不同載體對負載TiO2薄膜光催化活性影響的實驗

tio2固定膜光催化降解甲胺磷農(nóng)藥廢水——用自制的tio2固定膜淺池反應器對經(jīng)生化處理后的甲胺磷農(nóng)藥廢水進行了降解試驗。經(jīng)處理后廢水中的cod降為59.3mg/l、有機磷被全部降解為無機磷，達到《污水綜合排放標準》(gb8978-1996)中的一級排放標準。

目的解決玻璃的防霧問題。方法采用溶膠．凝膠法在玻璃表面涂覆sio2和sio2復合薄膜，以改變玻璃表面的親水性。通過全因素試驗研究了sio2，溶膠的制備溫度、sio2，薄膜的層數(shù)及sio2薄膜的層數(shù)對玻璃親水性的影響。結(jié)果sio2，溶膠的制備溫度對玻璃的親水性影響最大，其次是sio2層數(shù)，最后才是sio2的層數(shù)。隨sio2，溶膠的制備溫度的升高，以及sio2，層數(shù)和sio2，層數(shù)的增加，玻璃的親水性先上升，后基本保持不變。結(jié)論玻璃表面親水改性最佳制備工藝條件是sio：溶膠制備溫度為60℃，2層sio2，薄膜和2層sio2，薄膜。

采用復合鍍工藝制備負載納米tio2的三維鎳網(wǎng),研究開發(fā)出已實際工程應用的光催化水處理器,并模擬在不同條件下,對活性黑gr溶液進行降解脫色實驗研究,獲得最佳的實際工程工藝條件和參數(shù).實驗表明,uv/鎳網(wǎng)/tio2組合模式對活性黑的降解效果最佳,在240min內(nèi)脫色率能達到94.76%.活性黑溶液的脫色率隨初始質(zhì)量濃度的增大而減小,當質(zhì)量濃度為20mg/l時,降解效果最佳,處理240min脫色率能達到98.35%;活性黑溶液ph=5時,脫色率能達到94.2%;投加1g/lh2o2增強了光催化降解效率,在150min內(nèi),脫色率能達到98.6%.

以酸催化的快速溶膠-凝膠法制備了一系列l(wèi)a3+不同摻雜量的tio2光催化劑材料,在室溫條件下用于固相光催化降解聚氯乙烯(pvc)薄膜的研究。對分散有光催化劑的pvc薄膜在紫外光照射下的光催化氧化降解過程進行了紅外光譜(ft-ir)和失重情況分析。結(jié)果表明:6w紫外燈(λmax=365nm)照射240h后,純pvc失重僅為5.41%;純tio2光催化劑的加入,可使pvc失重加速,約為16.84%;la3+摻雜后,0.01%la3+/tio2,0.05%la3+/tio2,0.1%la3+/tio2,0.5%la3+/tio2,1%la3+/tio2分別可使pvc薄膜失重約為8.53%,26.24%,8.90%,6.32%,9.80%。適量la3+的摻雜可進一步提高tio2的催化活性,加速pvc的光催化降解失重。

采用溶膠-凝膠法和自制膜提拉裝置制備了tio2薄膜光催化劑。以結(jié)晶紫為模型反應物,通過自行設計的光催化反應器對制備的tio2薄膜光催化劑性能進行了評價,研究了提拉次數(shù)、焙燒溫度、溶液ph值以及h2o2投加量對光催化活性的影響。實驗結(jié)果表明,經(jīng)500℃焙燒120min、拉膜3次的tio2薄膜光催化劑具有最佳的光催化活性,在ph7.0～8.0、適量h2o2存在下可獲得最佳降解效果。

利用自制間歇式光催化氣體反應器體系作為反應場所,以玻璃彈簧負載tio2溶膠作催化劑,在紫外光照射下降解室內(nèi)污染氣體甲醛,探討了催化劑的酸度、反應器內(nèi)濕度、甲醛氣體濃度和反應時間等因素對甲醛降解率的影響.結(jié)果表明:玻璃彈簧負載tio2并經(jīng)ph=5的蒸餾水酸浸后作催化劑對甲醛的降解效果最好,90min內(nèi)降解率達到57.26%;反應器內(nèi)的濕度約為50%時甲醛降解率最高,反應90min時達到82.20%;在0.46～8.10mg/m3內(nèi),初始ρ(甲醛)為5.51mg/m3時的降解率最高,150min內(nèi)達95.10%;延長反應時間,甲醛降解率上升幅度逐漸減小;通過計算降解后甲醛的殘余量可知,tio2光催化方法可以有效降解甲醛,并能使0.46mg/m3以內(nèi)的ρ(甲醛)在150min內(nèi)達到國家標準.

論述了tio2納米光催化技術(shù)降解有機污染物的機理及在空氣凈化與殺菌技術(shù)方面的應用,給出了將tio2納米光催化與傳統(tǒng)空氣凈化技術(shù)結(jié)合應用于空調(diào)系統(tǒng)中的方法,指出了應用方面存在的問題及發(fā)展方向.

在溶膠-凝膠法制備tio2膠體溶液的基礎(chǔ)上,用玻璃珠作載體制備了負載型tio2光催化劑,利用sem對玻璃珠載體和玻璃珠負載tio2膜的粒徑進行了表征分析;同時對玻璃珠負載tio2的光催化活性進行了研究。

用溶膠-凝膠法在經(jīng)過表面氧化處理的不銹鋼基板上制備了含銀的銳鈦礦型二氧化鈦復合薄膜,對薄膜進行了xrd、sem、光學顯微鏡等分析,并對不銹鋼的抗菌性和其他性能進行了測定,討論了樣品中結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系.

本文以鈦酸丁酯為原料,通過溶膠-凝膠技術(shù)在玻璃纖維布上制備tio2膜,分別以10w低壓汞燈和400w高壓汞燈作為光源,對垃圾滲濾液進行了光催化氧化處理。綜合分析了影響codcr去除率及uv335去除率的因素。結(jié)果表明,以玻璃纖維布作載體制備的tio2膜光催化氧化處理垃圾滲濾液具有較好的效果。

研究了陳化時間及涂膜層數(shù)對納米tio2膜光催化性能的影響,結(jié)果表明:陳化3d時,膜的光催化性能最高;涂膜層數(shù)為3時,甲基橙的處理效率最高。同時研究了納米tio2膜對水和甲基橙的吸附性能,結(jié)果表明:水和甲基橙存在競爭吸附,隨著加入甲基橙濃度的增加,光電催化測得的積分電量減少,膜的光催化活性降低。用制備的納米tio2膜光催化降解甲基橙,效率最高可達92.9%;在一定條件下累積運行93.8h,降解率均在83%左右,表明制備的納米tio2膜有較高的光催化性能及較長的使用壽命。

以膨脹珍珠巖為載體，采用低溫水解工藝制備了負載型納米-tio2／膨脹珍珠巖復合光催化材料。應用xrd、sem、tem、eds等現(xiàn)代測試手段對復合材料的結(jié)構(gòu)和性能進行了表征，并在表征和分析基礎(chǔ)上從微觀上探討了復合粉體材料的制備機理。結(jié)果表明，納米tio2能均勻負載于膨脹珍珠巖載體顆粒表面，大小約為8nm；復合材料對羅丹明b的降解率達95％以上。

以溶膠-凝膠法制備納米wo3/玻璃薄膜,并用uv-vis法,ir法和xrd方法進行了表征。以10mg/l羅丹明b為降解對象,考察其光催化性能。結(jié)果表明:經(jīng)500℃灼燒2h以上制備的厚度為278nm的兩層涂膜,在ph=3.0、鼓入空氣、光強為1.81×1016光子/s等條件下薄膜具有最佳光催化活性,對羅丹明b的光催化降解效率在60min內(nèi)達到90%以上。

以鈦醇鹽為原料,采用溶膠凝膠法制備了納米tio2/玻璃薄膜。xrd、afm和厚度分析表明,納米tio2/玻璃薄膜中tio2為銳鈦礦型結(jié)構(gòu),粒徑為納米級,三層膜的總厚度為200nm。通過調(diào)節(jié)熱處理溫度,能有效控制薄膜中粒子的大小。uvvis吸收光譜表明,tio2/玻璃薄膜可以有效地降解羅丹明b染料廢水,其光催化活性隨tio2粒徑的減小而增大,受膜厚增加的影響不大。

用sem分析了采用浸漬法制備的玻璃纖維布負載tio2光催化劑的負載情況,又以紫外線高壓汞燈為光源,研究了tio2光催化劑對甲基橙的光降解作用,同時分析了負載次數(shù)與ph值對甲基橙降解的影響。結(jié)果表明,在試驗條件下采用浸漬法制備玻璃纖維布負載tio2光催化劑的最佳涂覆次數(shù)為6次,在酸性條件下降解效果較好。

用raman光譜方法來研究用solgel法負載于金屬絲網(wǎng)的薄膜tio2光催化劑的物相結(jié)構(gòu)、厚度以及粒徑大小。研究結(jié)果顯示,薄膜達到一定厚度能夠阻止基底fe元素向薄膜表層的擴散;在400℃下灼燒制得的薄膜tio2光催化劑具有銳鈦礦晶型,而高于400℃時,將出現(xiàn)金紅石相tio2;銳鈦礦晶型tio2的raman特征峰產(chǎn)生偏移,表明薄膜粒徑的變化,通過計算表明,薄膜tio2的粒徑為10nm左右,tem的分析結(jié)果也與之一致。

說到美國五角大樓與俄羅斯克里姆林宮之聞的關(guān)系,可能約克人了解的會多一點,那就是這兩個在風云變幻的世界政壇中占有舉足輕重地位的建筑物都采用了約克空調(diào);說到吉隆坡雙子塔與上海環(huán)球金融中心,大家都知道他們是曾經(jīng)的和未來的世界第一高樓,但大部分人還不知道——他們用的也都是約克空調(diào)。

以磨砂玻璃片為載體,采用溶膠-凝膠法,經(jīng)膠液配制、膜的涂覆與焙燒等工序,制備tio2催化膜。通過正交試驗,考察膠液配比、涂覆次數(shù)、升溫程序等因素對tio2薄膜光催化降解苯酚性能的影響,得到膠液的最佳配比為v(乙醇)∶v(酞酸丁酯)∶v(硝酸)∶v(水)=200∶20∶1∶2,焙燒溫度為500℃。通過掃描電子顯微鏡(sem)可以觀察到玻璃片表面明顯負載著厚實的薄膜,涂覆次數(shù)越多,薄膜越厚,但開裂也更嚴重。

以聚乙烯醇和聚乙二醇為復合模板劑，硫酸氧鈦為前驅(qū)體，制備了fe3＋摻雜有序介孔tio2光催化材料。結(jié)果表明，當fe3＋摻雜濃度為0．25％，煅燒溫度為400oc時，孔徑可達到6．5nm，且結(jié)構(gòu)有序，穩(wěn)定性高。光催化降解丙酮的活性評價表明，上述條件下fe3＋摻雜能夠明顯提高tio2的光催化活性。

采用溶膠—凝膠法,在瓷磚釉面上制備了良好光催化活性tio2薄層材料,研究結(jié)果表明瓷磚釉面tio2薄層材料對甲基橙的光催化反應遵循一級動力學規(guī)律,光催化降解率與液層厚度符合指數(shù)關(guān)系,在太陽光照射下,釉面瓷磚tio2薄層材料能對甲基橙有效地降解。

以燃煤電廠外排的廢棄物粉煤灰（cfa）為載體，采用混合泥漿法將ti02負載在cfa的表面，得到一種新型的復合光催化劑tio2／cfa。

以鈦酸正丁酯為原料,采用溶膠-凝膠法在金屬絲網(wǎng)上制備了tio2薄膜光催化劑.利用sem,tem,aes和raman光譜研究了薄膜的表面及結(jié)構(gòu)特性.以甲醛的光催化氧化反應為試驗反應,考察了提拉次數(shù)、peg濃度和焙燒溫度對tio2薄膜光催化劑活性的影響.將tio2薄膜的結(jié)構(gòu)特性與其光催化活性進行了關(guān)聯(lián).結(jié)果表明,在前驅(qū)體溶膠中加入10%peg400,提拉3次并于400℃下焙燒可制得具有中孔結(jié)構(gòu)和結(jié)晶完好的銳鈦礦型tio2薄膜,并具有最佳的光催化活性