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。     

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…     

杂多酸光催化降解有机污染物

本文综述了杂多酸对有机污染物的光催化降解,包括自身光致催化作用,半导体协同光催化作用,H₂O₂存在下的类Fenton反应和超声辅助催化作用。杂多酸与有机物反应的机理主要是电子-空穴对的产生和·OH等自由基的生成。概述了杂多酸的结构类型和杂多酸光催化作用的优点和局限性,提出利用掺杂调变杂多酸的晶体结构,降低其能带宽度,提高光催化作用反应的量子效率;探索杂多酸与其它电子受体的组合,特别是与具有可见光活性的物质的组合,以扩大光响应范围,实现可见光催化反应。     

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。     

TiO2光催化氧化去除有机污染物的研究进展

本文综述了近年来TiO2光催化降解有机污染物的研究进展,讨论了各类 有机污染物光催化氧化反应的特点、影响反应速率的因素及光催化体系的改进。     

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。     

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.     

新型双功能复合忆极的制备及其加速水中有机污染物降解作用的研究

介绍了新型复合电极的制备方法、其双功能特性以及在提高水中有机污染物（如苯胺）降解速度所起的作用，并对其作用机制进行了讨论。实验结果表明，由空气电极和TiO2光催化剂组成的复合电极，当其工作电位控制在0.05V(vs.SCE)左右时，既具有良好的光电效应，又 具有以较高效率合成H2O2的特性，使溶液中的有机分子获得来自光催化氧化与光化学氧化两方面的联合降解作用，从而显著地提高了有机分子的氧化降解速度。     

三维电极电助光催化降解直接湖蓝水溶液的研究

 以500W高压汞灯为光源,在TiO2光催化剂和电催化剂同时存在下,联合多相三维电极技术与光催化技术,对直接湖蓝5B水溶液进行了电助光催化降解的研究．实验结果表明,浓度为0．5mmol／L的直接湖蓝5B水溶液经30min的光电催化降解,其大环结构可迅速破坏,颜色可迅速褪去,色度去除率高达96．8％,COD去除率可达66．7％．考察了空气流速、光催化剂加入量、底物的初始浓度、电解槽电压、pH值、电导率、以及曝气量等因素对直接湖蓝5B脱色率及COD去除率的影响．     

TiO2薄膜的Ag改性及光催化活性

 用光化学沉积法对纳米TiO2薄膜进行了Ag改性,用漫反射紫外-可见光谱、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱分析了Ag-TiO2薄膜的光谱特征、表面形貌和表面组成. 以苯酚为模拟污染物,在不同波长光源及有氧和无氧条件下考察了Ag-TiO2薄膜的光催化活性. 结果表明,当银沉积量大于 0.0150 mg/cm2时, Ag-TiO2薄膜对紫外光的吸收发生了明显的蓝移,同时在346 nm附近出现了小的吸收峰且该峰随着银沉积量的增加逐渐向长波方向移动. 沉积在TiO2薄膜表面的银颗粒大小不均匀,主要以单质银的形式存在,也生成了部分Ag2O; 相对于TiO2薄膜, Ag-TiO2薄膜表面吸附氧的含量明显增大. Ag-TiO2薄膜的光吸收特性对其催化活性影响较大. 在低压汞灯及有氧参与的条件下,银沉积量为0.0523 mg/cm2的Ag-TiO2薄膜的催化活性最高, 其反应速率常数是TiO2薄膜的1.16倍. Ag+更易沉积在较大n值的Ag簇上,其颗粒大小不可能完全均匀. Ag-TiO2薄膜的光吸收特性、 Ag簇的大小以及Ag对O2的吸附作用是决定Ag-TiO2薄膜催化活性的主要因素.     

二氧化钛悬浆体系中八种染料的太阳光催化氧化降解

研究了二氧化钛悬浆体系中具有不同结构和不同取代基的八种染料化合物在太阳光作用下的降解过程。实验中测定了染料溶液的脱色速度、总有机碳去除率以及降解过程中部分无机离子的生成情况。结果显示,在此条件下,八种染料化合物均得到不同程度的降解。着重比较了染料分子在光催化降解过程中,不同取代基以及取代基的不同位置对染料分子降解及无机离子生成情况的影响,从而进一步揭示了染料分子的光催化降解机理。     

多金属氧酸盐杂化催化剂光催化降解有机杀虫剂六氯苯

 通过自组装技术制备了一系列多金属氧酸盐-有机胺-分子筛杂化催化剂K5［M(H2O)PW11O39］-(EtO)3Si(CH2)3NH2-MCM-48,用XRD,ICP-AES,UV/DRS,FT-IR,31P MAS NMR和N2吸附等手段对其组成和结构进行了表征,并以有机杀虫剂六氯苯为探针分子考察了其光催化活性. 结果表明,多金属氧酸盐杂化催化剂的光催化降解活性高于直接光解,能有效地降解污水中的六氯苯,且易分离,可循环使用.     

镧系离子掺杂TiO2的制备及其对咪唑降解反应的光催化活性

 以TiCl4和镧系元素的氯化盐溶液为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了不同含量镧系离子掺杂的TiO2光催化剂,用X射线衍射(XRD)、 光致发光光谱(PLS)、 表面光电压谱(SPS)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征. XRD结果表明,样品为锐钛矿和金红石的混晶相,镧系离子未进入到TiO2晶格中. PLS和SPS测定结果表明,随着掺杂离子的不同和掺杂含量的不同,样品的谱强度呈现有规律的变化. 在紫外光照射下,以咪唑为目标降解物比较了催化剂的光催化活性. 结果表明,适当含量的镧系离子掺杂可有效促进TiO2表面光生载流子的分离,从而显著提高其光催化活性.     

偶氮染料刚果红在水中的光催化降解过程

 通过研究在间歇悬浮体系中直接偶氮染料刚果红在水中的光催化降解过程,确定了最佳降解条件. 同时测定了染料溶液的脱色率、COD去除率和矿化率以考察降解过程中脱色与矿化的关系. 另外,对降解过程中溶液pH值的变化及反应的可能中间体进行分析,结果表明: 刚果红染料分子的光催化降解过程分为脱色和矿化两个阶段. 矿化主要发生在脱色结束以后, 并且伴随着脱色溶液的酸化现象. 脱色过程进行较快,完全脱色后形成的中间产物需要较长时间才能被逐步矿化.