N掺杂改性纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用超声辅助溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为前驱体,尿素为N源,制备了N掺杂改性纳米Ti O2光催化材料;用XRD、DSC-TG、FT-IR、UV-Vis DRS、SEM-EDS等测试手段,对材料结构和性能进行了表征;利用光催化反应器,在紫外灯光照条件下考察了材料对水中苯酚的降解效果。结果表明:N掺杂改性使Ti O2晶粒更加细化,出现红移现象,光催化活性显著提高;在N掺杂量为5%(摩尔分数),煅烧温度为500℃,催化剂用量为2 g/L,500 W紫外灯光照条件下,光催化降解200 m L苯酚溶液(2 mg/L)的效果最佳;反应60 min后,苯酚降解率达到91.3%。     

纳米二氧化钛粉末光催化降解HD和VX的研究

研究了纳米二氧化钛末对HD和VX的光催化降解作用,发现吸附在二氧化钛粉上的HD和VX在紫外光的作用下,2h后,95％以上的毒剂可被降解,HD降解中间产物为二羟乙基硫醚、芥子亚砜和乙烯基氯乙基亚砜,VX降解中间产物为甲基磷酸二乙酯和甲基磷酸,HD和VX最终产生分别为Cl^-1,SO^2-4和SO^2-4,PO^3-4,NO^-3。吸附在纳米二氧化钛粉末上的HD在自然环境中,能部分发生水解反应而消毒。     

La掺杂纳米TiO2光催化降解TNT的动力学

以掺杂La的纳米TiO2作光催化剂，研究了光催化降解TNT的动力学规律，考察了TNT初始质量浓度、催化剂用量、初始pH、通氧速率及光照强度等因素对TNT光催化降解的影响。试验结果表明：在不同初始质量浓度、初始pH、通氧速率、光照强度及催化剂用量为0．3～2．0g／L的条件下，TNT光催化降解反应遵循拟一级动力学规律，且可用Langmuir-Hinshelwood动力学模型描述；当催化剂用量为0．1g／L时，该反应可认为是震缀反应．     

一种新型甲醛气体清除材料的实验研究

采用溶胶-凝胶法将纳米TiO2负载在活性碳纤维上,制备出一种新型甲醛气体清除材料。在制备中依次掺杂Fe3+和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纳米TiO2进行改性,研究了纳米TiO2光催化活性的变化,并测试了自制材料的甲醛清除效率。结果表明:Fe3+和SDBS的添加不会改变纳米TiO2的晶型结构,但有利于晶粒的成长和负载膜的光催化活性;添加体积分数分别为0.8%的Fe3+和3%的SDBS时,材料的甲醛清除效率最高。     

苯酚降解菌的分离、鉴定及降解特性

以苯酚为唯一碳源进行选择性富集培养,从油污染土壤中筛选出2株菌,命名为Phe0901和Phe0902。在32℃、pH值为7.0、200r/min摇床振荡培养72h,用4-氨基安替比林分光光度法测定2菌株培养液中苯酚含量,结果表明2株菌均能彻底降解初始质量浓度为1000mg/L的苯酚培养液,即Phe0901和Phe0902为苯酚降解菌。经形态学观察、生理生化实验及16SrDNA基因序列比对分析,初步确定Phe0901为假单胞菌属(Pseudomonas)成员;Phe902为芽孢杆菌属(Bacillus)成员。在不同温度下用比浊法探讨降解菌株的生长情况,在不同pH值下用4-氨基安替比林分光光度法测定苯酚降解率,结果表明在32℃、pH值为7.0～7.8时适宜Phe0901的降解,Phe0901培养44h能彻底降解1000mg/L的苯酚;在32℃、pH值为7.0时适宜Phe0902的降解,Phe0902培养70h能彻底降解1000mg/L的苯酚。     

光催化氧化法消除水中化学毒剂

研究了纳米二氧化钛光催化氧化水中化学毒剂的中间产物、最终产物以及催化消毒效果,发现羟基自由基是光催化氧化消毒反应的活性种子基团,它可以切断毒剂分子中的所有化学键,生成多种中间产物,并将构成毒剂分子的每种元素最终氧化成相应的矿化产物,可实现染毒水的无污染彻底消毒。在实验条件下,纳米二氧化钛光催化反应可以较快的速度将HD、GD和VX染毒水消至安全浓度,反应的难易程度为HD＞GD＞VX。光催化氧化法是比较理想的水中化学毒剂的消毒方法。     

TiO_2/ACF复合光催化材料的制备及性能

用适宜载体将粉体材料固定是提高光催化材料稳定性的关键。采用溶胶-凝胶法,以钛酸丁酯为原料,选取活性炭纤维(ACF)为载体,制备了TiO2/ACF复合光催化材料。利用X射线衍射仪(XRD)、热分析仪(DSC-TG)和扫描电子显微镜(SEM)等测试技术对复合光催化材料的结构进行了表征分析。在紫外光照射下,通过对甲醛气体的光催化降解,考察了煅烧温度、煅烧时间、负载次数和负载时间等不同制备条件对复合光催化材料结构和性能的影响,结果表明:当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,负载3次,负载时间为6min制备的TiO2/ACF光催化性能最佳。     

空化射流降解毒性有机物实验研究

利用空泡溃灭局部产生的高温高压、强压力脉冲和微射流，可对大分子有机物进行降解。将空化效应引入高压水射流形成空化射流可对毒性有机污染物进行降解。分析了空泡溃灭过程的物理化学效应，研究了空化射流降解苯酚的机理，设计了空化射流实验装置，对配制的苯酚溶液进行了不同实验条件下的空化射流降解对比实验，采用高效液相色谱法测定采集样品的苯酚质量浓度，对实验效果进行对比分析。实验结果表明：空化射流对苯酚降解有效，空化射流降解实验存在最优喷嘴入口压力和最优靶距。     

难降解有机废水处理技术

废水中有机物成分日益复杂,传统的水处理效果不理想。基于近年来难降解有机废水治理的研究进展,本文对有机废水中有机物的来源、难降解废水的判定方法及处理技术的最新动态进行了综述,并对处理技术存在的问题及发展趋势等进行了探讨。     

La掺杂GO/TiO_2的制备及其光催化性能

采用改进Hummer氧化法制备氧化石墨烯(GO),采用超声辅助溶胶凝胶法,以GO、硝酸镧、钛酸丁酯为原料制备La掺杂GO/Ti O_2复合材料。通过综合热分析仪、扫描电镜、X射线衍射仪和紫外可见光谱仪等仪器对复合材料的结构及理化性质进行表征和分析。以紫外光(UV)照射下复合材料对甲醛的降解率为指标考察光催化活性,探讨煅烧温度、GO质量分数、La质量分数对复合材料光催化性能的影响。结果表明,GO/Ti O_2复合材料对甲醛的降解率高于纯TiO_2,La的掺杂进一步提高了复合材料的光催化效率。煅烧温度为500℃,GO的质量分数为9%,La的质量分数为5%时复合材料对甲醛的降解率最佳,达到87.5%。