半导体光催化降解废水有机污染物概述

半导体多相光催化降解废水有机污染物是一个备受环境科学工作者关注的领域。文章简要地阐述了半导体的光电化学特性、有机物的光催化降解机理及其动力学、半导体光催化剂的改性方法及原理等 ,并讨论了半导体光催化技术当前的发展方向     

超声-光催化降解水中有机污染物

超声-光催化是一项近年发展起来的废水处理的新型高级氧化技术。该技术利用超声的空化效应、自由基效应以及机械效应强化光催化的催化效能,实现超声和光催化对水中有机污染物的协同降解。本文从水中有机污染物的超声-光催化降解机理、降解动力学、影响因素（光催化剂类型和投加量、超声频率和强度、溶液pH值、温度、反应物初始浓度、溶解性气体和离子强度）和反应器类型（悬浮型、固定床型）4个方面介绍了相关研究进展,提出了目前存在的主要问题,并展望了超声-光催化降解水中有机污染物的发展方向。     

二氧化钛选择性光催化降解有机污染物研究进展

半导体二氧化钛已被广泛应用于有机污染物的光催化降解,但其主要是通过光与二氧化钛作用产生的羟基自由基与有机污染物发生自由基氧化反应,这种自由基反应在降解污染物时没有选择性,当几种有机污染物共存时,它优先催化降解吸附在其表面的高浓度污染物,而低浓度的有机污染物因吸附量少而达不到有效降解。因此,研究开发具有高选择性的能降解低浓度高毒性有机污染物的二氧化钛材料是环境科学领域亟待解决的热点之一。本文综述了近十年来二氧化钛选择性光催化降解有机污染物的研究动态和主要成果,并对未来发展趋势进行展望。     

光催化降解水中有机污染物研究现状与展望

光催化技术是一种新兴、高效、节能、现代污水处理技术。从半导体光催化技术研究现状、反应机理、常见有机污染物光催化降解的现状、提高半导体光催化剂活性的途径、光催化技术发展中存在问题等方面对半导体光催化技术加以综述和讨论。目前不论从光催化技术、光催化的基础研究以及光催化应用研究方面都需进行大量的、深入研究工作。     

增强型电场协助光催化降解有机污染物

以颗粒状ＴｉＯ２为光催化剂,以工苯酚溶液的降解为模型反应,实现了在电场协助下三维光电组合仙化反应,实验发现,在相同的反应条件下,电解反应和光催化反应中苯酚的降解率分别为１０％和３３．６％,而光电组合催化过程中苯酚的降解率为８２．８％,存在明显的协同作用,产生这种协同作用的主要原因是,电解水反应可有效地为光催化反应提供氧源,以及阳极偏压可有效地减少光生电子和空穴的复合,此外,还研究了电量和溶液酸碱性     

有毒难降解有机污染物的光催化降解

有毒难降解有机污染物的光催化降解在原理、过程和效率等方面仍然存在着巨大的挑战,特别是光催化剂的构效关系、可见光的利用、分子氧的活化和污染物分子矿化分解的机理仍然是今后的研究热点.本文就近年来在半导体光催化和负载型铁离子光催化降解有毒有机污染物的两个重要方面的研究进展进行了评述.     

非水溶性席夫碱铁疏水异相光催化降解有毒有机污染物

通过化学方法合成了疏水性金属有机复合物双（水杨醛）邻苯二胺席夫碱铁（Fe-Bis-Schiff-base- salicylaldehyde-o-Phenylenediamine,Fe-SPA）。在水溶性介质体系中,以Fe-SPA疏水特性作为异相光催化剂降解有毒有机污染物,在pH 7.2介质,可见光（λ>420nm）照射下,通过Fe-SPA活化H2O2降解有毒有机污染物罗丹明B（Rhodamine B,RhB）、亚甲基蓝（Methylene Blue trihydrate,MB）和2,4-二氯苯酚（2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP）,研究了Fe-SPA的光催化特性。在实验条件下,反应150min RhB褪色完全,反应300min MB 褪色完全,反应10h DCP降解率达到65%。采用ESR（电子顺磁共振）跟踪测定活性氧化物种,检测到催化体系中产生了高氧化活性羟基自由基。通过RhB体系降解过程中的紫外-可见光谱和红外光谱分析,表明目标底物有效降解且最终转化为胺类和羧酸类小分子。在水溶性介质体系中,Fe-SPA以疏水特性作为异相光催化剂具有良好的稳定性,循环使用5次,光催化活性基本稳定。     

Pt/TiO2光催化降解甲苯

选择甲苯作为研究对象,探讨了在不同光源照射、不同光催化剂的作用下,气相甲苯的降解情况,结果表明甲苯在紫外杀菌灯照射下有明显的光化学反应发生。在光催化剂作用、转折灯照射时,甲苯发生催化氧化反应;并对催化剂在降解甲苯反应中的失活原因做了初步探讨。     

多金属氧酸盐光催化降解有机污染物研究进展

光催化作为一种高级氧化技术在有机污染物的降解方面得到广泛研究。本文概述了多金属氧酸盐光催化降解有机卤化物、染料、农药等有机污染物的研究进展,介绍了多金属氧酸盐与半导体氧化物、层状双氢氧化物、分子筛与介孔材料、离子交换树脂形成的复合材料,以及与半导体氧化物、聚乙烯醇等形成的复合膜材料的相关研究。     

增强型电场协助光催化降解有机污染物的初步研究

众所周知 ,Ti O2 的光催化量子效率低是限制该光催化技术走向应用的重要因素 .近年来 ,研究通过电场协助来提高其光催化反应效率的文献报导逐渐增多 [1～ 3 ] .这类技术中通常把 Ti O2 做成膜电极 ,并对该膜电极施加数十到数百毫伏的阳极偏压 ,致使光生电子更易离开催化剂表面 ,从而提高光催化效率 .例如 ,Butterfield等[2 ] 把 Ti O2 做成膜电极 ,发现光催化效率得到明显提高 .但目前该类工作多关注于具有二维特性的膜电极体系 .由于受膜电极单位活性面积的限制 ,在技术上很难大幅度提高时空降解率 ,使得这种方法在实际应用中可能受到限…     

磷钼杂多酸光度法测定吲哚乙酸

研究了吲哚乙酸与磷钼杂多酸在浓度为 0 .0 3 mol/L的硫酸介质中发生氧化还原反应 ,形成的还原产物 (钼蓝 )在 NH3-NH4Cl缓冲溶液 (p H8.4)中最大吸收波长为 314 nm,表观摩尔吸光系数 ε值为 3.5 4× 10 4L· mol-1·cm-1 ,吲哚乙酸含量在 5 .0× 10 -7～ 5 .0× 10 -5 mol/L范围内符合比尔定律 ,检出限为 1.0× 10 -7mol/L,对 2 .0 0× 10 -5 mol/L吲哚乙酸测定 10次的相对标准偏差为 6 .42 % ,加标回收率为 94.2 %～ 10 0 .1%     

Homogeneous Photodegradation of PVC by Tungstophosphoric Acid

The photocatalytic degradation of polyvinyl chloride (PVC) films by tungstophosphoric acid (HPW) was investigated. The main reason for highly enhanced photodegradation of HPW-doped PVC film was studied and discussed.     

杂多酸/聚乙烯醇复合膜的制备及光催化性能研究

合成了过渡金属取代的硅钨酸盐K₆SiM(H₂O)W₁₁O₃₉(M=Co、Ni、Cu,简称为SiMW₁₁),利用硅钨酸(H₄SiW₁₂O₄₀·nH₂O,简称为SiW₁₂)与SiMW₁₁做母体,分别将它们负载于聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)上,制成一系列杂多酸/聚乙烯醇复合膜光催化剂,利用IR、SEM进行了表征.以高压汞灯为光源,分别研究了SiW₁₂/PVA、SiCoW11/PVA、SiNiW₁₁/PVA、SiCuW₁₁/PVA复合膜对有机染料甲基橙的光催化脱色,它们都具有很高的催化活性,60 min内对甲基橙的脱色率均可达到90%以上,其中SiW₁₂/PVA复合膜效果最好,12 min内脱色率达100%.提高SiW₁₂负载量可有效提高膜的光催化活性,当SiW₁₂与PVA质量比为1:1时催化活性最高.     

Spectrophotometric Evidence for the Formation of a Mixed Bismuth-Phosphorus Heteropoly Acid

Abstract

Spectrophotometric evidence is presented to show that bismuth interacts with phosphate and molybdate in acid solution to form a mixed bismuth-phosphorus heteropoly acid. The complex is similar to 12-molybdophosphoric acid by virtue of its degree of dissociation in both concentrated and dilute acid solutions. The complex is more stable than 12-molybdophosphoric acid because it is formed when bismuth is added to a solution of 12-molybdophosphoric acid. The proposed bismuth-phosphorus compound is reduced much more readily to a heteropoly blue than is 12-molybdophosphoric acid, a fact that has contributed to a false belief that the bismuth may have been acting catalytically in the reduction of 12-molybdophosphoric acid.     

两性离子流动相测定杂多酸中的磷酸根、氯离子和硫酸根

采用离子色谱法测定杂多酸中痕量阴离子。由于常规的淋洗液(如Na2CO3,NaOH)呈碱性,使杂多酸迅速分解生成磷酸根,致使测定结果偏高。实验通过在常规淋洗液中加入适量两性离子后,调节淋洗液的pH为中性,从而能准确测定杂多酸中磷酸根氯离子和硫酸根的含量值。经过比较分别用去离子水和流动相稀释的样品中磷酸根的测定结果,确定淋洗液的最佳条件为2.5mmol/LNa2CO3-9.0mmol/LCHES,在该条件下测定,快速、准确、灵敏,且有较好的灵敏度和重现性。     

Surface Functionalization of Magnetite Nanoparticles with Sulfonic Acid and Heteropoly Acid: Efficient Magnetically Recoverable Solid Acid Catalysts

New magnetically recoverable solid acid catalysts for acid‐catalyzed reactions were designed via the surface chemical functionalization of silica‐coated magnetite nanoparticles (SCMNPs) with sulfonic acid groups. First, the SCMNPs were covalently functionalized with 3‐aminopropyl groups to achieve Amp‐SCMNPs. Then, reaction of the Amp‐SCMNPs with 1,4‐butane sultone followed by acidification with phosphotungstic acid (HPW) or diluted sulfuric acid produced magnetically recoverable solid acid catalysts, HPW‐ampsul‐SCMNPs and H‐ampsul‐SCMNPs, respectively. Both catalysts were characterized by various physicochemical analyses such as Fourier transform infrared (FT‐IR) and inductively coupled plasma‐optical emission (ICP‐OES) spectroscopies, vibrating sample magnetometry (VSM), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X‐ray diffraction (XRD), and energy‐dispersive X‐ray (EDX) analyses. Finally, the catalytic activities of the prepared catalysts were examined in the esterification of acetic acid with butanol and acetalization of benzaldehyde with ethylene glycol. Excellent catalytic efficiencies were obtained in both cases. The catalysts were consecutively recovered and reused five times without significant loss of their activities.     

耐尔蓝-钍钼杂多酸光度法测定钍

本文研究超高灵敏光度法测定钍。在聚乙烯醇（PVA）存在下，耐尔蓝（NB）与钍钼杂多酸络阴离子形成离子缔合物。在1．2mol／L高氯酸介质中缔合物的最大吸收位于590nm，摩尔吸光系数ε值4．45×106L·mol－1·cm－1，钍量在0～28μg／L范围服从比耳定律；测定极限C（Th）3．4μg／L（n＝9）；对20μg／LTh分析9次的相对标准偏差1．5％；缔合物的摩尔组成Th：Mo：NB＝1：12：3。考察了50多种共存离子影响，允许100倍量Ce（Ⅲ）、50倍量U（Ⅵ）和等量Ti（Ⅳ）存在。本法用于地质样品中钍的测定，结果满意。     

砷锑钼三元杂多酸光化学光度法测定痕量砷

砷锑钼三元杂多酸光化学分光光度法是测定０ ．０４ ～１ ．０ ｍ ｇ／ Ｌ 砷的新方法。在０ ．１２ ｍｏｌ／ Ｌ Ｈ２ Ｓ Ｏ４２ ．０ ×１０ － ４ ｍ ｏｌ／ Ｌ Ｓｂ（ Ⅲ）２ ．０ ×－ ３ ｍ ｏｌ／ Ｌ Ｍｏ（ Ⅵ）４ ％ （ Ｖ／ Ｖ） 甲醇介质中, Ａｓ（ Ⅲ） 、 Ｓｂ（ Ⅲ） 、 Ｍｏ（ Ⅵ） 形成的三元杂多酸被紫外光还原生成三元杂多蓝（λｍ ａ ｘ ＝ ７８０ ｎｍ ） 。实验结果表明,方法具有灵敏度高,选择性好,操作简便等特点。     

烟碱-磷钼杂多酸缔合微粒体系的光谱研究及分析应用

采用分光光度法和共振散射光谱法研究了小烟碱一磷钼杂多酸缔合微粒体系．在波长300～800nm范围内,波长愈短缔合微粒体系的吸光度值愈大,在400nm处的吸光度与烟碱浓度在0．50-50．0μg／mL范围成良好线性关系,检出限(3σ)为0．1μg／mL．据此建立了一个测定烟草中烟碱含量的分光光度法．该法灵敏、简便、快速、准确、重复性好,平均回收率为99％～103％,相对标准偏差RSD为0．9％～1．3％．共振散射光谱研究结果表明,该体系存在烟碱-磷钼杂多酸缔合微粒,该微粒在420nm处存在共振散射效应．