纳米氧化铁/膨润土催化剂的制备、表征及复相光降解罗丹明B的研究

钠基膨润土与羟基铁溶液反应,经过焙烧,制得性能良好的纳米复合型催化剂,结合比表面孔隙分析(BET)、X射线衍射谱(XRD)和高分辨扫描电镜(HRTEM)对催化剂的比表面积、晶相和粒度进行表征。用光度法对该催化剂降解染料罗丹明B进行了研究,详细考察了溶液起始pH值、H₂O₂浓度、催化剂用量和起始浓度对降解的影响以及催化剂的可重复使用性,紫外-可见光谱对降解过程进行跟踪检测,并对复相光助Fenton过程与均相光助Fenton过程进行了比较。结果表明,复合型催化剂具有很高的比表面积,铁以高催化活性的α-Fe₂O₃存在于复合催化剂中;在pH 3.0,催化剂浓度为0.3 g·L-1,H₂O₂浓度为10 mmol·L-1实验条件下,100 mL 2.5×10-5 mol·L-1罗丹明B,紫外光照射4 h后,紫外-可见光谱显示罗丹明B的特征峰消失,其脱色率和COD_Cr去除率分别为97%和71%,对该催化剂进行处理后,可以重复使用,复相光降解率要远大于均相光降解率。     

RuO2/TiO2复合光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了RuO2/TiO2复合光催化剂, 以紫外灯为光源, 直接耐晒黑G溶液的光催化降解为模型反应, 研究了RuO2/TiO2的光催化性能. 结果表明 掺杂量ω(RuO2)为0.16%、煅烧温度500 ℃、催化剂投加量为5.00 g·L-1时, RuO2/TiO2复合光催化剂催化活性最高. 直接耐晒黑G降解反应遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型, 测得反应速率常数为4.94×10-3 mmol(L·min)-1和吸附常数14.2 L·mmol-1.     

Cu-Fe-TiO2/膨润土复合光催化剂的表征及性能

以膨润土为载体,用溶胶-凝胶法制备了不同焙烧温度的Cu-Fe双金属掺杂的TiO2/膨润土复合光催化剂,采用XRD、TG-DSC和N2吸附技术对其结构进行了表征,通过光催化降解直接天蓝染料废水,考察了焙烧温度对催化剂光催化性能的影响.结果表明,当焙烧温度高于300℃时,催化剂中出现了锐钛矿型TiO2,掺杂的Cu2+、Fe3+可能进入了TiO2晶格取代了部分Ti4+,使其晶格产生了一定程度的畸变,形成了复合半导体,拓宽了TiO2的光谱响应范围,并且Cu2+、Fe3+掺杂的TiO2复合半导体进入了蒙脱石层间,与膨润土成功复合,增大了催化剂的比表面积并改善了催化剂的孔体积,提高了光催化剂活性和再生性.     

铁掺杂TiO2/膨润土光催化剂的制备及表征

以溶胶-凝胶法制备了过渡金属铁掺杂的Fe-TiO2/膨润土复合光催化剂,通过XRD、FTIR技术对该系列催化剂的结构进行了表征,并以亚甲基蓝染料废水为模型,考察了紫外光和日光下铁掺杂量对催化剂性能的影响。结果表明,催化剂中有锐钛矿型TiO2生成,铁掺杂TiO2进入了膨润土的蒙脱石层间,改变了蒙脱石层间的有序性,生成了Ti—O—Si键,实现了TiO2粒子与膨润土的复合;适量Fe3+的掺杂降低了TiO2粒子的粒径,并且部分Fe3+还可能进入了TiO2的晶格,形成了缺陷位,拓宽了TiO2的光谱利用范围,提高了光催化活性。     

磁性纳米TiO_2/Fe_3O_4的制备及其光催化性能

采用特殊液相沉淀法分两步制备了壳核结构的磁性纳米TiO2/Fe3O4,并讨论了TiO2/Fe3O4比例对其磁性的影响。利用XRD、TEM和VSM对其进行了表征,用它做催化剂,甲基橙溶液为降解目标,在日光作用下对其光催化活性进行了研究,并测出了其回收率。结果表明,在本实验条件下制备的磁性纳米TiO2/Fe3O4表现为超顺磁性,具有较强的光催化活性和较高的回收率。当TiO2∶Fe3O4为4∶1,在450℃焙烧30min条件下得到的催化剂,对20mg/L的甲基橙溶液在60min内降解率高达91.5%,明显高于纯TiO2的催化活性,在外加强磁场的作用下,此催化剂很快从溶液中分离出来,测得其回收率为88.2%。     

Pr掺杂TiO2光催化剂的制备及其对酸性品红降解反应的催化性能

以钛酸四丁酯为前躯物,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同含量Pr的TiO2光催化剂,利用XRD,TG-DTA,AFM,UV-Vis,FTIR等手段对催化剂进行了表征。并通过酸性品红光催化降解实验对其光催化性能进行了评价,考查了实验条件,如催化剂用量,烧结温度,掺杂量等对催化剂催化活性的影响。Pr2O3的掺杂阻碍了TiO2晶相由锐钛矿型向金红石型的转变,使TiO2的粒径减小,比表面积增大,催化活性增强。当Pr掺杂量为0.8%,催化剂用量为0.03g,烧结温度为500℃时,酸性品红的降解率达到97%以上,酸性品红的降解反应为准一级反应。     

磁性光催化剂TiO2/Fe3O4的制备和表征

以Fe3O4为磁核,制备了易于分离的磁性光催化剂.采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIP)等手段表征催化剂的表面形貌、晶型组成、化学结构等.结果表明,TiO2包覆在Fe3O4表面,且包覆较为牢固.利用降解斯蒂酚酸考察其光催化性能,制得的催化剂具有较高的光催化活性和较好的可分离性.     

基于Er3+：YAlO3/TiO2的可见光催化降解室内甲醛

为使TiO2能够在可见光下发挥其于紫外激发的高光催化活性降解室内甲醛,采用水热处理法将TiO2与掺杂稀土离子Er3+的上转换发光剂Er3+∶YAlO3结合,制备具有可见光响应的Er3+∶YAlO3/TiO2光催化剂,并对其进行了表征分析。结果表明,TiO2以锐钛矿为主,且Er3+∶YAlO3可有效地将可见光上转换至可激发TiO2的紫外光。在箱式反应器中进行光催化降解气态甲醛,研究了甲醛初始浓度与催化剂用量对甲醛降解效率的影响。结果表明,该光催化反应的假一级反应速率常数( kapp )与甲醛初始浓度成正相关,而随催化剂用量的增加先升高后降低。当甲醛初始浓度为0.058 mg/m3、催化剂用量为0.1224 g/L时,kapp最大为3.65×10-3 min-1。该反应符合Langmuir-Hinshelwood模型,反应速率常数为5×10-8 mg/( L·min)。     

有机膨润土负载ZnO/TiO2光降解催化剂的研制及性能

以六水硝酸锌、酞酸丁酯和有机膨润土为原料,采用沉淀法制备ZnO/TiO2膨润土复合光催化材料,用IR和XRD对光催化剂的组织构造和微观结构进行表征,实验了光催化剂对亚甲基蓝废水的降解性能。结果表明：ZnO/TiO2成功负载于膨润土片层表面,ZnO的含量为有机膨润土的8%,反应温度为70℃,焙烧温度为420℃,催化剂用量为12mg/L时,亚甲基蓝废水的降解率可达97%以上。     

H_3PW_(12)O_(40)/La-N-TiO_2复合催化剂可见光下光催化降解吡虫啉研究(英文)

制备出H3PW12O40/La-N-TiO2催化剂并采用红外光谱,N2吸附-脱附分析,透射电镜和紫外漫反射进行结构表征。红外光谱检测表明,复合催化剂中H3PW12O40保留了Keggin结构;掺杂La-N之后,复合催化剂的BET比表面积是母体TiO2的两倍;透射电镜检测表明,催化剂由相对均匀的球形颗粒组成,分散性良好;紫外漫反射检测表明,掺杂La和N元素后所制备的复合催化剂对可将光的光响应性能明显提高。对吡虫啉的光催化实验表明,所制备的不同负载量催化剂中30%H3PW12O40/0.3%La-1.0%N-TiO2具有最好的光催化活性(≥400nm),光照3h后吡虫啉降解率为91.57%,光照6h后吡虫啉降解率达98.89%,基本上完全降解。