TiO2光催化反应及其在废水处理中的应用

ＴｉＯ２多相光催化能利用太阳能有效降解多种对环境有害的污染物，使有害物质矿化为ＣＯ２、Ｈ２Ｏ及其它无机小分子物质。本文综述了ＴｉＯ２光催化的机理，提高光催化能力的途径，多种具有代表性污染物的光催化降解处理方法，以及目前尚存在的一些问题，扼要介绍了近年来ＴｉＯ２光催化反应及其在废水处理中应用的研究进展及应用前景。  

TiO2晶型与光催化活性关系的研究

随着工业的发展，人类本来很有限的水资源却受到日益严重的污染，清除水体中的有毒有害化学物质已成为环保领域中的一项重要工作，传统的水污染治理方法存在着能耗大、二次污染及降解不完全等缺点，而光催化降解技术可为这些问题提供较好的解决手段。光催化剂多为半导体氧化物，它们在一定波长光的照射下可将价带电子激发到带产生光生电子－空穴对，该光生电子－空穴对具有较强的氧化还原能力，可氧化水体中大部分有机污染物，TiO2以其良好的禁带宽度、较高的催化活性、抗光腐蚀及无毒、稳定性好等优点，已成为光催化剂研究的热点，本文选择具有典型偶氮染料结构的甲基橙水溶液为研究体系，对TiO2晶型与光催化活性之间的关系进行研究，得到一些有益的结果。  

S2O2-8/ZrO2固体超强酸的研究

以Ｓ２Ｏ８＾２－浸渍无定形Ｚr（ＯＨ）４，制得较ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２酸性更强的固体超强酸。用正丁烷异构化反应考察了Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２的酸性。结果表明，在对 ＺrＯ２有促进作用的非卤素阴离子中，Ｓ２Ｏ８＾２－是最好的促进剂。最佳焙烧条件下Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２固体超强酸比ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２的酸性更强。３５℃下，Ｓ２Ｏ８＾２－／ＺrＯ２上正丁烷异构化反应速率较ＳＯ４＾２－／ＺrＯ２提高了１．２倍  

掺杂纳米TiO2光催化性能的研究

利用浸渍法分别制备了Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu六种过渡金属离子掺杂改性的二氧化钛光催化剂，以乙酸水溶液的光催化氧化反应和二氧化碳还原反应为探针,评价了掺杂催化剂的光催化性能.借助光电子能谱（XPS）、X射线衍射分析（XRD）等手段对掺杂催化剂进行了表征.研究结果表明，经过渡金属离子掺杂后，光催化性能均有不同程度的改善，改善程度按Cr、Co、Ni、Fe、Mn、Cu递增.掺杂后催化剂表面吸附氧的活泼性、金属离子的价态及得电子能力上的差异决定了不同离子掺杂纳米二氧化钛光催化性能的差异.  

ZrO2／SO4^2—超强酸体系形成过程的研究

本文用XRD、TG-DTG-DTA、SEM和化学分析等多种实验手段研究了浸渍H_2SO_4的无定形ZrO_2在不同焙烧温度下的晶化和相变,失水和失硫等过程.实验结果表明,这些过程与超强酸的形成密切相关,在ZrO_2/SO_4~(2-)超强酸体系中不存在水和游离H_(2)SO_(4),体系超强酸强度最高时ZrO_2呈四方晶相,晶体表面约有略少于1/3的Zr原子与SO_4~(2-)根相结合.  

掺杂过渡金属离子的TiO2复合纳米粒子光催化剂--罗丹明B的光催化降解

在悬浮液体系中进行的半导体光催化降解反应中,催化剂的导带电子(或被俘获到半导体表面的电子)还原电解质溶液的O2分子(受主)是反应的决速步骤,O2分子接受电子后形成的超氧自由基O2-或羟基自由基HO·具有很强的氧化能力,能将污梁物氧化降解[13].  

半导体多相光催化应用研究进展

本文综述了半导体多相光催化应用研究现状, 对有代表性的光催化剂和新型反应装置作了介绍, 阐述与评价了光催化在环境保护、卫生保健、金属催化剂制备、贵金属回收与物质合成等几个主要方面的应用研究成果, 并对今后工作的重点提出了一些意见。  

TiSiW12O40／TiO2催化合成苯甲酸酯

首次报道了以固载杂多酸盐TiSiW12O40/TiO2为催化剂，对以丙醇、丁醇、正戊醇、异戊醇和苯甲酸为原料，合成相应苯甲酸酸的反应条件进行了研究。实验表明，TiSiW12O40/TiO2是合成苯甲酸酯的良好催化剂，最佳反应条件为：醇酸摩尔比为4：1，催化剂用量为反应物料总质量的1.5%，反应时间为2.5h。在此条件下，苯甲酸丙酯及苯甲酸正丁酯的产率分别为70.5%及75.6%，苯甲酸戊酯和苯甲酸异戊酯的产率分别达96.7%和83.3%。  

单分散二氧化硅球形颗粒的制备与形成机理

在醇水混合溶剂中以氨作催化剂，正硅酸乙酯为硅源，通过溶胶—凝胶工艺制 备单分散二氧化硅球形颗粒，通过透视电镜进行研究各种反应条件如溶剂类型、氨 和水的浓度、水解温度等对二氧化硅的颗粒大小和形貌的影响．结果显示：以甲醇 和乙醇为溶剂可以形成单分散的二氧化硅球形颗粒，以丙醇和丁醇为溶剂，二氧化 硅球形颗粒容易聚集；在其它条件不变的情况下，球形颗粒的粒径随水和硅源的浓 度增加而增大；而且水解温度的升高，生成的颗粒粒径也逐渐增大，仔细研究和讨 论了二氧化硅颗粒在不同反应条件下的形成机理．  

1-(2-羟基-5-硝基苯基)-重氮氨基偶氮苯与汞的显色反应

环境监测中通常采用双硫腙法和冷原子吸收光度法测定有毒元素汞。也有用三氮烯试剂测定微量汞的报道。三氮烯试剂与第ⅠB、ⅡB族金属元素有高灵敏度的显色反应,可用来测定样品中微量的Cd2+、Hg2+、Zn2+、Cu2+等金属离子[1-3]。本文用新合成的显色剂1 (2 羟基 5 硝基苯基) 重氮氨基偶氮苯测定工业废水样品中的汞,结果满意。1　实验部分移取一定量的汞标准溶液(不大于12μg)于25ml容量瓶中,依次加入3 5ml的Na2B4O7 NaOH缓冲溶液(pH=10 5),1 5ml2%的TritonX 100溶液和2 5ml0 04%的HNPDAAB无水乙醇溶液,以水定容,摇匀,于25°C发色…