改性TiO_(2)在光电协同下处理偶氮染料废水的研究进展

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作者 班福忱 魏煜 《供水技术》 2024年第2期12-18,共7页

偶氮染料(AZO)是一类难被生物降解的水溶性高分子有机物,近些年来,由于良好的染色性能被广泛应用于印染等相关行业,但AZO废水一旦排入自然水体将会造成重大的环境污染问题。本文主要介绍了不同类型的改性TiO_(2)对AOZ废水的处理效果并... 偶氮染料(AZO)是一类难被生物降解的水溶性高分子有机物,近些年来,由于良好的染色性能被广泛应用于印染等相关行业,但AZO废水一旦排入自然水体将会造成重大的环境污染问题。本文主要介绍了不同类型的改性TiO_(2)对AOZ废水的处理效果并分析了作用原理,对比分析了单一TiO_(2)与改性TiO_(2)的优缺点,积极探索改性TiO_(2)催化剂的催化机理,解析金属和非金属掺杂在其中的具体作用,为今后更加精准地控制掺杂金属或者非金属比例、提高催化剂效率提供科学依据和技术支持。 展开更多

关键词 光电催化 偶氮染料 印染废水 改性tio_(2) 掺杂

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离子液体掺杂金属Ru改性TiO_(2)光催化材料的制备及性能研究 被引量：1

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作者 王亮 杜瑞成 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期132-135,140,共5页

准备实验材料与实验仪器设备,制备0、0.1%、0.3%的TiO_(2)光催化材料,将其标注为纯TiO_(2)、0.1%浓度Ru的TiO_(2)、0.3%浓度Ru的TiO_(2),测试金属Ru对TiO_(2)孔径的影响、改性TiO_(2)光催化材料紫外-可见光吸收性能和光催化反应性能。... 准备实验材料与实验仪器设备,制备0、0.1%、0.3%的TiO_(2)光催化材料,将其标注为纯TiO_(2)、0.1%浓度Ru的TiO_(2)、0.3%浓度Ru的TiO_(2),测试金属Ru对TiO_(2)孔径的影响、改性TiO_(2)光催化材料紫外-可见光吸收性能和光催化反应性能。结果表明:改性TiO_(2)光催化材料属于介孔类材料,当金属Ru掺入浓度较低时,TiO_(2)材料性能不会受到影响,随着金属Ru掺入浓度增加,改性TiO_(2)光催化材料的体积/孔径比增加;TiO_(2)光催化材料紫外-可见光吸收性能、光催化降解与离子液体掺杂金属Ru浓度具有正相关关系,离子液体掺杂金属Ru浓度的不断增加,改性TiO_(2)光催化材料紫外-可见光吸收能力与光催化降解率随之增加。 展开更多

关键词 离子液体 光催化材料 改性二氧化钛 掺杂金属钌

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固定化改性TiO_(2)光催化消毒性能与机理研究 被引量：1

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作者 严婉铒 尚子茗 +3 位作者 袁庆科 栾富波 孟颖 张国珍 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期162-174,共13页

发展中国家农村地区饮用水普遍存在着微生物超标问题,太阳光消毒法(SODIS)是实现饮用水微生物控制、提高当地居民饮水质量的潜在技术.目前,SODIS法存在光照利用率低的问题,消毒效果完全依赖于环境温度与光照强度,仅在低纬度地区晴朗天... 发展中国家农村地区饮用水普遍存在着微生物超标问题,太阳光消毒法(SODIS)是实现饮用水微生物控制、提高当地居民饮水质量的潜在技术.目前,SODIS法存在光照利用率低的问题,消毒效果完全依赖于环境温度与光照强度,仅在低纬度地区晴朗天气环境下效果较好.本研究通过材料改性强化TiO_(2)光催化性能,利用固定化技术提升催化剂的循环利用效率,开发了固定化改性TiO_(2)光催化消毒用技术,克服了上述SODIS法的缺陷.本研究采用水热法分别合成了暴露(001)或(101)晶面的锐钛矿相二氧化钛,暴露(110)面的金红石相二氧化钛以及不暴露特定晶面的锥形混晶相二氧化钛.通过与对照标准品比较在光照下灭活耐热大肠杆菌速率后发现,晶体类型对灭活速率的影响顺序为晶相>暴露晶面>晶粒形状.XRD、SEM、UV-vis、XPS价带谱、Zeta电位、ICP-MS等表征结果表明,催化剂的较高价带位置与表面电位在消毒过程中起主导作用,尖锐棱角形貌起次要作用.将001-TiO_(2)粉末样品固定化后,减少了循环使用中的催化剂损失,经处理水中细菌残留率仅为0.4%,优于已报道的固定化P25 TiO_(2)样品(1.8%)和仅光照条件下的空白对照组(67.3%).通过对200个凋亡细菌菌体的形貌分析并计数发现,光催化消毒对水中微生物的去除机制按重要性排序,依次为空穴与自由基化学氧化(139个)、晶粒与菌体表面电荷吸引包埋(48个)和晶体颗粒尖锐棱角物理破坏(13个).综上所述,本研究建立的固定化晶面暴露锐钛矿相TiO_(2)基光催化消毒技术在光强70 mW·cm^(-2),25℃下即具有良好消毒效果,为发展中国家农村地区单户型饮用水消毒提供了可行的解决方案. 展开更多

关键词 晶面 改性二氧化钛 光催化 消毒 固定化

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添加剂对混煤燃烧脱硝性能的影响研究

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作者 张永胜 向靖宇 +1 位作者 王淑勤 曾令群 《广东化工》 CAS 2023年第12期20-21,30,共3页

采用四种不同的生物质按一定的比例掺杂在混煤中,进行脱硝实验测定NO_(x)的排放量,将脱硝效果最好的生物质掺杂改性二氧化钛与混煤混匀后进行脱硝实验,对比掺杂前后的脱硝效果。并找出最佳的生物质量和改性二氧化钛量,对其进行混煤在燃... 采用四种不同的生物质按一定的比例掺杂在混煤中,进行脱硝实验测定NO_(x)的排放量,将脱硝效果最好的生物质掺杂改性二氧化钛与混煤混匀后进行脱硝实验,对比掺杂前后的脱硝效果。并找出最佳的生物质量和改性二氧化钛量,对其进行混煤在燃烧前进行微波辅助双氧水和冰乙酸脱硫处理提高脱硝的效率,进行XRF分析和热重分析,结果表明,茶叶作为生物质,混煤比例1∶5,含硫量1.83%并掺杂混煤比例3/10的生物质和煤样重量4%的改性二氧化钛时脱硝效率高达65.8%。掺杂改变了混煤的燃烧特性,生物质的挥发分含量越高,生物质掺杂比例越高,脱硝效率越好,但掺杂比例过高会对燃烧起到一定的抑制作用;改性二氧化硅中的Zr元素提高了催化剂的催化效率;不同比例的混煤掺杂生物质后脱硝效率均在68%以上,具有很好的煤种适应性。 展开更多

关键词 混煤 脱硝 生物质 改性tio_(2) 脱硫

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改性TiO_(2)/硅橡胶介电弹性体的制备及其性能研究 被引量：1

5

作者 徐婷婷 刘茜 《高分子通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期65-72,共8页

介电弹性体材料是一种新型的智能材料,广泛用于传感器和驱动器中。电致形变性能是介电弹性体至关重要的特性,受其介电常数和弹性模量的影响。硅橡胶介电弹性体模量低、应变响应速度快,但其电致形变量较小。根据这种情况,本研究以硅橡胶... 介电弹性体材料是一种新型的智能材料,广泛用于传感器和驱动器中。电致形变性能是介电弹性体至关重要的特性,受其介电常数和弹性模量的影响。硅橡胶介电弹性体模量低、应变响应速度快,但其电致形变量较小。根据这种情况,本研究以硅橡胶为基体,以KH550改性TiO_(2)为填料制备了改性TiO_(2)/硅橡胶介电弹性体复合材料,并对其拉伸性能、介电性能和电致形变性能进行测试。结果表明:添加KH550使得TiO_(2)在硅橡胶基体中分散均匀,通过调节KH550和TiO_(2)的加入量,提高了介电常数,并使介电损耗保持在一个较低范围,弹性模量相对较低,提高了材料的电致形变性能。 展开更多

关键词 改性tio_(2) 硅橡胶 介电弹性体 电致形变

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TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响研究

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作者 胡丽娜 杜一枝 +1 位作者 董立婷 雷煜航 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期240-251,共12页

目的研究改性TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响,解决低温环境下风机叶片结冰问题。方法采用有机无机粒子共混,以改性纳米TiO_(2)和聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)为材料,利用一步法构建TiO_(2)/PAE聚脲... 目的研究改性TiO_(2)粒径对TiO_(2)/聚脲超疏水涂层机械稳定性和防覆冰性能的影响,解决低温环境下风机叶片结冰问题。方法采用有机无机粒子共混,以改性纳米TiO_(2)和聚天门冬氨酸酯聚脲(PAE聚脲)为材料,利用一步法构建TiO_(2)/PAE聚脲超疏水涂层。开展耐酸碱性、耐磨性、静态防覆冰、动态防覆冰、覆冰黏结强度等实验研究,并应用在真实风电场。结果超疏水涂层的机械稳定性、防覆冰性能随着粒径增大而逐渐变差。当TiO_(2)粉末粒径为100 nm时,接触角为(162.4±2.1)°,滚动角为(3.8±0.7)°;经过250次磨损,接触角为(158.8±0.31)°,滚动角为(7.3±0.1)°;经过14 d的酸碱耐候性实验,超疏水涂层仍具有超疏水性,酸性和碱性溶液皆会导致涂层受损,碱性溶液对涂层腐蚀作用更强;机械稳定性较强、防覆冰性能较优。涂有超疏水涂层的风机在冻雨天平均比空白风机平均多运行255 min,对一台2 MW机组来讲,相当于多产生8500 kW·h的电能。结论制备的超疏水涂层具备优良的机械稳定性与防覆冰性能,推动了超疏水涂层在风机叶片被动防覆冰领域的应用。 展开更多

关键词 超疏水涂层 防覆冰性能 机械稳定性 改性tio_(2)粒子 粒子粒径 风机叶片

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静电纺丝制备银修饰二氧化钛纳米纤维应用于光降解亚甲基蓝 被引量：1

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作者 张爱文 种延竹 高官俊 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期125-128,共4页

采用静电纺丝法制备银修饰二氧化钛纳米纤维,通过XRD、TEM及UV-Vis等分析其基本物性,且在UV光与泛光波照射下探讨其对亚甲基蓝溶液的光降解效果。物性分析显示银修饰二氧化钛纳米纤维呈锐钛矿与金红石并存的多晶结构,且其在400~800 nm... 采用静电纺丝法制备银修饰二氧化钛纳米纤维,通过XRD、TEM及UV-Vis等分析其基本物性,且在UV光与泛光波照射下探讨其对亚甲基蓝溶液的光降解效果。物性分析显示银修饰二氧化钛纳米纤维呈锐钛矿与金红石并存的多晶结构,且其在400~800 nm的吸光度峰值增强约50%,表明经银修饰后二氧化钛纤维的光吸收范围大大扩展。光降解分析显示经UV照射120 min后银修饰二氧化钛纳米纤维可将MB溶液的吸光度峰值降至0,经泛光波照射120 min后亦可将MB溶液的吸光度峰值降至0.1以下,说明经银修饰后二氧化钛纤维对MB具有较好的UV与泛光波光降解效能。 展开更多

关键词 光催化剂 Ag修饰tio2纳米纤维 静电纺丝 光降解 亚甲基蓝

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纳米TiO_(2)/有机氟改性聚丙烯酸酯无皂乳液的制备 被引量：4

8

作者 王旭 隋智慧 +3 位作者 郭制安 李亚萍 张琦 闫晨 《印染》 CAS 北大核心 2021年第4期43-47,共5页

以γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为硅烷偶联剂对纳米TiO_(2)表面进行改性,采用改性纳米TiO_(2)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、甲基丙烯酸十二氟庚酯为聚合单体,通过无皂乳液聚合法制备纳米TiO_... 以γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)为硅烷偶联剂对纳米TiO_(2)表面进行改性,采用改性纳米TiO_(2)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵、甲基丙烯酸十二氟庚酯为聚合单体,通过无皂乳液聚合法制备纳米TiO_(2)/有机氟改性聚丙烯酸酯无皂乳液,并将其应用于亚麻织物整理。采用红外光谱对乳液胶膜进行分析,以XRD和TG对表面改性的TiO_(2)进行分析,并测试复合乳液粒径分布及大小,以及织物抗紫外线性能等。结果表明:TiO_(2)表面经KH-570改性后,具有良好的分散性,降低了TiO_(2)自身的团聚。制备的无皂乳液稳定,粒径分布均匀。经无皂乳液整理的亚麻织物柔软光滑,疏水角达到134.78°;整理织物的抗紫外线性能明显提高,UPF达到63.7。 展开更多

关键词 整理剂 无皂乳液 改性纳米tio_(2) 有机氟 亚麻织物

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掺铁改性A-TiO_(2)紫外光照下催化降解酚红

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作者 张一兵 林庚秀 《上饶师范学院学报》 2022年第3期34-39,共6页

用水热法制备了掺铁改性TiO_(2)粉体催化剂,对其进行了XRD和SEM表征,研究在紫外光照射下以所制催化剂对酚红的催化降解效率,观察酚红溶液的初始浓度、初始pH值、TiO_(2)的掺铁量、TiO_(2)的剂量、光照时间等因素的影响.结果表明:催化剂... 用水热法制备了掺铁改性TiO_(2)粉体催化剂,对其进行了XRD和SEM表征,研究在紫外光照射下以所制催化剂对酚红的催化降解效率,观察酚红溶液的初始浓度、初始pH值、TiO_(2)的掺铁量、TiO_(2)的剂量、光照时间等因素的影响.结果表明:催化剂晶体全为锐钛矿型即单一A-TiO_(2);催化剂粉末是由纳米晶定向自组装形成复杂的三维结构,各纳米晶为八面体结构.光催化降解的优化条件是:酚红溶液的初始浓度45 mg/L(pH=5),改性A-TiO_(2)的摩尔掺铁量为5%、剂量为2.4 g/L,19℃的室温下用波长等于254 nm的紫外光照射80 min,酚红的最大降解率为47.87%.于上述优化条件下进行暗吸附实验:20 min达到吸附平衡,平衡吸附量为2.96 mg/g. 展开更多

关键词 掺铁A-tio_(2) 酚红 光催化 降解 暗吸附

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改性A-TiO_(2)制备及其可见光催化降解酚红 被引量：1

10

作者 张一兵 麻龙花 《化学世界》 CAS 2021年第2期77-82,共6页

用水热法制备了TiO_(2)粉末,试样经X射线衍射(XRD)和傅立叶交换红外光谱(FT-IR)表征,研究了TiO_(2)粉末对酚红的降解过程,探索影响光催化效率的最佳条件。结果表明,TiO_(2)晶相为单一的锐钛矿型,即制备了A-TiO_(2),在1 600和3 400 cm^(... 用水热法制备了TiO_(2)粉末,试样经X射线衍射(XRD)和傅立叶交换红外光谱(FT-IR)表征,研究了TiO_(2)粉末对酚红的降解过程,探索影响光催化效率的最佳条件。结果表明,TiO_(2)晶相为单一的锐钛矿型,即制备了A-TiO_(2),在1 600和3 400 cm^(-1)处的吸收表明粉末中有大量羟基(OH)存在。掺适量铁导致A-TiO_(2)的吸收波长产生了"红移现象",即扩大了催化剂对光谱的吸收范围。当A-TiO_(2)中的掺摩尔分数为3%铁时,经40 W白炽灯照射60 min,比不掺铁的A-TiO_(2)催化效率提高了37.4%。光催化的最佳条件为:酚红溶液初始质量浓度45 mg/L、溶液pH为7、掺摩尔分数为3%铁的A-TiO_(2)的质量浓度为2.0 g/L、室温18℃下40 W白炽灯照射60 min,酚红的最大降解率为44.49%。 展开更多

关键词 改性A-tio_(2)粉末 酚红 光催化性能 红移

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油酸修饰TiO_2纳米微粒水溶液润滑下GCr15钢摩擦磨损性能研究 被引量：58

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作者 高永建 张治军 +1 位作者 薛群基 党鸿辛 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期22-25,共4页

用四球摩擦磨损试验机考察了脂肪酸修饰TiO2纳米微粒水溶液润滑下GCr15钢的摩擦磨损性能,并用电子探针和X射线光电子能谱研究了钢球磨损表面边界润滑膜的化学组成和元素分布.摩擦磨损试验结果表明:脂肪酸修饰TiO2纳米微粒在水中具有较... 用四球摩擦磨损试验机考察了脂肪酸修饰TiO2纳米微粒水溶液润滑下GCr15钢的摩擦磨损性能,并用电子探针和X射线光电子能谱研究了钢球磨损表面边界润滑膜的化学组成和元素分布.摩擦磨损试验结果表明:脂肪酸修饰TiO2纳米微粒在水中具有较好的润滑性能、良好的极压性能及较高的承载能力.添加质量分数为0.1%～1.0%的油酸TiO2纳米微粒可使水的承载能力提高6～12倍,烧结负荷提高51～100%,抗磨减摩性能也有较大提高,卡咬负荷由150N提高至1000～1800N.磨损表面分析表明:油酸TiO2纳米微粒在较高负荷(>300N)下发生了摩擦化学反应,生成含TiO2及油酸复合物的边界润滑膜。 展开更多

关键词 纳米微粒 摩擦磨损性能 轴承钢 润滑

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复合改性纳米TiO_(2)催化降解五氯苯酚的试验研究

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作者 赵连波 张瑶瑶 +2 位作者 常丹 李梦耀 许小英 《工业用水与废水》 CAS 2024年第3期50-55,共6页

为了探究纳米C-Co/TiO_(2)催化剂降解五氯苯酚的动力学特性,采用溶胶-凝胶法,制备了C、Co双元素掺杂复合改性的纳米C-Co/TiO_(2)催化剂。利用XRD、SEM-EDS、UV-vis进行表征分析,结果表明:掺杂C、Co元素后,纳米C-Co/TiO_(2)晶型未发生改... 为了探究纳米C-Co/TiO_(2)催化剂降解五氯苯酚的动力学特性,采用溶胶-凝胶法,制备了C、Co双元素掺杂复合改性的纳米C-Co/TiO_(2)催化剂。利用XRD、SEM-EDS、UV-vis进行表征分析,结果表明:掺杂C、Co元素后,纳米C-Co/TiO_(2)晶型未发生改变,特征峰强度增强,晶体结晶性好,粒径约为12.08 nm;催化剂表面呈现球状堆积形貌,比表面积大,有利于反应物吸附脱附;与纯TiO_(2)相比,催化剂带隙能降低,对可见光的响应性增强。结合降解过程中产物的紫外吸收光谱,探究五氯苯酚的催化降解机理。根据试验检测结果,分析拟合初始浓度与降解速率的线性关系,得到光催化降解五氯苯酚的L-H模型动力学方程:r0=0.38491 0.0951C_(0)/1+0.0951C_(0)。 展开更多

关键词 复合改性纳米tio_(2) 碳钴双掺杂 光催化降解 五氯苯酚 动力学方程

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改性纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂层的制备及其性能 被引量：4

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作者 钟娴 刘海 +4 位作者 李超成 周艺 周永言 盘思伟 朱志平 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期11-14,40-41,共4页

为防止输电线路上污闪事故的发生,以氟碳树脂(FEVE)为成膜剂,以改性纳米TiO_2和聚四氟乙烯(PTFE)微粉为复合填料,制备了一种新型的有自清洁效应的纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征纳米TiO_2改性... 为防止输电线路上污闪事故的发生,以氟碳树脂(FEVE)为成膜剂,以改性纳米TiO_2和聚四氟乙烯(PTFE)微粉为复合填料,制备了一种新型的有自清洁效应的纳米TiO_2/PTFE复合氟碳防污闪涂料。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征纳米TiO_2改性前后的结构,通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、接触角测量仪对复合氟碳防污闪涂层表面的微观结构及疏水性进行了分析,对涂层表面的光催化自清洁性和疏水性保持机制进行了深入探讨。结果表明:改性纳米TiO_2和PTFE通过化学键合作用在复合氟碳防污闪涂层表面构建了微纳复合粗糙结构,与水静态接触角达134°,涂层不仅具有优良的理化、电气绝缘性能,而且还具有有效的自清洁功能和疏水性保持性能。 展开更多

关键词 氟碳复合涂层 改性纳米tio2 PTFE 微观结构 自清洁性 疏水性

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