水中总磷和总氮含量的离子色谱测定法

采用紫外光-臭氧氧化结合离子色谱法对氧化消解后的水样同时进行总磷和总氮的测定。配制Na2CO3/NaHCO3淋洗液,采用1 mL定量环,大体积直接进样。在优化工作条件下,总磷在0.05～5.00 mg/L,总氮在0.10～10.0 mg/L范围内线性良好,线性相关系数分别为0.9999和0.9998,总磷和总氮检出限为分别3.60和4.57μg/L;总磷和总氮的检测相对标准偏差(RSD)分别低于4.9%和4.1%,总磷加标回收率为95.0%～105.0%,总氮加标回收率为93.0%～103.0%。自然环境水样检测与真实值相对偏差小于4.2%。本方法选择性好,灵敏度高,精密度和准确度高,用于实际水样中总磷和总氮含量测定的结果与国标法(GB11894-89,GB11893-89)基本一致     

超氧化物歧化酶对TiO_2光催化损伤DNA的影响

以小牛胸腺DNA为对象,在超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)存在下,研究了纳米二氧化钛(TiO2)光催化对DNA损伤特性及SOD对TiO2光催化损伤DNA的影响.采用凝胶电泳和高效液相色谱(HPLC)分析法,探讨了DNA的损伤程度.运用生物标准样8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2'-deoxyguanosine,8-OHdG)为内标物并通过高效液相色谱-电喷雾离子化串联质谱联用技术(HPLC-ESI-MS/MS)对DNA损伤产物进行了跟踪分析,采用过氧化物酶催化分光光度法及顺磁共振技术(ESR)跟踪测定TiO2光催化DNA损伤过程中H2O2和氧化物种的变化,探讨了DNA氧化损伤机理.结果表明,在实验条件下紫外光照(UV,λ=200～275 nm),Dark/TiO2和UV/TiO2体系中,DNA氧化损伤程度为UV/TiO2UVDark/TiO2.光催化260 min DNA损伤99%,反应动力学常数K=7.82×10-3 min-1.抗氧化剂SOD具有清除光催化体系中超氧自由基(.O·2)的能力,可以抑制DNA的损伤,反应动力学常数K=2.27×10-3 min-1.8-OHdG为DNA损伤中鸟嘌呤氧化的特异产物,UV及光催化体系对DNA损伤主要涉及.O 2·及羟基自由基(·OH)历程,光催化体系对DNA损伤伴随有深度氧化(矿化)过程,实验条件下12 h DNA矿化75.06%.     

铕掺杂TiO_2的制备及其可见光光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同铕(Eu)掺杂量的TiO2纳米颗粒(Eu-TiO2),利用透射电镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),X射线衍射(XRD)及紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等方法对Eu-TiO2进行了物理特性的初步表征.结果表明:与未掺杂纳米TiO2比较,Eu-TiO2禁带宽度变窄,具有可见光光催化活性.在可见光下(λ≥420nm)照射下,以光催化降解染料罗丹明B(Rho-damine B,RhB)为目标反应,探讨了Eu-TiO2不同制备条件对RhB降解光催化活性的影响,优化得到制备高活性Eu-TiO2最佳pH为3、掺杂比例(nEu/nTi)为0.05%、煅烧温度为500℃.研究了可见光照射下Eu-TiO2降解RhB和无色有机小分子水杨酸(SA)光催化反应条件及降解特性,RhB的12h深度氧化矿化率为60.2%,SA的8h降解率达到100%.通过跟踪测定可见光下Eu-TiO2光催化反应过程中氧化物种的变化,研究了可见光激发Eu-TiO2光催化反应机理,表明其光催化反应主要涉及羟基自由基(.OH)历程.     

微波消解-分光光度法测定石油化工循环水中总磷

1 引 言为灭菌、缓蚀、阻垢，在循环冷却水中常加入一种含有机磷的水质稳定剂，因此，循环水中总磷的控制至关重要。本文采用微波幅射法对含有机磷的循环水样品进行消解，将有机磷和各种形态的无机磷氧化转变为正磷酸后加以测定。从而大大缩短了样品前处理的时间，提高了分析速度。2 实验部分2.1 仪器和试剂 WR－1和WRT－Ａ微波样品处理系统，附有温度和压力显示、控制装置(北京美诚科贸集团)；721型分光光度计(上海第三分析仪器厂)。所有试剂均为分析纯，水为去离子水；磷标准储备液；500.0 mg/L PO3-4,使用时稀释成15.00 mg/L PO3-4;…     

掺氮二氧化钛可见光照射降解微囊藻毒素-LR

采用溶胶凝胶法制备了N掺杂TiO2(N-TiO2)纳米粉体光催化剂,利用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见反射光谱及透射电镜(TEM)分析测定,对光催化剂N/TiO2进行了结构表征.发现N掺杂TiO2相对纯TiO2禁带宽度变窄,可见光区有明显吸收.在可见光照射下,利用纳米N/TiO2作为光催化剂降解微囊藻毒素(Microcystin-LR,MC-LR),通过高效液相色谱仪(HPLC)跟踪检测降解过程MC-LR浓度变化,液质联用仪(LC-MS)检测MC-LR降解中间产物变化.利用电子自旋共振法(ESR)及过氧化物酶催化氧化方法跟踪定性定量测定光催化过程中氧化物种的种类变化.采用总有机碳(TOC)测定仪测定了MC-LR光催化深度氧化矿化效果.结果表明,可见光(λ420nm)照射可有效激发光催化剂N-TiO2活化分子氧降解MC-LR,在反应条件下,光催化反应14h,MC-LR降解率达到100%,20h矿化率达到59%.其光催化反应体系中氧化物种主要为羟基自由基(·OH).质谱检测到13种降解产物,主要反应机理为光催化反应产生·OH进攻MC-LR结构四个易氧化部位,以及一些氨基酸之间的肽键的水解.     

二氧化钛光催化氧化-离子色谱法测定液晶材料中的氟含量

建立了TiO2光催化氧化-离子色谱法测定液晶材料中氟含量的方法。利用TiO2光催化氧化技术作为预处理手段对含氟液晶化合物进行有机破坏,使碳氟键断裂,生成的F-用离子色谱法测定。结果表明,TiO2催化剂用量为0.1g/L时,可达到最佳的光催化降解效果,最佳降解时间为50min。F-峰面积与其含量在0.005～1mg/g范围内呈良好的线性关系,检出限为2.1μg/g。测得3种液晶材料的氟含量分别为7.6,18.1及28.4mg/g,不同浓度的加标回收率为86.0%～118.0%,相对标准偏差RSD(n=5)在3.2%～5.7%之间。本方法不仅适用于有机氟体系,同时也为需经有机破坏后进行测定的有机化合物体系提供了新方法。     

微波法制备SO_4~(2-)_/TiO_2催化剂及其光催化氧化性能

采用微波法、混合加热法和常规加热法制备 SO_4~(2-)/TiO_2催化剂 ,运用 XRD、 BET、 DRS及 LRS光谱测定等技术对催化剂的结构进行了表征 ,并以光催化降解 C2H4为模型反应考察了不同制备方法对催化剂的光催化氧化反应性能的影响 .研究结果表明 ,微波法制备的 SO_4~(2-)/TiO_2催化剂的光催化氧化性能得到明显改善 ,对乙烯转化率为 80％ ,而混合加热法和常规加热法制备的样品乙烯转化率分别为 58％和 41％ .微波辐射制备的催化剂锐钛矿相含量高、比表面积大 ,光吸收阈值增大;并且拉曼散射光谱向低波数方向移动 ,有助于增加光致电子的跃迁几率 ,提高多相光催化过程的本征量子效率 .     

SO42-对TiO2及Ce-TiO2光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米SO42-/Ce-TiO2, SO42-/TiO2及Ce-TiO2光催化剂,并用IR, BET, XPS, XRD等手段对所制得的样品进行表征,将其用于对有机磷农药(DDVP)稀释液的光催化降解,结果表明所制SO42-/Ce-TiO2, SO42-/TiO2具有超强酸特征,其光催化活性较Ce-TiO2有明显提高.     

尿素为氮源N-TiO2的制备、表征及光催化性能

以钛酸丁酯为前驱体,以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了不同N含量的TiO2光催化剂(N-TiO2).通过X-射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、分子荧光光谱(PL)、X-射线光电子能谱(XPS)等检测手段对其结构和物理性能进行了表征.结果表明,N的掺杂能抑制锐钛矿相TiO2向金红石相的转化,能将TiO2的吸收边波长拓宽到可见光区域,能加速光生电子-空穴对的分离,提高光催化活性.在以可见光为光源进行重铬酸钾的光催化还原和苯酚的光催化氧化反应中,9%N-TiO2-500表现出了最强的光催化活性,且在光催化活性的稳定性实验中,表现出良好的光催化活性的稳定性,能多次重复使用.     

光催化氧化法测定地表水化学需氧量的研究

用溶胶-凝胶法在石英管上制备了纳米TiO₂膜, 并采用光催化氧化法建立了一种测定地表水化学需氧量(COD)的新方法. 以Ce(IV)作为纳米TiO₂光生电子的接受体, 从而减少了纳米TiO₂光生电子和光生空穴的复合, 提高纳米TiO₂的光催化氧化能力. 以测定Ce(IV)的紫外吸收为手段探讨了光催化氧化测定COD的机理, 考察了测定COD的最佳反应条件. 实验结果表明, 该方法条件温和, 不会造成二次污染, 能够实现地表水等低COD值水样的快速准确测定. 在该实验所选择的条件下, 可准确地测定1.0～12 mg?L^－1之间的COD值, 检测限为0.4 mg?L^－1.     

Ag/TiO_2光催化氧化还原反应脱除水体中无机氮

采用光催化还原法制备了高活性的载银二氧化钛光催化剂,并用XRF、TEM、XRD及XPS、UV-Vis方法对催化剂进行了表征.考察了负载Ag的含量、催化剂制备时间、搅拌气体的种类以及Fe2+的添加等条件对该催化剂光催化水体脱氮活性的影响.结果表明:载银量1.0%时去除效果最佳;制备催化剂时光照时间不充分会使催化剂失去还原效力;氮气保护下催化剂反应活性更高;Fe2+的加入利于光催化反应;2 h光催化含氨氮和亚硝基氮的水样,总脱氮率达到了63.9%.     

多壁碳纳米管修饰的CdS/TiO2复合光催化材料的制备及其光解水制氢特性

以P25 TiO₂(德国Degussa化学公司)粉末为原料采用溶胶-凝胶法制备了含有不同CdS质量分数的复合光催化剂,利用多壁碳纳米管(MWCNTs)对CdS/TiO₂进行修饰,制备了一系列不同CdS含量的MWCNTs/CdS/TiO₂光催化材料。对所得的光催化剂进行了扫描电镜、低温氮吸附-脱附及光解水制氢活性的表征。研究了MWCNTs对CdS/TiO₂催化剂体系光解水制氢活性的影响。结果表明,MWCNTs的引入均使得光解水产氢量(14.0 μmol)增加,与未加入MWCNTs的复合光化剂产氢量(11.6 μmol)相比,平均产氢率增加了18%,最高可达21%。     

三波长分光光度法研究纳米TiO_2对Hg~(2+)的光催化还原效果

利用自制微型纳米TiO2光催化反应器对不同初始浓度的Hg2+溶液进行光催化还原实验,利用Hg2+-硫氰酸盐-罗丹明B离子缔合物分光光度法测定溶液中剩余Hg2+的浓度,表征Hg2+的光催化还原效果.采用三波长分光光度法有效地消除了TiO2悬浮体系中的浑浊对测定的干扰.讨论了光催化还原的最佳条件及其在消除工业废水中有毒物质Hg(Ⅱ)方面的应用.结果表明:纳米TiO2对低浓度Hg2+溶液光催化还原效果显著,还原率可达90%以上,并且可以大幅降低工业废水中Hg(Ⅱ)的浓度.     

NOx气相光催化氧化降解研究

利用ＴｉＯ２光催化氧化技术对ＮＯｘ进行了净化研究,在一定反应条件下,ＮＯｘ光催化氧化降解率很高,Ｐ－２５的降解达９７％。考察了氧气,水含量等对ＮＯｘ光催化氧化的影响,同时对ＮＯｘ的吸附、光催化氧化动力学行为及机理进行了研究。利用ＦＴＩＲ分析确定反应产物,催化剂失活是由于反应产物硝酸吸附在催化剂表面所致。     

一种新的光催化氧化体系用于化学需氧量的测定研究

基于KMnO4能获得光生电子从而提高半导体光催化氧化能力的原理,建立了一种用纳米ZnO-KMnO4协同体系光催化测定化学需氧量(COD)的新方法,探讨了催化氧化测定COD的机理,考察了测定COD的最佳反应条件.COD值浓度在1.5～10mg/L范围内与信号呈良好的线性关系,检测限为0.5mg/L.用本方法测定实际水样,结果和标准高锰酸盐指数法(CODMn法)相符.     

Photocatalytic decomposition of oil films floating on water using TiO_2 supported on hollow glass microbeads by sunlight

The feasibility of photocatalytic decomposition of oil films floating on water using TiO2 supported on hollow glass microbeads was studied.The results showed that 100% of ethylbenzene and 78% of dodecane can be photocatalytically removed after 8 h illumination with sunlight.The TiO2 supported on the hollow glass microbeads was not easily detached from the beads.After 150 h illumination there was no significant loss of the photocatalytic activity of TiO2 Some intermediate products of photocatalytic decomposition of dodecane were detected.     

以ACF为模板制备掺氮TiO2及其光催化脱氨氮研究

本文采用溶胶-凝胶法制备了以活性炭纤维(ACF)为模板的掺氮TiO2光催化剂,利用XRD、XPS、TEM、SEM和UV-Vis等方法对催化剂进行了表征,测定了催化剂在紫外、日光照射下光催化脱氨氮的活性.ACF作模板掺氮TiO2催化剂具有介孔结构,平均粒径约为10 nm,比表面积为64.43 m2/g.紫外、可见光光催化2 h氨氮(85 mg/L)废水的氨氮去除率分别为68%和47%.结果表明,催化剂中氮的含量是影响催化剂光催化活性的重要因素.     

Degradation of organic dye using ZnO nanorods based continuous flow water purifier

Zinc oxide (ZnO) is a common semiconductor material uses in waste water treatment. However, utilizing of ZnO particles could be easily drained away by water and charged into the water system during the photocatalytic treatment. This could result of forming secondary pollution in the water system. Hence, it is necessity to grow ZnO nanorods on polyethylene terephthalate (PET) fiber to minimize the above mentioned problem. In this work, ZnO nanorods were grown on the flexible PET fiber in large quantity using a sol–gel method at low temperature (90 °C). A layer of 1-dodacanethiol polymer was per-coated on the PET fiber to improve the deposition of ZnO seed layer prior to the growth of ZnO nanorods. The PET fiber was covered with high areal density of ZnO nanorods (10.2 ± 0.8 NRs/μm²). Subsequently, this PET fiber was inserted into a glass tube for the setup of continuous flow water purifier. The photocatalytic study for degradation of Rhodamine B solution using this setup indicated that the reaction followed 1st order kinetic with rate constant of 1.28 h^?1. The ZnO nanorods were still intact with the fiber after the photocatalytic study. Thus, it is possible to upscale this setup as water purifier to purify the water system.     

基于镧和铬共掺杂钛酸锶产氢光催化剂构建Z机制全分解水体系（英文）

光催化剂的晶体结构、电子结构、表面结构等都会对自身性质产生决定性的作用,因此认识和理解光催化材料自身结构和光催化性能之间的内在联系有助于设计合成更高效的光催化剂以及光催化复合体系.本文通过聚合络合法和溶胶凝胶水热法分别制备了镧和铬共掺杂的光催化剂,标记为和在碘化钠或甲醇作为牺牲试剂的产氢反应中,担载Pt的样品显示了光催化活性,而担载Pt的样品活性很低,甚至无活性.我们将这两种材料分别作为产氢光催化剂与三氧化钨耦合构建Z机制全分解水体系.研究发现,只有体系观察到了氢气和氧气的产生.在第一个10 h的循环反应中,产生的摩尔比为3.7,明显高于水分解为2的化学计量比.这是因为在反应起始时加入的是Na I,质子还原产氢反应占据了主导.随着氢气的不断产生,部分I-被氧化成了IO_3-,而IO_3-的存在就可以驱动氧气的产生,由于溶液中氧化还原电的共存就可以持续驱动氢气和氧气的同时生成.为了测试体系的稳定性,我们将前面产生的气体完全抽空后又进行第二次10 h的循环反应,总共进行三次循环反应.在第一次循环过程中氢气、氧气生成速率分别为9.1和2.4mmol h~(–1),第二次循环其速率分别为9.9和3.7mmol h~(–1),第三次循环速率分别达到10.4和4.9mmol h~(–1).此外,通过三次循环后摩尔比为2.1,接近水分解的化学计量比.结合紫外可见漫反射光谱和Mott-Schottky曲线可以确定两种样品的能带位置.从能带位置示意图可知,两种样品都具有足够负的导带电势还原质子产氢以及足够正的价带电势氧化水产氧.需要指出的是样品的导带电势比样品的导带电势更负,这意味着前者的导带电势更有利于还原质子产氢.霍尔效应测试的结果表明,两种样品均显示出n型半导体的特征,此外样品显示出比样品更快的载流子迁移率以及更高的载流子浓度.因此,两种样品不同的导带位置以及不同的载流子迁移率和载流子浓度很可能是造成两者光催化性能具有显著差异的主要原因.     

离子液体-水混合溶剂中制备纳米晶TiO2的结构特性及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料, 离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM]+AcO-)-水为混合溶剂, 通过低温水热法制备了锐钛矿相TiO2纳米晶. 用XRD、N2吸附-脱附、XPS及UV-Vis漫反射等技术对产物的晶相、比表面积、表面性质及光吸收性进行表征, 并以甲基橙水溶液为研究对象, 考察了产物的光催化活性及催化剂用量、溶液酸碱度对其的影响. 结果表明, 离子液体鄄水混合溶剂中反应24 h 所得到的TiO2具有较高光催化活性, 并明显优于Degussa P25, 这一结果可归因于其具有较高的锐钛矿含量和较大的比表面积.