二氧化钛作为光催化剂降解废水的原理

http://www.titaniumdioxide.cn/ http://dgsl.xx351.com/ 造纸废水降解二氧化钛改性催化剂的制备

第一章 绪论 1.1 研究的目的及意义

随着我国染料工业的稳定发展，印染行业已成为工业废水的排放大户。据不完全统计，全国印染废水排放量约为3×106～4×106m3/d[1]，主要来源于染料及染料中间体生产行业，由各种产品和中间体结晶的母液、生产过程中流失的物料及冲刷地面的污水等组成。我国染料工业具有小批量、多品种的特点，大部分是间歇操作，废水间断性排放，水质水量变化范围大。染料生产流程长，产品收率低，废水组分复杂、浓度高色度深(500～50万倍)[2]。废水中的有机组分大多以芳烃及杂环化合物为母体，并带有显色基团(如一N=N-、-N=O)及极性基团(如一S03Na、-OH、-NH2) 。废水中还含有较多的原料和副产品，如卤化物、硝基化合物、苯胺、酚类等，以及无机盐如NaCI, Na2S04, Na2S等。由于染料生产品种多，并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使染料废水处理难度加大。染料废水的处理难点:一是COD高，BOD/COD值小，可生化性差;二是色度高，且组分

二氧化钛光催化废水处理

半导体多相光催化二氧化钛已经被证明是一有前途的水净化处理技术。它主要用于中低浓度废水处理，光催化材料是一种半导体材料，它具有光催化活性，能在紫外光甚至可见光照射下降解各类化学物质或杀灭细菌，例如纳米TiO2在光照射下产生强烈的氧化能力，可以把许多难分解的有毒有机污染物氧化分解为二氧化碳、水等无机物，并且反应条件温和，能耗不高，在太阳光下即可发生光催化反应，反应速度快，降解没有选择性，最可贵的是无二次污染。使得纳米二氧化钛在废水处理、大气净化、城市垃圾处理以及除臭杀菌等环保领域得到了广泛研究和应用。最优操作条件和降解途径随不同的主要药物产生的效果也不一样。本文主要讨论的是二氧化钛在各个领域的不同应用，给人类带来的各种好处，同时探讨纳米二氧化钛的光催化研究进展及制备纳米二氧化钛的不同方法。

关键词: 光催化降解；二氧化钛；废水处理

Titanium dioxide photocatalytic wastewater treatment

Semiconductor heterogeneous photocatalytic

titanium dioxide has p

苏州科技大学科生毕业设计（论文）

二氧化钛光催化降解有机污染物的性能研究

摘 要

本文以钛酸四丁酯为钛源，采取水热法制备了二氧化钛纳米材料，用X射线衍射，电子扫描电镜等方法对合成的TiO2进行表征。实验研究了在模拟自然光条件下纳米二氧化钛降解亚甲基蓝的光催化行为，优化了实验条件如温度、二氧化钛光催化剂的用量对光催化降解的影响。实验结果表明，常温下，对于40mg/mL的亚甲基蓝溶液，加入10mg的TiO2，光催化降解40min，降解率可达到89％，但是在此基础上改变用量都会导致光催化降解率的降低。

关键词： 纳米二氧化钛 水热法 光催化降解 亚甲基蓝

Ⅰ

苏州科技大学科生毕业设计（论文）

Properties of organic pollutants Photocatalytic

Degradation

ABSTRACT

In this paper, titanium dioxide was prepared by hydrothermal method to prepare rutile titanium dioxide nanorods by using four butyl titanate as

纳米二氧化钛的制备及光催化

引言：

纳米二氧化钛是一种新型的光催化无机功能材料，由于其粒径在1~ 100 nm 之间, 具有粒径小、比表面积大表面活性高、分散性好等特点, 表现出独特的物理化学性质。它具有良好的透明性，紫外线吸收性及熔点低、磁性强、热导性强、高效、无毒、成本低和不造成二次污染等优点等奇异特性；还具有良好的抗菌作用，使用过程中不会发生自身损耗，而且资源丰富，价格低廉，因此在光催化降解废水中的有机物、涂料、精细陶瓷、塑料、催化剂、及化妆品等方面应用广泛，成为新型功能材料研究的热点之一。

1.纳米TiO2的制备

纳米TiO2的制备方法有很多, 归纳起来主要有固相法、气相法和液相法等其中气相法又包括化学气相沉积法和化学气相水解法等; 液相法包括溶胶凝胶法、胶溶法、醇盐水解法、沉淀法、水热合成法等。

(1).化学气相沉积法(CVD)

CVD法是利用挥发性金属化合物的蒸汽通过化学反应生成所需化合物。它包括单一化合物的热分解, 也包括通过两种以上物质之间的气相反应制备超细粉。该方法制备的超细粉纯度高,分散性好,粒度分布窄, 除能制备氧化物外, 还能制备碳化物、氮化物等非氧化物超细粉。Leszek W.achow ski等人利用CV

第31卷 增 刊

Vol.31 Suppl.

稀 有 金 属

CHINESEJOURNALOFRAREMETALS

2007年12月Dec.2007

以偏钛酸为原料在室温离子液体中水热制备二氧化钛光催化剂

王 钦,杨青林,车玉萍,郭 林,邓 元,嵇天浩

(北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083)

*

摘要:以偏钛酸作原料,用1-烯丙基,3-甲基咪唑氯([AMIM][Cl])室温离子液体,在温度160 下水热制备了锐钛矿型的纳米二氧化钛。借助于X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等手段分别对所制备光催化剂的晶型、形貌、光学特性和光催化性能进行了表征。结果表明:所制备的二氧化钛光催化剂为锐钛矿型,其平均晶粒大小为18.4nm,颗粒为类椭球状,在可见光区存在一定的吸收,光催化性能测试表明所制备光催化剂降解亚甲基蓝的能力高于商业品P-25,并且在可见光照射下表现出了一定的光催化活性。

关键词:纳米二氧化钛;光催化剂;室温离子液体;水热法;偏钛酸

中图分类号:TQ031.2 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2007)-0029-04

二氧化钛不仅来源丰富、成

第31卷 增 刊

Vol.31 Suppl.

稀 有 金 属

CHINESEJOURNALOFRAREMETALS

2007年12月Dec.2007

以偏钛酸为原料在室温离子液体中水热制备二氧化钛光催化剂

王 钦,杨青林,车玉萍,郭 林,邓 元,嵇天浩

(北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京100083)

*

摘要:以偏钛酸作原料,用1-烯丙基,3-甲基咪唑氯([AMIM][Cl])室温离子液体,在温度160 下水热制备了锐钛矿型的纳米二氧化钛。借助于X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等手段分别对所制备光催化剂的晶型、形貌、光学特性和光催化性能进行了表征。结果表明:所制备的二氧化钛光催化剂为锐钛矿型,其平均晶粒大小为18.4nm,颗粒为类椭球状,在可见光区存在一定的吸收,光催化性能测试表明所制备光催化剂降解亚甲基蓝的能力高于商业品P-25,并且在可见光照射下表现出了一定的光催化活性。

关键词:纳米二氧化钛;光催化剂;室温离子液体;水热法;偏钛酸

中图分类号:TQ031.2 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2007)-0029-04

二氧化钛不仅来源丰富、成

Selective preparation of Bi2O3 visible light-driven photocatalyst by dispersant and calcination

SelectivepreparationofBi2O3visiblelight-drivenphotocatalystbydispersantand

calcination

LijunCheng,YongKang

SchoolofChemicalEngineeringandTechnology,TianjinUniversity,Tianjin300072,China

articleinfoabstract

Bi2O3visiblelightresponsivephotocatalystsweresynthesizedbychemicalprecipitationandconsequentcalcinationprocess.Theas-preparedsampleswerecharacterizedwithXRD,FESEM,UV–st,N-dopedb-Bi2O3withaveragelengthofabout252nmwasselectivelyfabric

纳米二氧化钛

化

2004年第24卷增刊

工环保

EN I NMEN AL EC I N FCHEMICALIND

117

纳米二氧化钛的制备及其光催化应用进展

2宁艳春1，，蒲文晶2

（华东理工大学化工学院，上海2；1.00237中国石油吉林石化公司研究院，吉林吉林1）2.32021

［摘要］纳米二氧化钛是一种纳米功能粉体材料，主要用于高科技领域。近年来，人们对纳米二氧化钛进行了广泛的研究。首先介绍了纳米二氧化钛的制备方法，然后就其作为光催化剂的作用机理及其在水处理、空气净化、抗菌方面的应用进行了综合评述。［关键词］纳米二氧化钛；光催化剂；制备；应用［中图分类号］ 134

［文献标识码］A

［文章编号］（）1006-1878200407-0117-03

纳米材料以其特殊的性能和广阔的发展前景引起众多科学家的广泛关注。“纳米”本身是长度计量单位，也等于千分之一微1纳米等于十亿分之一米，米，大约是三、四个原子的宽度。纳米材料可以理解为包括纳米颗粒和纳米晶体等的材料。纳米材料以其独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等性质，而呈现出许多奇异的物理、化学性质，使其在磁性材料、光学材料、催化剂材料和电子材料等众多领域具有重要的应用价值。

光催化剂的工艺及发展

学 院 化学与化学工程学院 专 业 化学工程与工艺 班 级 化工133 姓 名 张竞业 学 号 2013012062

光催化剂的工艺及发展

张竞业

齐齐哈尔大学 . 黑龙江省 . 齐齐哈尔

摘要：由于化石燃料本身的不可持续性，以及燃烧化石燃料释放的大量CO2产生的温室效应、环境污染等严重的全球性问题，构建洁净的、环境友好的、非化石燃料的可再生新能源体系，已经成为世界各国高度关注的焦点和重大战略。太阳能由于其取之不竭、洁净无污染、可再生等优点，必将在未来的新能源开发中占据举足轻重的地位。而氢能具有高燃烧值、燃烧产物是水无环境污染等优点，因此，利用自然界丰富的太阳能光催化制氢和光催化还原CO2作为可持续发展的新能源途径

纳米二氧化钛结构与光催化性能关系

XXX XXX

摘要 纳米级二氧化钛由于具有无毒、化学稳定性好、比表面积大、成本低等优异性能深受科研工作者的关注。其所具有的光催化性能使其在降解大气及水体中污染物领域具有广阔前景。本文从纳米二氧化钛结构出发，阐述纳米二氧化钛光催化机理，并简要说明不同元素掺杂纳米二氧化钛后对其光催化性能的影响。

关键词 纳米二氧化钛; 光催化; 结构; 掺杂

自1972年FuJiShima和HonclaIIJ发现TiO2单晶电极在紫外光照射下可分解水及Bard将光电化学理论扩展到半导体微粒光催化后，TiO2作为一种半导体光催化剂吸引诸多学者的研究。由于TiO2具有良好的化学稳定性、抗磨损性、较大的比表面积、无毒、成本低以及可以直接利用自然光等优点，利用TiO2光催化氧化法处理水中有机污染物等方面有广阔的应用前景。然而TiO2半导体光催化剂在实际应用中存在一些缺陷如：带隙较宽(E =3.2eV)，只有在λ小于387.5 nm的紫外光激发下价带电子才能跃迁到导带上形成光生电子和空穴分离，而紫外光在自然光中仅占3％～5％，因此对自然光的利用率不高。另外半导体载流子的复合率很高，导致光量子效率很低，提高TiO2纳米粒子的光催化