天然沸石负载二氧化钛光催化剂的制备与性能研究

以钛酸丁酯为钛源，天然沸石为载体，用溶胶．凝胶法制备了天然沸石负载TiO2光催化剂，用紫外可见吸收光谱、比表面积、红外光谱和X射线衍射等分析技术对沸石负载TiO2光催化剂进行了表征，以甲基橙为目标降解染料，考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性，结果表明，用天然沸石为载体所制得的TiO2光催化剂对于甲基橙具有较好的光催化降解效果。     

掺杂二氧化钛光降解触媒丝的制备及其可见光催化性能

为使T iO2光催化剂能有效地利用可见光,采用前驱物薄膜分解法制备了掺杂锑的二氧化钛光降解触媒丝。玻璃纤维丝具有导光性,尤其适用于水体中污染物的光催化降解。初步研究制备条件、掺杂物浓度等对T iO2触媒丝性能的影响及所制备的玻璃基T iO2触媒丝对甲胺磷的可见光催化降解情况。所制掺杂T iO2光降解触媒丝在可见光下对甲胺磷具有良好的光催化降解性能,掺杂0.2%的触媒丝的光催化活性最好,6 h后对浓度为1.0×1-0 4m o l/L甲胺磷溶液的降解率达到了97.2%。     

TiO2/电气石复合物的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备TiO2/电气石复合光催化剂,通过光降解甲基橙实验考察复合光催化剂的活性,发现复合物中2%电气石的制备比例就可以显著提升TiO2降解有机物活性,降解率(0.5h)达99.87%,明显优于纯TiO2(0.5h)83.64%,提高了约20%。经XRD、BET、SEM等手段对样品进行分析得知:经800℃以下长时间热处理,电气石的结晶构造不变;900℃热处理使电气石结构破坏。SEM分析显示复合物中TiO2颗粒呈球簇状,均匀包覆在电气石表面形成颗粒膜层。     

天然矿物材料的多孔结构、结构组装和光催化性能

自然界存在丰富的多孔矿物资源,其孔隙结构使其具有良好的吸附性能,能够吸附聚集水体中的污染物(特别是有机污染物)。在分析天然多孔矿物的孔结构基础上,文中提出了结构组装的概念,即在多孔矿物中进行功能粒子组装,对多孔矿物进行表面修饰、微结构组装(如层状结构矿物的插层)。通过结构组装,在多孔矿物中引进功能粒子(如有光催化性能的TiO2 颗粒)。组装在天然矿物中的功能粒子能够降解聚集在其中的污染物,大幅度提高功能粒子的效果,提高光催化降解的功效,获得性能优异、成本低廉的天然矿物型有机污染物降解材料。此外,在同一矿物材料中复合小孔、中孔、大孔不同大小的孔结构,实现不同大小的孔径组装,也能够扩大光催化剂TiO2 的承载面积,提高吸附性能。经过结构组装的天然多孔矿物材料复合了吸附、光催化等性能,在环境治理特别是有机物污染降解方面有很好的应用价值。     

天然含铁闪锌矿的可见光催化还原活性研究

通过电子探针(EMPA)、X射线光电子能谱(XPS)、漫反射谱(DRS)、光致发光谱(PL)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和霍尔效应(Hall-effect)等测试手段对天然闪锌矿样品的半导体物理化学性能进行了表征分析。分析结果认为,天然闪锌矿良好的可见光响应性能主要源自其晶格内丰富的类质同像替代离子。此外,样品中的变价元素Fe能够参与价带光生空穴的捕获,提高导带光生电子的利用率,从而提高其光催化活性。样品中丰富的缺陷也有利于光催化活性的提高,大量的解理面和裂开面能够提供较完整的晶面增加反应活性点位,空位缺陷和晶格膨胀畸变等可以提高光生电子空穴对的分离效率。与其特殊的物理化学性质相符,天然闪锌矿光催化还原降解甲基橙的实验证明了其较高的可见光催化还原活性。本研究结果也预示着天然半导体矿物闪锌矿作为一种新的低成本、高效率的可见光催化材料将在环境污染治理领域具有一定的应用前景。     

光催化剂消除汽车废气有望在上海市重要路段推广

现在一般都是用机械通风与排风井等办法来帮助地道除废，可一旦发生车辆拥堵，地道内的空气质量依然会很差。从去年底开始，上海首次在复兴东路地道进行一种环保型光催化剂的试验。这种材料的表层有一种二氧化钛化合物，当它出现在阳光下时就“变身”为催化剂，利用光子的能量进行催化反应，将空气中及汽车排放的二氧化氮、一氧化碳等有害废气分解为硝酸盐，最后再被路面上其他物质吸收，变成无害气体。     

掺铁-TiO2/膨润土复合光催化材料制备及性能

采用酸性溶胶法制备掺铁-TiO₂/膨润土复合光催化剂,利用XRD﹑IR等测试手段对其进行了表征。通过测试甲基橙溶液的脱色率和COD去除率对复合光催化剂的光催化活性进行了评价。结果表明,该催化剂有较高的催化氧化性能,在太阳光照射下,对pH=4﹑质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行降解时,其脱色率可达95%以上,COD去除率可达85%以上。该催化剂在经过200℃焙烧活化2.5 h后可多次重复利用。     

复合光催化材料(HAlNb2O7/M)的制备及其光催化性能

以固相反应合成了LiAlNb2O7,并用离子交换法制备出HAlNb2O7,通过紫外光分解等反应将Pt和TiO2分别掺杂到HAlNb2O7上。运用X射线衍射、漫反射、ICP和比表面积等测试技术对样品进行表征。在波长大于290 nm的100 W汞灯照射30 min下,1.0 g样品可催化分解甲醇溶液(10%)产生氢气约7 mL,表明所制备的材料具有较高的光催化活性。     

铒掺杂镧钛酸钾的光催化性能研究

通过高温固相反应制备了Er3+掺杂的nEr2O3:K2La2Ti3O10系列光催化剂,对样品进行了X射线衍射、扫描电镜、紫外可见吸收光谱和比表面积分析,并以染料降解考察了样品的光催化活性.研究表明.Er3+的适量掺杂抑制了K2La2Ti3O10粒径生长,增加了K2La2Ti3O10对太阳光的利用率.提高了K2La2Ti3O10的光催化活性.当n=0.003时,K2La2Ti3O10的光催化活性最大,在可见光和紫外光辎照下,可将多种染料水溶液降解.在可见光辐照下,其光催化活性优于市售的光催化剂TiO2(P25).     

半导体多相光催化氧化技术在环境保护中的应用研究进展

简单介绍了半导体多相光催化氧化的原理及其在降解污染物和环境保护中的应用和一些新型反应装置, 提出了提高光催化剂催化活性的方法, 讨论了影响光催化氧化反应速率的因素和提高光催化氧化反应速率的方法, 同时对光催化氧化技术今后的研究方向和工作重点提出了一些设想