吸附平衡,符合Freundlich等温吸附模型qe=27．4·Ce1.24．两组MAR系统对f2噬菌体的总去除率分别高达3．88log与6．40log,这主要是由于纳米TiO2的吸附作用,以及运行中在膜表面形成有效的滤饼层．纳米材料与膜系统的耦合既保持了系统对病毒的高效去除,又实现了纳米颗粒的有效分离回收,操作简单、费用低．     

纳米TiO2去除氟离子的性能

研究了锐钛型纳米TiO2吸附剂对氟离子的吸附行为,考察了吸附平衡时间、温度、溶液的pH值等因素对吸附过程的影响.结果表明,纳米TiO2对氟离子的吸附在2.0 min基本达到平衡,在pH值2.0～10.0范围内,吸附率大于97％;吸附的氟离子可用0.1 mol/L NaOH溶液洗脱,3.0 min基本达到解析平衡,解析率能达到96％;该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的表观活化能(Ea)为6.85 kJ/mol;颗粒内扩散过程为吸附控制步骤,但不是唯一的控制步骤,同时还受液膜扩散的影响;吸附过程符合Langmuir、D-R等温模型,常温下纳米TiO2对氟离子的平均吸附能为4.26 kJ/mol.吸附反应的△G0＜0,焓变△H0＞0,说明该吸附过程是自发的吸热反应.共存阴离子HCO3-和pO43-对氟离子的吸附有影响.纳米TiO2在动态和静态吸附实验中的除氟效果相近.     

纳米TiO2分离富集Mo(Ⅵ)和Re(Ⅶ)

本文研究了纳米TiO2吸附剂对Mo(VI)、Re(VII)的吸附行为,考察了溶液的pH值、吸附时间、温度等因素对吸附的影响。结果表明：纳米TiO2对Mo(VI)的吸附在pH 1～8条件下,吸附率超过99%,2 mL 0.05mol/L NaOH溶液可将吸附的Mo(VI)离子完全洗脱,解吸率能达到97%。在pH 1～10范围内,纳米TiO2不吸附Re(VII), 从而达到Mo(VI)、Re(VII)分离。在2℃～50℃温度范围内,Mo(VI)的吸附过程符合Langmiur等温式,纳米TiO2对Mo(VI)的最大吸附容量从11.51mg g-1增加到14.19 mg g-1;纳米TiO2分离钼后,溶液剩余的铼,用活性炭吸附,在pH1～10范围内, Re(VII)的吸附率可达99%,用浓氨水进行洗脱,洗脱率可达96%;吸附过程可用准二级反应动力学模型描述,是以化学吸附为控制步骤的吸附过程;吸附等温线与Freundlich模型有较好的拟合。     

氢氧根离子在TiO2薄膜电极上的吸附行为和光氧化动力学

在醇的水溶液中，应用电化学方法研究了OH－在TiO2薄膜电极上的吸附行为和光氧化动力学.实验结果表明，OH－在TiO2表面的吸附模型符合Langmuir等温吸附方程式，其光氧化动力学行为能用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来描述.在光强足够大时，光电流和OH－在TiO2表面的吸附浓度成正比，这表明，光生空穴仅氧化吸附于TiO2表面的OH－，同时吸附的水分子则不能被氧化.在醇浓度足够高的溶液中，自由基OH•和电子之间的复合反应几乎不发生，这时整个光氧化反应的速控步骤是光生自由基OH•的生成.     

染料在纳米TiO2薄膜表面吸附性能的研究

采用溶胶－凝胶法制备纳米TiO2薄膜，并通过吸附染料形成染料／TiO2复合薄膜。分析了染料与TiO2薄膜的相互关系，利用紫外可见、比表面等技术研究染料在纳米TiO2薄膜表面的吸附性能，并计算出TiO2薄膜对染料的最大吸附率。研究表明，染料溶液浓度、温度以及TiO2薄膜浸泡时间对染料吸附量有着显著的影响，染料的吸附性能直接影响着太阳能电池的光电转换效率。     

纳米TiO2对Ag(Ⅰ)配合物的吸附

利用纳米TiO2的表面吸附活性,以[S2O3] 2-为络合剂,应用火焰原子吸收光谱检测方法,高效吸附分离了水中痕量Ag(Ⅰ).系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、 Ag(Ⅰ)的起始浓度及常见共存离子对吸附率的影响,确定了最佳吸附条件.FTIR光谱分析结果表明,Ag(Ⅰ)配合物以物理作用吸附在纳米TiO2颗粒表面.纳米TiO2对Ag(Ⅰ)的吸附等温线为S型,表现出多分子层吸附特征.硝酸和硫脲混合溶液可将吸附在TiO2纳米颗粒表面的Ag(Ⅰ)全部洗脱.     

纳米TiO_2粒径、孔径对酸性紫43吸附动力学与热力学行为的影响

探究锐钛型纳米TiO2粒径(5-10、25、40、60、100nm)及孔径(96,120,134,143,52)对染料废水(酸性紫43)吸附动力学与热力学行为的影响。假二级方程和准一级方程分别能准确描述TiO2粒径≤100nm吸附动力学过程。经Weber-Morris和Dumwald-Wagner扩散模型分析,吸附速率由膜扩散和内扩散共同控制并受粒径影响。吸附热力学符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附量(Qmax)与孔径正相关,与粒径无关,60nm TiO2孔径最大,吸附效果最好,Qm可达104.17mg/g;参数40kJ/mol△H0,吉布斯自由能△G0,受温度影响不大,说明吸附过程是自发的吸热反应,以物理吸附为主。     

纳米TiO2对Ag(I)配合物的吸附

利用纳米TiO2的表面吸附活性, 以[S2O3]2-为络合剂, 应用火焰原子吸收光谱检测方法, 高效吸附分离了水中痕量Ag(Ⅰ). 系统研究了纳米TiO2的晶体结构、溶液的pH值、吸附时间、Ag(Ⅰ)的起始浓度及常见共存离子对吸附率的影响, 确定了最佳吸附条件. FTIR光谱分析结果表明, Ag(Ⅰ)配合物以物理作用吸附在纳米TiO2颗粒表面. 纳米TiO2对Ag(Ⅰ)的吸附等温线为S型, 表现出多分子层吸附特征. 硝酸和硫脲混合溶液可将吸附在TiO2纳米颗粒表面的Ag(Ⅰ)全部洗脱.     

乙二胺硅胶复合材料对Zn2+的吸附特性

以γ-氯丙基三氯硅烷为偶联剂,将乙二胺偶合接枝在硅胶表面,合成对锌离子具有吸附作用的乙二胺硅胶复合材料（EDA/SiO2）,考察了Zn2+溶液pH值、初始浓度、吸附温度和吸附时间等因素对复合材料吸附性能的影响。 结果表明,在研究的溶液浓度及温度范围内,Zn2+溶液pH值对EDA/SiO2的吸附量影响显著,吸附的最佳pH值范围在3.0~5.5;Zn2+的吸附平衡数据符合Langmuir吸附模型,热力学数据显示,EDA/SiO2对Zn2+的吸附行为为一吸热且自发进行的过程,升高温度有利于吸附,并对此吸附行为作了解释;吸附动力学数据可用拟二级吸附动力学方程描述,得到的吸附速率常数与溶液初始浓度有关。     

吸附相反应技术制备纳米TiO2/SiO2复合材料

以SiO₂表面形成的吸附层为反应器,在载体表面制备了纳米TiO₂粒子.溶剂置换实验直接给出了吸附层的存在以及吸附层作为纳米反应器的实验证据,TEM,XRD和电子能谱分析表明,载体表面形成一层比较均匀的纳米粒子.初步探讨了温度和反应物浓度对产物分布的影响,分析了各种现象产生的可能成因.     

桑色素修饰的纳米TiO_2分离富集铬和铝

建立了在表面活性剂十二烷基硫酸钠(SLS)的活化作用下,桑色素修饰的纳米TiO2分离富集,电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定Cr3+和A l3+的新方法。考察了溶液pH、洗脱条件和干扰离子等因素对分析物分离富集的影响。结果表明,在pH 3.0时,Cr3+和A l3+可被桑色素修饰的纳米TiO2定量富集,吸附的金属离子可用1.5 mL 0.50 mol/L HC l溶液完全洗脱。在优化的实验条件下,纳米TiO2-桑色素对Cr3+和A l3+的吸附容量分别为9.69 mg/g和12.76 mg/g。本法对Cr3+和A l3+的检出限(3σ)分别为:0.21和0.49 ng/mL,相对标准偏差(RSD)分别为2.2%和1.6%(n=11,C=50 ng/mL)。本法应用于藏药和扇贝标准样品(GBW 10024)中Cr3+和A l3+的测定,测定值与标准值基本吻合,分析结果满意。     

纳米二氧化钛富集-分光光度法测定水体中痕量5-磺基水杨酸

采用纳米TiO2化学吸附法富集水样中痕量5-磺基水杨酸。5-磺基水杨酸含有酚羟基(OH)和羧基(COOH)可与TiO2表面上的羟基(OH)发生酯化反应,形成稳定的六元环结构。纳米TiO2对5-磺基水杨酸的吸附量≤18.47mg/g,在pH2.5、吸附时间20min、吸附剂用量1.80g/L的条件下,纳米TiO2对试样中5-磺基水杨酸的吸附率达到99.0%,以5mL2mol/L NaOH为洗脱液,洗脱率达99.8%,对试样中5-磺基水杨酸的富集倍数达50倍,检出限(3σ,n=11)为26.7μg/L。本法操作简便,直接用于九龙江和海水中痕量5-磺基水杨酸的测定,结果准确,回收率达到95.5%～98.5%。     

水在金红石型TiO2（110）表面〈001〉阶梯边缘吸附的第一性原理研究

利用第一性原理计算方法,研究了水在金红石型TiO2（110）表面及〈001〉阶梯边缘处的吸附．关于水在（11O）表面上的吸附,研究表明,对不同的吸附率,水都是以分子模式吸附在表面．关于水在〈001〉9梯边缘处的吸附,研究表明,其吸附模式和吸附率有密切的联系．当水的吸附率为一个单层（1ML）时,分子吸附和解离吸附对应的吸附能分别为0．92和0．60eV,分子吸附模式更稳定．当吸附率降为1／2ML时,分子吸附和解离吸附所对应的吸附能分别为0．86和0．84eV,两种吸附模式都可能存在．在表面上,不同吸附模式的吸附能随吸附率变化趋势是一致的．而在〈001〉阶梯边缘处,对于不同的吸附模式,吸附能随吸附率的变化呈现出不同的变化趋势．这是由在〈001〉阶梯边缘处低吸附率时解离模式的独特结构引起的．     

纳米TiO_2对水中腐殖酸的吸附及光催化降解

研究了水体中腐殖酸 ( HA)在纳米 Ti O2 颗粒上的吸附行为 ,并探讨了其吸附机理 ,还研究了 HA的Ti O2 光催化降解效果 .结果表明 ,Ti O2 对 HA的吸附作用明显依赖于水溶液的 p H,也取决于 Ti O2 的零电荷点 ;HA的光催化降解效果与其在催化剂表面的吸附行为密切相关 ,提高吸附速率 ,HA的去除率也随之提高 ;增加催化剂用量也能改善降解程度     

Kinetic Adsorption of Cd onto Nanometer Al203/Carbon Fibre

A new nanometer material, nano-Al2O3 with carbon fibre as the carrier, was employed for the removal of Cd with low concentrations from polluted water. The characterization of the material was carried out by means of SEM and TEM. Batch adsorption and elution experiments were carried out to determine the adsorption properties of Cd on the new adsorbent. The classical Thomas model was applied to estimating the equilibrium coefficients of Cd adsorption and the saturated adsorption ability. The results show that the Thomas model is fit for describing the kinetic adsorption process, and the maximum adsorption capacity of the nanometer Al2O3/carbon is 69.29 mg/g. The resulting information also indicates that the desorption of Cd eluted with de-ionized water at a rate of 9.8 mL/min can be neglected. With the advantage of a high adsorption capacity for removing low concentration Cd, the Al2O3/carbon fibre possesses the potentiality to be an effective adsorbent for the removal of Cd from polluted water.     

Kinetic Adsorption of Cd onto Nanometer Al2O3/Carbon Fibre

Introduction There are many vast water areas where water con-tains higher contents of metals than the recommendedconcentrations with the rapid development of machinemanufacturing, metallurgical industry, organic chemi-cal industry, petrochemical industry, and mining in-dustry in recent years. Ingesting the water with metalconcentrations exceeding the limit exerts a harmfuleffect on human health.Removal of metals from aqueous media can beachieved by electrodialysis, chemical precipitation, ad-s…     

在玻璃的TiO2涂膜上有机物分子的吸附及光催化分解对水接触角的影响

研究了有机物分子在玻璃的TiO₂ 和WO₃/TiO₂ 复合物涂膜上的吸附及光催化分解对水接触角的影响.结果表明:有机物在空白玻璃及其膜的表面的吸附为不可逆化学吸附,WO₃/TiO₂ 复合物膜可钝化玻璃表面对大气污染物分子的吸附能力并具有较好的光催化活性.     

Ti－Si沸石表面吸附物种的TPSR－TPD研究

氯丙烯在不同催化剂表面上吸附的ＴＰＤ结果表明：在ＴＳ－１上有三重脱附峰，而在ＴｉＯ２／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ上仅有单峰。Ｈ_２Ｏ_２或分子Ｏ_２在催化剂表面吸附后，在脱附物种中可用质谱检测到原子Ｏ（１６）物种；说明Ｈ_Ｏ_２或分子Ｏ_２在样品表面存在解离吸附；并发现解离分子Ｏ_２的活性很低。ＴＳ－１能同时吸附氯丙烯和Ｈ_２Ｏ_２，而在ＳｉＯ_２／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ表面的吸附却与吸附顺序有关。环氧化活性顺序如下：ＴＳ－１（ＴＰＡＯＨ）＞ＴＳ－１（ＴＰＡＢｒ＋ＮａＯＨ）＞ＴｉＯ_２／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ。ＴＳ－１沸石的高氧化活性可能与Ｈ_２Ｏ_２吸附后表面原子Ｏ（１６）的形成有关。