纳米ZnO光催化降解甲基橙研究

以ZnSO4.7H2O和Na2CO3为原料,采用沉淀法制备纳米ZnO粉体。以甲基橙为研究对象,高压汞灯(主波长365nm)为光源,研究了催化剂用量、甲基橙初始浓度、光强度、电解质(Cl-、SO42-、NO3-)及pH值等对甲基橙降解率的影响。     

Fe-Ni 共掺杂 ZnO 的制备及其光催化降解甲基橙活性

 采用溶液法制备了 Fe-Ni 共掺杂 ZnO 光催化剂, 并运用 X 射线衍射、扫描电镜和原子发射光谱等对催化剂进行了表征. 以甲基橙 (MO) 为模型污染物, 评价了样品的光催化活性, 考察了甲基橙初始浓度及其 pH 值, 以及催化剂用量等对光催化反应性能的影响. 结果表明, Fe-Ni 共掺杂降低了 ZnO 的结晶度, 并促进了晶粒的长大. 光催化降解反应表明, Fe-Ni 共掺杂显著提高了 ZnO 光催化降解甲基橙的活性, 当催化剂用量为 0.6 g/L, 经 120 min 紫外光照射时, 可使甲基橙溶液 (10 mg/L) 降解率达到 93.5%. 关键词：铁; 镍; 共掺杂; 氧化锌; 光催化; 甲基橙; 降解     

磷钨酸对甲基橙光催化降解的初步研究

在自制的光化学反应器中,以紫外灯为光源,以磷钨酸为光催化剂,研究了其对模拟甲基橙染料废水的光催化脱色降解的影响。实验结果表明,催化剂加入量、溶液初始浓度、不同光强度是影响催化降解效果的重要因素。最佳催化条件为20 mg/L的甲基橙溶液在紫外灯(16W)辐射下,光催化剂磷钨酸用量为1.5 g/L。     

TiO_2纳米膜上吸附态甲基橙的光催化降解反应活性研究

以反胶束溶液不同陈化是间及涂膜次数制备了三种TiO_2纳米膜，用XRD，SEM 和AFM方法考察了这些膜的形态结构特征，以吸附态甲基橙为模型反应物，研究 TiO_2纳米膜的光催化降解活性，并以AM1分子模拟计算探讨了甲基橙分子在不同膜 上可能的吸附态，及其与光催化降解的关联。结果表明，膜A最薄，膜上纳米粒子 分布均匀，表面平滑，甲基橙分子可能主要以端基方式吸附，这种吸附对分子骨架 化学键的影响较小，且不利于表面羟基对底物分子的进攻，结果反应活性低。膜B 最厚，对光的透过率最低，膜上纳米粒子分布很不均匀，表面缺陷结构丰富，对甲 基橙的吸附强，甲基橙分子主要以平卧式吸附，从而削弱了分子中的N=N双键，有 利于表面痉基对底物分子的进攻，光催化反应活性最高。膜C的厚度和粒子分布的 均匀性介于膜A和膜B之间，甲基橙分子可以两种方式吸附光催化反应的活性介于膜 A和膜B之间。     

TiO_2纳米膜上吸附态甲基橙的光催化降解反应活性研究

以反胶束溶液不同陈化是间及涂膜次数制备了三种TiO_2纳米膜,用XRD,SEM 和AFM方法考察了这些膜的形态结构特征,以吸附态甲基橙为模型反应物,研究 TiO_2纳米膜的光催化降解活性,并以AM1分子模拟计算探讨了甲基橙分子在不同膜 上可能的吸附态,及其与光催化降解的关联。结果表明,膜A最薄,膜上纳米粒子 分布均匀,表面平滑,甲基橙分子可能主要以端基方式吸附,这种吸附对分子骨架 化学键的影响较小,且不利于表面羟基对底物分子的进攻,结果反应活性低。膜B 最厚,对光的透过率最低,膜上纳米粒子分布很不均匀,表面缺陷结构丰富,对甲 基橙的吸附强,甲基橙分子主要以平卧式吸附,从而削弱了分子中的N=N双键,有 利于表面痉基对底物分子的进攻,光催化反应活性最高。膜C的厚度和粒子分布的 均匀性介于膜A和膜B之间,甲基橙分子可以两种方式吸附光催化反应的活性介于膜 A和膜B之间。     

二氧化钛纳米管的制备与光催化活性

用阳极氧化法,室温条件下在含NH4F和H2O的电解液(丙三醇+NH4F+H2O;乙二醇+NH4F+H2O)中制备了TiO2纳米管阵列。用环境扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征二氧化钛纳米管阵列的微观形貌和物相结构。在丙三醇电解液中,电压为60 V,65 V,70 V,75 V制备的纳米管直径依次为160、170、190、220 nm。对甲基橙(10 mg/L)降解测试TiO2纳米管阵列的光催化性能。研究结果表明:在100 V阳极电压制备经过500℃退火处理后的TiO2纳米管阵列的光催化效果最好,其光催化降解率在光照时间120 min时达到89.2%。     

含铁的柱撑膨润土光催化降解甲基橙

将两种含铁柱撑膨润土(Fe-Al-Bent和Fe-Bent)用作复相光催化剂, 表征结果证实它们具有很高的比表面积, 铁以高催化活性的α-Fe₂O₃存在于复相催化剂中. 以甲基橙为目标降解物, 考察了不同类型的催化剂、催化剂用量以及H₂O₂浓度对其降解的影响, 并与相应的均相Fenton反应进行了比较. 结果表明: 两种复相光催化剂的催化脱色性能和COD_Cr去除率都很高, 明显优于相应的均相Fenton反应, 且复合铁铝柱撑膨润土(Fe-Al-Bent)比单一的铁柱撑膨润土(Fe-Bent)催化性能更好, 此外它们还具有分离简单、重复使用性好等特点.     

铁柱撑膨润土的微波合成及对甲基橙的光催化氧化降解作用

在微波作用下,由钙基膨润土和铁溶胶快速制备铁柱撑膨润土,分别用XRD、BET、SEM-EDS和TC-DSC测试技术表征了催化剂的组成和结构,结果表明,羟基铁阳离子进入膨润土层间取代Ca2+形成柱撑,膨润土孔结构基本不变,比表面积增加.考察了铁柱撑膨润土对光催化降解甲基橙反应的催化活性,确定了最佳降解反应条件为:体系pH=3,微波500W、80℃辐射10min制备的铁柱撑膨润土为催化剂,用量1.5g/L,H2O2浓度为7.345×10-3mol/L,甲基橙浓度100mg/L,紫外光照射60min,甲基橙的降解率可达98.1％.     

纳米TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙的研究

本文通过Sol-Gel工艺在载玻片表面、多孔陶瓷表面及玻璃纤维表面制得了均匀透明的纳米TiO₂复合薄膜,以甲基橙为研究对象,紫外灯为光源,研究了甲基橙初始浓度、光照时间、催化剂载体比表面、初始溶液的pH值对甲基橙降解率的影响,并比较了半导体耦合薄膜的光催化降解能力.研究结果表明:SnO₂-TiO₂复合膜相对于其它耦合膜及金属(La)掺杂膜有较高的降解率.     

偏锡酸锌纳米微粒的水热法制备及其对甲基橙降解的光催化性能

以醋酸锌和氯化锡为原料,以聚甲基丙烯酸钠(PMA)为表面活性剂,利用水热法合成了偏锡酸锌(ZnSnO3)纳米微粒;采用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、扫描电镜等分析了ZnSnO3纳米微粒的晶相、表面组成、形貌;并测定了ZnSnO3纳米微粒对甲基橙溶液的光催化降解性能.结果表明,所得ZnSnO3纳米微粒粒径约为20nm,表面存在羧基;其对pH=2的甲基橙溶液的光催化降解效果较好,甲基橙的初始浓度越低,降解效果越明显;随着催化剂用量的增加,降解效率逐渐增大.此外,循环催化试验结果表明ZnSnO3纳米微粒具有较好的催化稳定性.     

硫化亚铜/四针状氧化锌晶须纳米复合材料的制备及其光催化性能(英文)

在聚乙烯吡咯烷酮的辅助下,采用多元醇法制备了不同铜/锌摩尔比的硫化亚铜/四针状氧化锌晶须纳米复合材料,并利用X射线衍射、场发射扫描电镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对样品进行了表征.结果表明,在紫外光照射下,样品对甲基橙的光降解效率优于纯ZnO晶须.在铜/锌摩尔比低于4%时,样品的光催化性能随着铜/锌摩尔比增加而增加,但随着铜/锌摩尔比的继续增加,样品的光催化性能下降.此外,还采用周期实验来评价催化剂的稳定性.结果表明,该催化剂具有优异的光催化稳定性.     

银促进的TiO2光催化降解甲基橙

 采用溶胶-凝胶和水热协同法制备了不同Ag含量的负载型Ag-TiO2样品,这些样品具有较大的比表面积和较小的粒径. 适量负载金属银后的TiO2在紫外及可见光下的光催化活性均得到提高. 银在TiO2上的最佳负载量为0.15%, 过高的负载量反而会降低TiO2光催化降解甲基橙的活性. 由于反应机理的不同,银负载对TiO2可见光下催化活性的提高要明显高于对其紫外光下催化活性的提高. 在可见光照射下,从激发态染料注入到TiO2导带的电子迅速转移到了Ag原子簇, Ag原子簇通过促进电荷分离抑制了电子和染料正离子自由基的复合,从而促进了光催化过程. 研究结果表明,有效地促进电荷分离以及激发态电子和氧气分子的反应是提高染料敏化光催化活性的关键.     

TiO2催化超声降解甲基橙溶液

采用经过处理后工业生产的TiO2作为催化剂,以超声降解甲基橙反应为模型,研究了各种因素对。TiO2催化超声降解的影响。研究表明,在TiO2催化剂作用下超声降解甲基橙的效果明显。TiO2催化剂用量在0．3～0．5g／L之间,超声波频率25kHz,输出功率1．0W／cm^2,pH=1．0时,甲基橙水溶液初始浓度为20mg／L的条件下,90min左右基本可全部降解,COD的去除率达到99．0％。     

Photocatalytic Activity of Nanocomposites of ZnO and Multi-Walled Carbon Nanotubes for Dye Degradation

Nanocomposites of ZnO and multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) were prepared via electrostatic interaction and in situ hydrothermal synthesis approaches. The ZnO/MWNTs nanocomposites display relatively higher photocatalytic activity than ZnO nanoparticles for the degradation of Rhodamine B. Therein, MWNTs, acting as a photogenerated electron acceptor, retard the recombination of photoinduced electron and hole. The experimental results show that the photocatalytic activity of the ZnO/MWNTs nanocomposites strongly depends on the synthetic route, which is probably due to the difference of surface states resulted from the different preparation processes.