纳米二氧化钛悬乳体系光催化降解愈创木酚机理的研究

合集下载

TiO2悬浮体系下光催化降解愈创木酚的动力学研究

TiO2悬浮体系下光催化降解愈创木酚的动力学研究
王昶;陈文东;李桂菊;贾青竹
【期刊名称】《中国造纸学报》
【年(卷),期】2007(022)004
【摘要】以木素的模型物愈创木酚(G-M)为对象,采用自制的纳米TiO2作光催化剂,对G-M光催化降解的动力学特性进行了研究.根据吸附特性和表面光催化降解反应得到了G-M光催化降解过程的动力学方程:1/r=1.744/C+0.1034.由半衰期法对动力学方程的讨论,发现实测值与计算值的差是由于中间产物在催化剂表面上与G-M的竞争,降低了催化剂对G-M有效降解的程度.对于不同初始浓度,其动力学方程近似表达成3种不同的形式.
【总页数】5页(P56-60)
【作者】王昶;陈文东;李桂菊;贾青竹
【作者单位】天津科技大学,天津,300457;天津科技大学,天津,300457;天津科技大学,天津,300457;天津科技大学,天津,300457
【正文语种】中文
【中图分类】X793
【相关文献】
1.TiO2悬浮态体系光催化降解邻苯二甲酸乙酯的研究 [J], 程沧沧;胡德文;周菊香
2.TiO2固定相体系光催化降解活性艳红X-3B的动力学研究 [J], 钟建军;朱智飞;陈达美
3.TiO2悬浮态体系光催化降解邻苯二甲酸乙酯的研究 [J], 程沧沧;刘立;万昆;周菊香;胡德文
4.悬浮TiO2-Ti电极体系中光电催化降解甲基橙 [J], 张文杰;王小西;王雪
5.TiO_2悬浮体系光催化降解染料动力学研究 [J], 陈达美;钟建军;汪言满
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

纳米二氧化钛膜催化剂的制备及其光催化活性的研究

纳米二氧化钛膜催化剂的制备及其光催化活性的研究近年来，由于不断改善的能源问题和环境污染，对功能材料的要求越来越高，特别是对催化剂的要求更加迫切。

因此，研究新型功能催化剂成为当今国际材料研究的热点话题。

研究表明，纳米二氧化钛膜催化剂具有优良的光催化性能和热稳定性，可以用作光催化剂和催化剂材料，为众多应用提供良好的基础。

纳米二氧化钛膜催化剂是在钛基板上沉积以纳米粒子形式构成的二氧化钛膜，具有窄分布的粒径和自调制能力。

目前，研究人员主要利用化学气相沉积（CVD）、化学气相沉积-固相蒸发（CVD-PVD）、直流-直流（DC-DC）及溶胶-凝胶（S/G）等方法进行纳米二氧化钛膜催化剂的制备和表征。

纳米二氧化钛膜催化剂具有优良的光催化性能，它可以有效破除水溶液中的污染物，如氨氮和亚硝酸盐，可以有效地破坏有机物，如甲醛和乙酸。

除此之外，研究还表明，纳米二氧化钛膜催化剂具有优异的热稳定性，在450以上仍可保持其结构和形貌的稳定性，在高温下的连续循环反应中表现出优异的催化活性。

为了解纳米二氧化钛膜催化剂的光催化活性，采用浸渍法和涂层法对催化剂进行改性，对样品进行X射线衍射分析，用电子扫描显微镜（SEM）对催化剂表面形貌进行观察和测量，并采用紫外-可见漫反射光谱（VIS-DRS）进行光催化性能检测，结果表明，纳米二氧化钛膜催化剂具有高效的光催化性能。

通过实验，纳米二氧化钛膜催化剂在水中对甲醛有很高的去除率，且在温度360℃以上仍能保持稳定，而且可在高温下连续循环反应，具有优良的降解性能。

综上所述，纳米二氧化钛膜催化剂具有良好的光催化性能和热稳定性，可以作为一种新型有效的光催化剂材料，为环境污染治理提供有效催化剂，为众多环境应用提供良好的基础。

纳米二氧化钛(TiO2)光触媒杀菌净化技术介绍

納米二氧化钛光催化技术介绍纳米光催化采用二氧化钛(TiO2)半导体の效应，激活材料表面吸附氧和水分，产生活性氢氧自由基（OH.）和超氧阴离子自由基（O2-），从而转化为一种具有安全化学能の活性物质，起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌の作用。

纳米二氧化钛(TiO2)光催化利用自然光即可催化分解细菌和污染物，具有高催化活性、良好の化学稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点，且能长期有益于生态自然环境，是最具有开发前景の绿色环保催化剂之一。

无毒害の纳米TiO2催化材料，充分发挥抗菌、降解有机污染物、除臭、自净化の功能，这类环保型功能材料实施方便、应用性强，能实用到生活空间の多种场合，发挥其多功能效应，成为我们生活环境中起长期净化作用の环保材料。

光催化原理- 什么是光催化光催化[Photocatalyst]是光 [Photo=Light] +催化剂[catalyst]の合成词。

主要成分是二氧化钛（TiO2），二氧化钛本身无毒无害，已广泛用于食品，医药，化妆品等各种领域。

光催化在光の照射下会产生类似光合作用の光催化反应(氧化－还原反应,产生出氧化能力极强の自由氢氧基和活性氧，这些产物可杀灭细菌和分解有机污染物。

并且把有机污染物分解成无污染の水(H2O)和二氧化碳(CO2),同时它具有杀菌、除臭、防污、亲水、防紫外线等功能。

光催化在微弱の光线下也能做反应，若在紫外线の照射下，光催化の活性会加强。

近来, 光催化被誉为未来产业之一の纳米技术产品。

- 光催化反应原理TiO2当吸收光能量之后，价带中の电子就会被激发到导带，形成带负电の高活性电子e-,同时在价带上产生带正电の空穴h+。

在电场の作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子表面の不同位置。

热力学理论表明，分布在表面のh+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O分子氧化成(OH.)自由基,而OH.自由基の氧化能力是水体中存在の氧化剂中最强の，能氧化并分解各种有机污染物（甲醛、苯、TVOC等）和细菌及部分无机污染物（氨、NOX等），并将最终降解为CO2、H2O等无害物质。

纳米二氧化钛膜催化剂的制备及其光催化活性的研究

纳米二氧化钛膜催化剂的制备及其光催化活性的研究近年来，纳米材料在环境污染治理以及能源转换方面发挥着重要作用，广泛应用于太阳能电池、氢能源存储和利用、污染物去除等领域。

其中，纳米二氧化钛是一种中等结构的金属氧化物，具有良好的结构稳定性、高吸附性能和优良的光催化活性，可以有效地改善空气质量。

因此，纳米二氧化钛膜催化剂的制备和光催化性质研究显得尤为重要。

首先，纳米二氧化钛膜催化剂的制备方法主要分为水热法、化学气相沉积（CVD）法和物理气相沉积（PVD）法。

水热法是目前最为常用的一种制备方法，它可以利用氯化钛和氨水反应合成纳米二氧化钛微粒。

采用水热法可以获得的纳米二氧化钛具有很好的晶格结构稳定性，并且表面比较洁净，不需要进行复杂的表面改性处理。

但是水热法有几个缺点，如需要较长的反应时间，组成不同晶型的纳米二氧化钛难以得到，控制结构和大小也不太容易。

CVD法是建立在布拉格反射原理的基础上的一种微纳米催化剂的制备方法，这种方法可以直接控制纳米粒子的大小，但这种方法有时也会不稳定，得到的粒子大小可能与预期的大小不同。

PVD法是一种用于制备各种纳米粒子的常用方法，它可以将分子直接沉积在特定表面，受到温度和气压等多种条件的影响，它可以准确控制粒子表面接受物质的样式和数量以及粒子之间的空隙。

但PVD法得到的粒子比较小，大小一般不超过几纳米，且悬浮特性差，不容易得到较平整的膜。

综上所述，纳米二氧化钛膜催化剂的制备可以通过多种方法实现，水热法、CVD法和PVD法都可以获得好的结果。

而由于纳米二氧化钛具有优良的光催化活性，因此，对其光催化性能的研究也非常重要。

如今，科学家们已经研究出了几种纳米二氧化钛膜的光催化性能，其中主要有：用于制备可见光催化剂的多孔结构、用于可见光/紫外光催化剂的功能改性表面、用于制备染料敏化剂的金属有机框架（MOF）等。

这些催化剂可以有效地减少有毒有害物质，如VOCs和NOX等。

多孔结构是改善纳米二氧化钛光催化性能的一种方法，例如，研究人员利用水热法在二氧化钛上制备多孔层状结构，这种多孔层状催化剂具有很大的表面积，可以有效地提高光催化活性。

纳米二氧化钛的制备与光催化性能研究毕业论文

毕业设计（论文）纳米二氧化钛的制备与光催化性能研究1 绪论二氧化钛，化学式为TiO2，俗称钛白粉，多用于光触媒、化妆品，能靠紫外线消毒及杀菌，现正广泛开发，将来有机会成为新工业。

二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。

二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑[1]；它又具有锌白一样的持久性。

二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。

在过去的研究中，用半导体粉末对水、油和空气中的有毒有机化合物进行光催化降解和完全矿化引起了人们的大量关注。

由于抗光腐蚀性，化学稳定性，成本低，无毒和强氧化性，二氧化钛被作为应用最广泛的光催化剂来光降解水和空气中的有毒化合物。

但是二氧化钛具有较大的带隙（锐钛矿相二氧化钛为3.20ev）因此，只有较小一段太阳光区域，大约为2%~3%紫外光区可被应用[2]。

人们尝试用各种制备方法，如贵金属掺杂、氧化物复合、表面修饰等等方法，防止和减少电子与空穴的复合，提高催化剂的光催化活性。

众所周知，吸附和催化的效率与固体的孔径及表面积有关，因此，对二氧化钛进行修饰、改性及增大比表面积是提高光量子效率和增大反应速率的一个有效的方法与途径。

1.1 TiO2的结构与基本性质1.1.1物理常数及结构特征表1 TiO的物理常数1.1.2 TiO2的结构特征在自然界中，TiO2存在三种晶型结构，即金红石、锐钛矿和板钛矿。

这些结构的区别取决于TiO68-八面体的连接方式，图1-1是TiO68-八面体的两种连接方式，锐钛矿结构是由TiO68-八面体共边组成，而金红石和板钛矿结构则是由TiO68-八面体共顶点且共边组成。

锐钛矿TiO2中的每个八面体与周围8个八面体相连，金红石TiO2中每个八面体与周围10个八面体相连。

事实上锐钛矿可以看做是一种四面体结构，而金红石和板钛矿则是晶格稍有畸变的八面体结构[3]。

简单地认为锐钛矿比金红石活性高是不严谨的，它们的活性受其晶化过程的一些因素影响。

二氧化钛光催化抑菌性及其抑菌机理的研究

本实验研究材料 TiO2 是用新工艺掺杂（非金属 EDTA 和柠檬酸）改性在 90℃低温下制备的，并对其作了一些表征。首先，用滴板比较菌斑大小和稀疏的方法，定性研究了标准纳米二氧化钛和 5 种掺杂自制二氧化钛粉体对细菌如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌及真菌如酵母菌、白色念珠菌的抗菌性能。然后，根据定性抑菌结果，选取了对其有抗菌作用的四种菌，并设定了适当的菌浓度、二氧化钛质量浓度以及光催化取样时间，用计数法定量分析了标准纳米二氧化钛和 5 种掺杂自制二氧化钛粉体的光催化抗菌性能。最后，选取了金黄色葡萄球菌为代表菌，考察了初始菌浓度、TiO2 质量浓度对几种代表二氧化钛杀菌效果的影响，并用扫描电镜观察了抑菌前后菌体形态结构的变化以初步探索二氧化钛光催化抗菌原理。得到如下实验结果：
With TiCl4 as the raw materia l, using low-temperature aging method, There were four kinds of mixed crysta lline form of TiO2 powder which were prepared with adding EDTA and citric acid and a kind of pure rutile phase of TiO2 powder which was prepared without adding additive. Scanned with electron microscopy, It showed that the size of standard TiO2 was nano-scale, the surface area was large, the dispersion was poor, The size of Self-made TiO2

纳米二氧化钛光催化机理

纳米二氧化钛光催化机理2011-11-30 17:54:35纳米TiO2光催化降解机理共分为7个步骤来完成光催化的过程: 1、 TiO2 + hv? eˉ+ h+2、 h+ + H2O?OH + H+3、eˉ+ O2?OOˉ4、OOˉ+H+ ?OOH5、 2OOH ? O2 + H2O26、OOˉ+ eˉ+ 2H+ ?H2O27、H2O2 + eˉ?OH + OHˉ8、h+ + OHˉ?OH当一个具有hv能量大小的光子或者具有大于半导体禁带宽度Eg的光子射入半导体时，一个电子由价带(VB)激发到导带(CB)，因而在导带上产生一个高活性电子(eˉ )，在价带上留下了一个空穴(h +)，形成氧化还原体系。

溶解氧及水和电子及空穴相互作用，最终产生高活性的羟基。

OHˉ、O2ˉ、OOHˉ自由基具有强氧化性，能把大多数吸附在TiO2表面的有机污染物降解为CO2、H2O，把无机污染物氧化或还原为无害物。

纳米二氧化钛的应用二氧化钛俗称钛白，是钛系最重要的产品之—，也是一种重要的化工和环境材料.纳米二氧化钛是二十世纪七、八十年代开发成功的产品，这种新型无机材料的粒径仅为普通材料的十分之一左右，因而具有很高的化学及表面活性、良好的耐热性和耐化学腐蚀性.利用纳米二氧化钛的特征，已开拓了许多新颖的应用领域，其目前主要用于涂料，搪瓷，塑料，橡胶，太阳能电池，自洁玻璃，降解有机污染物和杀灭细菌等方面.用二氧化钛制造的涂料色泽鲜艳，用量省，品种多，且能保护介质的物理稳定性，增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹和裂缝，使用时还能防止紫外线[04]及水分穿透，延长漆膜的寿命(二氧化钛折射率高，制得的瓷釉透明度强，[04]具有重量轻、抗弯、抗冲击等优越特点(用二氧化钛作配料制得的塑料，不[04]仅可以提高塑料的强度，延长使用寿命，而且用量省，色彩鲜艳(用二氧化钛制得的白色和彩色橡胶制品在阳光照射下，耐曝晒、不裂、不变色、伸展率[04]大，并且有耐酸碱的性能(用二氧化钛作纸张的填料，有较高的白度，光泽[04]好，强度大，薄而光滑性能稳定，印刷穿透能力小(用二氧化钛制成的焊条药皮，可交直流两用，是一种很好的造渣剂，焊接时形成熔渣覆盖在熔池上，不仅能使熔化金属与周围气体隔绝，而且能使焊缝金属结晶处于缓慢冷却的保[04]护中，从而改善焊缝结晶的形成条件(纳米二氧化钛在太阳能电池方面有很重要的应用(目前，开发太阳能电池有两个关键问题，即:提高转换效率和降低成本.目前市场上的太阳能电池大多属于硅太阳能电池，其制造成本过高，不利于广泛应用.而九十年代发展起来的纳米晶二氧化钛太阳能电池具有成本廉价，工艺简单及性能稳定等优点，已成为传统太阳能电池的有力竞争对手.目前，纳米晶二氧化钛太阳能电池光电效率稳定[06]在10 %，制作成本仅为硅太阳能电池的1/ 5,1/ 10 ，寿命能达到20年以上. 纳米二氧化钛在自洁玻璃中的应用.通常情况下，二氧化钛表面与水的接触角约为72?，经紫外光照射后，接触角在5?以下，甚至可达到0?，即:此时水滴可完全浸润表面，显示非常强的超亲水性，停止光照后，表面超亲水性可维持数小时到一周左右，慢慢回到以前的疏水状态.再用紫外灯照射，又表现为超亲水[05]性.采用间歇紫外灯照射可以使表面始终保持超亲水性.实验表明，镀有二氧化钛薄膜的表面具有超亲水性，一旦表面被油污等污染，因其超亲水性，油污不易附着，会在外部风力，水淋冲力和重力等作用下自行脱落，阳光中的紫外线足以维持表面超亲水性，从而使其具有长期自洁去污的功能. 纳米二氧化钛在杀菌方面的应用.TiO 受光时能生成化学活泼性很强的超氧化2物阴离子自由基和氢氧自由基，当遇到细菌时，会直接攻击细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此杀灭细菌，并使之分解.一般常用的杀菌剂银、铜等都能使细菌细胞失去活性，但细菌杀死后，尸体会释放出内毒素等有害的[05]组分.而纳米二氧化钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能破坏细菌的细胞膜结构，达到彻底降解细菌，防止内毒素引起的二次污染.纳米二氧化钛属于非溶出型材料，在杀灭和降解细菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的杀灭和降解细菌的效果.纳米二氧化钛在降解污染物方面的应用.TiO光催化技术工艺简单、成本低廉，2利用自然光、常温常压即可催化分解污染物，具有高活性、无二次污染、无剌激性、安全无毒、化学稳定性和热稳定性好等特点，是最具开发前景的绿色环保催化剂之一.采用纳米TiO光催化剂处理有机废水，能有效地将水中的卤化脂2 肪烃、卤代芳烃、硝基芳烃、多环芳烃、酚类、染料、农药等进行除毒、脱色、矿化，最终降解为二氧化碳和水，目前这方面的研究已取得进展，光催化降解污水将成为有效的处理手段.利用金红石型纳米二氧化钛的紫外线屏蔽优异性，以及光催化效应来降解氧化物(NOX)、硫氧化物(SOX)等，还可以有效地治理工业废气、汽车尾气排放所造成的大气污染，其原理是将有机或无机污染物进行氧化还原反应，生成水、二氧化碳、盐等，从而净化空气.研究结果显示，纳米二氧化钛光催化空气净化涂料、陶瓷等材料在消除氮氧化物等方面具有良好的应用前景.此外，纳米二氧化钛在磁性材料、浅色导电材料、气体传感器、湿度传感器等领域已得到很好的应用.随着应用研究的深入，它的应用领域必将越来越广泛.。

二氧化钛悬浆体系光催化降解苯酚的研究

保存．使用前标定，使用液由贮备液稀释．苯酚浓度测定采用４一氨基安替比林直接光度法分析．二氧化
钛（Ｒ级）Ａ１２实验方法．
配制１４１．ｒＬ． — ７６的苯酚水溶液１放人紫外线水消毒器中，１０５０Ｌ的投量加入Ｌ以０ — ０粉末．光催化氧化０６ａｎ — ０ｒ后测定水溶液中残留苯配吉量，ｉ从而确定影响苯酚去除率的因素．
：０ —０２０１６—２４
翟鼍雾安人士舜潭嚣銎南乡，．硬讲
维普资讯
第１期
葛
飞等
二氧化钛悬浆体系光催化降解苯酚的研究
６１
２结果与讨论
２．Ｔ０光催化氧化效果与光源的关系１／２
物降解为ｃ２８０等无机化合物．０和２具体反应可描述为：
ｈ＋－０— ・Ｈ＋ＨＩｈ一０
维普资讯
第２卷第１４期
２０年３月０２
湘潭大学自然科Ｎｔｒｃｎｅｌｌ Ⅺ螂ａａＳｉｃ Ⅲ ｕｌｅ
学学Ｕ呐
报
ｖｄ２ｏ１４ＮＭａ．跏ｒ
二氧化钛悬浆体系光催化降解苯酚的研究。
【ｂ嘣】帖ｐｐｘ．髓岫ｄｌＡｓｅｅ帅ｅｌ蛐
０ｐｌｏｆｌｃ晴
ｃ
ａ叩ｐｉ＇ｎｍＤｏｄｄｈｎＴａｌｉｅ鲫叩即．￣ｕ￣ｈ
６ｈｄｂｅ！｜ｊ蛆ａｅｎ：ｌｏ
ｃＯｉ￣ｘｄｗｔｉｈ
ｗｓｏｎｔａＩ３ＬＴＰＷｅｄ１ｇＬａｆｄｈｔＩ０ｒｕｇ３ｄｎ５ｍｍｐｄｏｂＩｅｌｅｅｔｅａｆ／１ｌ￣ｌｃｏｅｔｄ弹ｐ．

纳米二氧化钛的制备及光催化分析

苏州科技大学材料科技进展化学生物与材料工程学院材料化学专业题目：纳米二氧化钛的制备及光催化*名：**学号：**********指导老师：***起止时间：5月20日——6月8日纳米二氧化钛的制备及光催化吕岩（苏州科技学院，化学与生物工程材料学院，江苏，苏州，215009）摘要:纳米二氧化钛是种重要的纳米材料，其在众多领域有着广泛的应用。

本文主要介绍纳米二氧化钛的多种制备方法，包括化学气相法(化学气相沉积法、化学气相水解法等)、液相法( 溶胶凝胶法、沉淀法、水热合成法等)两大类,并分析了各种工艺的优劣。

并介绍纳米二氧化钛光催化反应原理,基本方法,影响因素,及其广泛的应用。

通过介绍纳米二氧化钛的制备及光催化的研究，更深刻理解其在生产生活中应用。

关键词：纳米TiO2，制备方法，光催化.The study on preparation of nanometer TiO2 and photocatalyticLv Yan(University of Science and Technology of Suzhou,School of Chemical and Biological Engineering Materials,Jiangsu,Suzhou,215009) Abstract: A s an important nanomaterial nanometer TiO2 has wide app lications in many fields, such as environmental production. Preparation methods of nanomaterial TiO2w ere briefly summarized, including chemical gas phase method( CVD and chem ical gas phase hydro lysis method etc. ) and liquid phase method( sol- gelmethod, precipitation method, hydrothermal synthesismethod etc. ). The advan tages and disadvanges o f everym ethod w ere analyzed. Introduce nano TiO2reaction principle, basic method, influence factors, and its wide application. Through the introduction of the preparation of nano TiO2 research, a deeper understanding of its application in the production and living.Key words: nanometer T iO2; preparation method, photocatalysis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。

纳米二氧化钛的制备及在降解有机物方面的研究进展

基金项目:兰州大学应用有机化学国家重点实验室开放基金资助项目(NLAOC2001-26)收稿日期:2001206225文章编号:100129731(2002)0420360203纳米TiO 2光催化剂的制备及在降解有机物方面的研究进展姜鸿基1,李彦锋1,叶正芳1,彭嘉选2(1.兰州大学化学化工学院,应用有机化学国家重点实验室,甘肃兰州730000;2.甘肃省硅酸盐设计院,甘肃兰州730020)摘　要:　纳米二氧化钛及其复合催化剂是催化科学中的热点之一。

本文综述了近期用溶胶2凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂及其在光催化降解有机污染物方面的研究进展,并对一些有待于进一步研究的问题作了展望。

关键词:　纳米;二氧化钛;光催化;溶胶2凝胶;复合中图分类号:　X703;TQ426 文献标识码:A1　引　言纳米材料从根本上改变了传统材料的一些结构与性能,是目前材料科学研究的热点之一。

而纳米材料在催化方面的应用更使其独特优异性能得以展现[1,2]。

半导体光催化氧化法在环境治理领域、特别是在处理低浓度生物难降解有机废水方面更是具有广阔的应用前景[3]。

纳米二氧化钛具有化学性质稳定、催化效率高、无毒无害等特点,可成为较为理想的有机物光降解催化剂[4]。

本文就国内外一些有关二氧化钛纳米粒子在这一方面的研究作了简要评述。

2　光催化降解的基本原理纳米二氧化钛的带隙能为32eV ,相当于387.5nm 光子的能量。

当受到波长小于387.5nm 的紫外光的照射时,价层电子会被激发到导带,从而产生具有很强活性的电子2空穴对:TiO 2uvTiO 2(h +e 1)这些电子2空穴对迁移到表面后,可以参加氧化还原反应,加快光降解反应。

这些反应包括:所产生的电子2空穴可将吸附在二氧化钛颗粒表面的羟基和水分子氧化为OH ・自由基:Ti 4++OH +h +Ti 4+OH ・Ti 4+—H 2O +h +Ti 4+OH ・+H +缔合在四价钛离子表面的OH ・自由基为强氧化剂,能够氧化相邻的有机物,也可以扩散到液相中氧化有机物。

纳米二氧化钛光催化降解喹啉动力学

纳米二氧化钛光催化降解喹啉动力学荆洁颖;冯杰;李文英【摘要】利用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂,探讨了其光催化降解废水中典型含氮杂环化合物喹啉的动力学行为.实验条件下,TiO2光催化降解喹啉的反应为准一级反应,可用Langmuir-Hinshelwood动力学模型描述,其表达式为r=0.296kct/(1+0.296c),其中,Ink =-0.411 11nc0+2.278.%Kinetics for photocatalytic degradation of quinoline over nanosized titanium dioxide prepared by sol gel method was investigated. On the basis of Langmuir-Hinshelwood model, a kinetic equation for the quinoline degradation over TiO2 was proposed, which can be described as r = 0. 296kc1/( 1+0. 296c1) , where lnk =-0.4111 lnc0+2.278.【期刊名称】《燃料化学学报》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】5页(P380-384)【关键词】二氧化钛;喹啉;光催化;降解动力学【作者】荆洁颖;冯杰;李文英【作者单位】太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地,山西太原030024;太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地,山西太原030024;太原理工大学煤科学与技术教育部重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地,山西太原030024【正文语种】中文【中图分类】X703TiO2光催化氧化技术在环境治理方面发挥着越来越重要的作用。

当前，TiO2光催化降解有机物的研究主要集中于各种有机物降解过程中条件的优化、催化剂活性的提高、反应器的设计及反应动力学和机理的探讨，大多处于实验室研究阶段，没有规模应用［1，2］。

混晶纳米二氧化钛乳液光催化降解农药的研究

２ＤｅｒｍｅｔｏｆＢｕｌｉａｅｉｌ．ｐａｔｎｉｄｎｇＭｔｒａ，ＨｅｅｃｔｏｌａｃｃｌＣｏｌｇｆｂｉＶｏａｉｎａｎｄＴｅｈｎｉａｌｅｅｏ
ＢｕｌｉｇＭａｅｉｌ，Ｑｉｈａｇａ６０４ｈｎ）ｉｎｔｒａｓｄｎｕｎｄｏ０６０，Ｃｉａ
农药废水是几种难降解的工业废水之一．由于农药的毒性、自然降解的稳定性和在环境中存在的持久
性，对环境的危害已经引起了全世界的广泛关注ｒ．其１由于农药在生产和使用过程中排放出大量的有毒物］质，环境造成了严重的污染，对因此对农药废水及对蔬菜、水果等残存农药的降解处理具有很重要的意义．目前国内外农药废水的处理方法很多，比较成熟的方法主要有氧化法、附法、吸生化法、水解法等．１７自９６年
摘要：了降解农药废水，为以混晶纳米Ｔｉ液为催化剂，Ｏ乳以太阳光为光源，降解农药模拟废水进对行了系统研究．果表明：结降解体系的ｐ值、Ｈ催化剂和农药质量浓度、源辐照时间等因素对乳液光催化降光解农药有一定影响，应动力学研究表明此降解反应是一级反应（反Ｋ一００４３ｎ）．１５ｍｉ．关键词：晶纳米二氧化钛乳液；催化；混光农药降解中图分类号：Ｂ３Ｔ３文献标志码：Ａ文章编号：ＯＯ５５２１）１Ｏ９４１Ｏ一１６（０００一Ｏ４ —０

纳米二氧化钛光催化性能研究

纳米二氧化钛光催化性能研究一、实验目的1.了解纳米光催化材料的性质；2.确定纳米二氧化钛光催化降解罗丹明B水溶液的反应速率常数；3.了解光催化剂催化性能评价的一般方法。

二、实验原理纳米粉体是指颗粒粒径介于1～100 nm之间的粒子。

由于颗粒尺寸的微细化，使得纳米粉体在保持原物质化学性质的同时，与块状材料相比，在磁性、光吸收、热阻、化学活性、催化和熔点等方面表现出奇异的性能。

纳米TiO2具有许多独特的性质。

比表面积大，表面张力大，熔点低，磁性强，光吸收性能好，特别是吸收紫外线的能力强，表面活性大，热导性能好，分散性好等。

自1972年Fujishima等发现TiO2电极在光照下分解水的功能以来，有关二氧化钛等半导体光催化剂的研究成为能源开发和环境科学领域的热点。

利用TiO2粉末对各种有机污染物以及工业废水中的有毒物质进行处理的研究发现，TiO2不仅能降解、完全矿化绝大部分有机物，还能杀死微生物，甚至能还原溶液中的有毒金属离子。

一般认为二氧化钛的禁带宽度为3.0~3.2eV，在紫外光区才有吸收，只能利用太阳光的5%左右，对室内可见光的利用率就更低，低的光量子力效率是限制二氧化钛光催化实际应用的主要原因。

现在普遍认为，半导体受光激发后会产生电子和空穴。

TiO2受到大于禁带宽度能量的光子照射后，价带中的电子就会被激发到导带，产生高活性电子e-和空穴h+，电子具有还原性，空穴具有氧化性，空穴与TiO2表面的OH-反应生成氧化性很高的·OH自由基，激发态的导带电子和价带空穴也可以重新复合，使光能以热或其他形式散发掉。

TiO2 + hν→ e- + h+ (1)e- + h+→热量 (2)一般而言，TiO 2的光催化离不开空气和水溶液，这是因为水分子或氧气分子与光生电子或空穴结合可产生化学性质极为活泼的自由基，其反应历程如下：h + + H 2O → ·OH + H + (3)h + + OH - → ·OH (4)电子(e -)与表面吸附的氧分子反应历程：O 2 + e - →·O 2- (5)·O 2- + H 2O → ·OOH + OH - (6)2·OOH → O 2 + H 2O 2 (7)·OOH + H 2O + e - → H 2O 2 + OH - (8)H 2O 2 + e - → ·OH + OH - (9)H 2O 2 + ·O 2-→ ·OH + OH - (10)在上面的式子中，活泼的羟基自由基(·OH )以及超氧离子自由基(·O 2-)，都是氧化性很强的活泼自由基，能够将各种有机物直接氧化为CO 2、H 2O 等无机小分子。

化学法纳米二氧化钛

化学法纳米二氧化钛化学法制备纳米二氧化钛简介纳米二氧化钛（纳米TiO₂）是一种广泛用于光催化、太阳能电池、传感器和生物医学等领域的高性能材料。

化学法是合成纳米TiO₂的一种常用方法，其优点在于可在溶液中低温下控制粒子尺寸和形貌。

水热法水热法是一种经典的化学法，通过在高压釜中加热反应物溶液来合成纳米TiO₂。

反应体系通常包含钛源（如TiCl₄或TiOSO₄）、水和有机配体（如乙酸或柠檬酸）。

温度、压力和反应时间等条件对粒子的尺寸和形貌影响较大。

溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种溶液沉积技术，通过控制溶胶-凝胶转变来形成纳米TiO₂。

反应体系通常包含钛源、水和稳定剂（如聚乙烯醇或季铵盐）。

溶胶-凝胶转化后，通过热处理得到结晶的纳米TiO₂。

微乳剂法微乳剂法利用油包水或水包油微乳剂，通过化学反应或自组装来合成纳米TiO₂。

微乳剂中的界面可充当纳米TiO₂粒子的模板，从而控制其尺寸和形貌。

模板法模板法使用预先设计的模板来指导纳米TiO₂的生长。

模板可以是有机或无机的，其结构决定了纳米TiO₂的孔隙率和形状。

影响纳米TiO₂性质的因素钛源：不同的钛源会影响粒子的尺寸、形貌和结晶度。

有机配体：配体会与钛离子络合，影响粒子的生长和稳定性。

温度和压力：温度和压力会影响反应动力学和结晶过程。

反应时间：反应时间会影响粒子的尺寸和结晶度。

应用纳米TiO₂在以下领域具有广泛的应用：光催化：分解有机污染物、水净化和光伏发电。

太阳能电池：光阳极材料和光电转换。

传感器：电化学、光学和生物传感。

生物医学：药物载体、抗菌剂和生物成像。

总结化学法是合成纳米TiO₂的一种有效方法，可通过控制反应条件来调节其尺寸、形貌和性质。

这些定制的纳米TiO₂粒子在各种应用中具有巨大的潜力，包括光催化、太阳能电池、传感器和生物医学。

纳米二氧化钛的低温制备及光催化活性的研究

纳米二氧化钛的低温制备及光催化活性的研究作者：崔志鹏，邓桦来源：《轻纺工业与技术》 2015年第3期崔志鹏，邓桦（天津工业大学纺织学院，天津３００３８７）【摘要】以硫酸氧钛为原料在低温下利用直接沉淀法制备了纳米二氧化钛水溶胶，利用Ｘ射线衍射、扫描电子显微镜对纳米二氧化钛分析并进行了表征；将纳米二氧化钛处理到棉织物上，以活性蓝ＫＮ－Ｇ为目标降解物，表征了不同条件下纳米二氧化钛的光催化活性。

结果表明，当Ｔｉ的摩尔浓度为０．０８ｍｏｌ/Ｌ、环境ｐＨ＝３时，光催化活性达到最大；电流功率为１５０Ｗ时对棉织物进行预处理，复合催化剂的光催化效率最高，降解率为６０％。

【关键词】纳米二氧化钛；光催化；负载；染色废水Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.03.002中图分类号： X791 文献标识码： A 文章编号： 2095-0101（2015）03-0004-03收稿日期：２０１５-０３-１１作者简介：崔志鹏（１９８９- ），男，内蒙古人，天津工业大学纺织学院在读研究生。

研究方向：功能纺织品。

０引言随着纺织品印染行业的发展，印染废水的处理与回收问题变得突出，其中，染料废水对环境的影响越来越严重，成为环境保护的难题。

纳米二氧化钛具有良好的光催化性能，其吸收一定能量的紫外光后可以将有机物降解，并且化学性质极其稳定，氧化能力极强。

但ＴｉＯ２的应用也存在某些缺点，如悬浮相光催化氧化易凝聚、难分离、易失活、回收困难等弊端，这是在应用中必须解决的难题。

利用直接沉淀法制备纳米二氧化钛，过程操作简单，且原料来源广泛，价格比较低廉，是进行工业化制备较理想的方法。

在光催化处理废水过程中，目前使用比较广泛的方法是使用纳米二氧化钛的悬浮体系，其优点是接触反应的表面积大，可用于大量反应，缺点是其本身的物理性质导致的透光性差，回收加工困难，工艺复杂，这些是必须要解决的问题。

当前基材的使用对纳米二氧化钛的催化活性的影响非常明显，所以催化剂的负载基材的选择十分重要。

纳米二氧化钛光催化降解苯酚的实验研究及动力学分析

2005,No.12化学与生物工程Chemistry &Bioengineering46　基金项目:安徽理工大学硕博基金,安徽理工大学青年基金收稿日期:2005-08-03作者简介:王君(1971-),男,安徽金寨人,讲师,在读博士,研究方向:环境工程。

纳米二氧化钛光催化降解苯酚的实验研究及动力学分析王　君(安徽理工大学化工系,安徽淮南232001) 摘　要:以锐钛矿二氧化钛为光催化剂,研究了不同苯酚起始浓度的水溶液在290nm 紫外光辐照下降解苯酚的效果及动力学方程。

结果表明:苯酚起始浓度在20～80mg ・L -1之间均具有较好的降解效果,降解符合一级反应规律,速率常数随苯酚起始浓度的增大而减小。

关键词:二氧化钛;光催化;苯酚中图分类号:O 6251312 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2005)12-0046-02 多相半导体光催化因其能够完全破坏污染空气和废水中的各种有机物和无机物而成为引人注目和可能广泛应用的新技术。

它不仅具有生物降解所不可比拟的速度快、无选择性、降解完全等优点,又在价廉、无毒、可以长期使用等方面明显优于传统的化学氧化方法,因而倍受人们的关注[1～3]。

以半导体氧化物为催化剂的多相光催化过程以其可在室温下进行、可直接利用太阳光、可将几乎全部有机污染物矿化、并且不产生二次污染等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术。

用于光催化氧化的半导体催化剂较多,如:TiO 2、ZnO 、Fe 2O 3、CdS 、ZnS 等,其中TiO 2因氧化能力强、催化活性高和生物、化学、光化学稳定性好等优势,一直处于光催化研究的核心地位[4～7]。

作者以纳米二氧化钛为光催化剂,研究其在290nm 光化学灯的照射下光催化降解苯酚的效果及动力学规律。

1　实验111　仪器及药品722型光栅分光光度计,7923型磁力恒温搅拌器,YX J 21型低速离心沉淀机,DB 22型电热板,紫外灯(290nm )等。

纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺催化性能研究

纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺催化性能研究李晓琰【期刊名称】《广东化工》【年(卷),期】2012(039)010【摘要】Anatase and futile Nanocrystal TiO2 was prepared by sol-gel and solvothermal synthetic method using tetrabutyl titanate as titanium source, and the catalyst characterized by Wide-angle X-ray powder diffraction （XRD）. The effects of catalyst crystal form and HPAM concentration has been investigated： anatase TiO2 has better photocatalytic performance, the photocatalytic reaction could be promoted by optimal catalyst concentration and inhibited by higher HPAM concentration.%以钛酸四丁酯为钛源，采用溶胶．凝胶法制备、表征了锐钛矿型和金红石型的纳米二氧化钛：将其用于聚丙烯酰胺光催化降解，考察了催化剂晶型、催化剂浓度以及聚丙烯酰胺对光降解性能的影响，结果表明：锐钛矿晶型催化剂具有更好的催化能力：适宜的催化剂浓度有利于光催化反应的进行，HPAM浓度增加对光催化反应存在抑制作用。

【总页数】3页(P24-26)【作者】李晓琰【作者单位】中图石油大厌石化公司储运中心沈槽车间,黑龙江大庆163714【正文语种】中文【中图分类】O643.32【相关文献】1.纳米二氧化钛薄膜光催化降解性能的研究 [J], 高甲友2.纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺 [J], 范晓雅;周静;杨祥;赵勇3.纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺催化性能研究 [J], 杨海峰;张苹;文峰4.复盐分解法制备纳米二氧化钛及其光催化降解偶氮染料性能研究 [J], 舒木子;张景雯5.碳量子点改性纳米二氧化钛的制备及其光催化降解壬基酚聚氧乙烯醚的性能研究[J], 尹言吉; 台秀梅; 杜志平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。