检索结果-南通市图书馆

作者：周若宇重庆理工大学

学位级别：硕士

tio光催化水处理技术因其光化学性质稳定、耐酸碱性强、设备投入简单、无二次污染等优点,引起了广泛的关注。但目前该技术还存在太阳光利用率低和光量子效率低两大瓶颈问题。金属掺杂和非金属掺杂是提高tio可见光催化性能的重要方法。... 详细信息

tio光催化水处理技术因其光化学性质稳定、耐酸碱性强、设备投入简单、无二次污染等优点,引起了广泛的关注。但目前该技术还存在太阳光利用率低和光量子效率低两大瓶颈问题。金属掺杂和非金属掺杂是提高tio可见光催化性能的重要方法。传统光电反应器大多都是将光电极完全浸入到反应液中,导致激发光利用率和传质效率不高,进而影响光催化效率。本课题组提出的斜置双极液膜光催化反应器,可在强化激发光利用率的同时提高传质效率。本论文选取硝酸铈、氯化铁、尿素分别为Ce、Fe和N源,以ti为基底,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法制备了一元、二元及三元掺杂tio/ti电极,优化了其制备条件,并对其进行了XRD和UV-Vis DRS漫反射等表征。最后以掺杂tio/ti为阳极,Cu为阴极,组装斜置双极液膜光催化反应器,以苋菜红染料作为目标污染物,在可见光照射下光催化处理,优化了处理条件。主要结论如下:1、采用溶胶-凝胶法分别制备了Ce、Fe、N单掺杂tio/ti电极,考察了煅烧温度、掺杂浓度、涂膜层数的影响。对比发现,三个单掺杂tio/ti电极中,Fe掺杂tio/ti电极(Fe-tio/ti)的光催化活性最佳,其最佳制备条件为:煅烧温度500℃、n(Fe:ti)=8%,涂膜4层。XRD表征结果表明Fe-tio/ti的晶型为锐钛矿型,Fe的掺入较好地抑制了tio晶粒的生长,粒径约为15.30 nm;UV-Vis DRS表征结果表明其光吸收谱线红移明显,可见光响应较好。考察了染料初始浓度、废水循环流量、溶液初始pH和NaSO浓度对光催化处理效率的影响,得出最佳处理条件为:废水循环流量85 mL/min、溶液初始pH 2.50、NaSO浓度1.0 g/L。在此条件下处理20 mg/L苋菜红溶液90 min,脱色率达到91.20%。2、采用溶胶-凝胶法结合正交试验,分别制备了Ce,Fe、Fe,N和Ce,N二元掺杂tio/ti电极。对比发现,三个二元掺杂tio/ti电极中,Ce,Fe-tio/ti的光催化性能最佳,其可见光催化活性明显优于单掺杂及未掺杂tio/ti电极。其最佳制备条件为:煅烧温度500℃、n(Fe:ti)=6%,n(Ce:ti)=3%。XRD表征发现Ce和Fe的掺杂有效地抑制了金红石型的形成,使催化剂的粒径进一步减小,为10.21 nm;UV-Vis DRS和光电响应测试结果表明其可见光红移进一步增强,可见光光电响应明显。同样考察了染料初始浓度、废水循环流量、溶液初始pH和NaSO浓度对光催化处理效率的影响,得出最佳处理条件为:废水循环流量85 mL/min,pH 2.50,NaSO浓度0.5 g/L,在此条件下处理20 mg/L苋菜红初始浓度60 min,脱色率达到93.42%。此外,Ce,Fe-tio/ti的重现性与重复性较好:8组平行实验处理60 min苋菜红的脱色率维持在91.52±2.23%范围;1片Ce,Fe-tio/ti经8次循环降解20 mg/L苋菜红60 min的平均脱色率维持在89.05%,仅比初次实验减少了3.03%。3、采用溶胶-凝胶法结合正交试验,制备了Ce、Fe、N三元掺杂tio/ti电极。正交实验优化的最佳制备条件为:煅烧温度550℃,n(Ce:ti)=4%,n(Fe:ti)=6%,n(N:ti)=15%。XRD表征结果表明三元掺杂tio/ti的晶型为锐钛矿型,其粒径约为13.46 nm,介于Fe-tio/ti和Ce,Fe-tio/ti之间;UV-Vis DRS表征结果表明其光吸收谱线红移明显,可见光响应较好,但略小于Ce,Fe二元掺杂。考察了染料初始浓度、废水循环流量、溶液初始pH和NaSO浓度对光催化处理效率的影响,得出最佳处理条件为:废水循环流量85 mL/min,pH 2.50,NaSO浓度0.5 g/L,在此条件下降解20 mg/L苋菜红80 min,其脱色率达到92.57%。对比发现,N的掺杂使三元掺杂电极较Ce,Fe-tio/ti的催化效率略有下降。4、双极斜板液膜光催化过程中苋菜红的紫外-可见分光光谱分析表明:光催化是通过使苋菜红分子的偶氮键断裂,并破坏萘环结构,使其由大分子降解为小分子有机物而实现脱色。

关键词： tio2/ti 共掺杂溶胶-凝胶法可见光双极斜板液膜光催化反应器染料

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Antibacterial Activity of tio<sub>2</sub>/ti Composite Photocatalyst Films Treated by Ultrasonic Cleaning

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Advances in Materials Physics and Chemistry 2012年第4期2卷 9-12页

作者： Yun Lu Lian Hao Yutaka Hirakawa Hiromasa Sato Graduate School & Faculty of Engineering Chiba University Graduate School Chiba University

In this work, tio2/ti composite films were fabricated by 2-setp MCT and the following high temperature oxidation. Antibacterial activity of the composite films treated by ultrasonic cleaning to increase the performance reliability was examined. The prepared tio2/ti composite films showed high photocatalytic activity in the degradation of methylene blue solution. It is obvious that? tio2/ti composite films have antibacterial activity under UV irradiation.

关键词： Mechanical Coating Technique tio2/ti Composite Film Photocatatlyst Antibacterial Activity

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光/电/化学催化降解水中酸性大红3R染料的研究

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中国科学（B辑） 2005年第2期35卷 144-150页

作者：李明玉熊林陈芸芸张娜张渊明尹华暨南大学环境工程系广州510630 暨南大学化学系广州510630

以高纯石墨电极、tio2/ti薄膜电极和甘汞电极,分别为阴极、阳极和参比电极,设计研制出了新型光-电-化学催化集成反应器.在紫外光和外加电场的作用下,不仅tio2/ti薄膜电极能对阳极槽中的酸性大红3R进行光电催化降解脱色,且在阴极上产生... 详细信息

以高纯石墨电极、tio2/ti薄膜电极和甘汞电极,分别为阴极、阳极和参比电极,设计研制出了新型光-电-化学催化集成反应器.在紫外光和外加电场的作用下,不仅tio2/ti薄膜电极能对阳极槽中的酸性大红3R进行光电催化降解脱色,且在阴极上产生的过氧化氢及其与亚铁离子形成的H2O2/Fe2+催化体系,对阴极槽中的染料溶液也有良好的脱色降解作用.该催化集成反应器充分利用了光生空穴和光生电子,实现了在阳、阴两极同时对染料进行降解脱色处理,达到了“双极双效”的目的.实验表明,当用0.02mol·L?1硫酸钠为支持电解质、初始pH=3和阴极电位-Ec=0.66V的条件下,阴极槽和阳极槽对30mg·L?1酸性大红3R溶液的脱色降解率分别达到92%和60%,与双极单效的光电催化相比,效率显著提高.

关键词：酸性大红催化降解 tio2/ti 薄膜电极光电催化支持电解质石墨电极甘汞电极参比电极外加电场化学催化设计研制降解脱色催化体系亚铁离子过氧化氢光生电子充分利用降解作用染料溶液脱色处理阴极电位反应器

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垃圾渗滤液催化电解氧化深度处理的研究

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净水技术 2005年第3期24卷 7-11页

作者：朱晓君高廷耀宋洁高连敬同济大学环境科学与工程学院上海200092 中国建筑西北设计研究院甘肃兰州730000 同济大学建筑设计研究院上海200092

利用催化电解氧化技术对垃圾渗滤液生物处理出水进行了小试和中试研究,研究了影响电解处理效果的因素,并重点考察了达到排放标准所需要的电耗。结果表明:影响电解处理效果的因素主要包括进水的COD和NH3-N浓度、电流密度、极水比、电解... 详细信息

利用催化电解氧化技术对垃圾渗滤液生物处理出水进行了小试和中试研究,研究了影响电解处理效果的因素,并重点考察了达到排放标准所需要的电耗。结果表明:影响电解处理效果的因素主要包括进水的COD和NH3-N浓度、电流密度、极水比、电解时间等。试验结果显示,采用板状RuO2-IrO2-tio2/ti电极,电极间距为10mm,进水COD为500mg/L左右,NH3N为15mg/L左右。将COD降至二级排放标准,最佳的电流密度为2.81A/dm2,电解耗时仅需15min左右,电耗为6.82kWh/T。将COD降至一级排放标准,所需电解时间约82min,电耗为37.33kWh/T。

关键词：垃圾渗滤液深度处理电解氧化 tio2/ti NH3-N 二级排放标准处理效果电流密度电解时间 COD 中试研究生物处理氧化技术催化电解试验结果电极间距电耗进水最佳

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