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oe1(光电查) - 科学论文

15 条数据
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  • [Mo3S13]2?修饰的TiO2非织造布涂层用于丙酮的高效光催化矿化

    摘要： 提高商用TiO2的光催化效率对基于TiO2光催化剂的实际应用具有重要意义。通过浸渍法将[Mo3S13]2?与商用TiO2复合制备了一种新型光催化剂[Mo3S13]2?/TiO2。与商用TiO2相比，该复合光催化剂对丙酮的光催化矿化表现出显著增强效果。[Mo3S13]2?的最佳负载量为1.7wt%，其效率优于1.5wt%的Pt/TiO2。电化学阻抗谱(EIS)显示[Mo3S13]2?/TiO2复合材料中存在顺畅的电子转移路径，促进了光催化过程中的光生电荷分离?；钚匝跷镏植痘袷笛楸砻鞒踝杂苫??O2?)、羟基自由基(?OH)和光生空穴(h+)均参与了丙酮的降解过程。将[Mo3S13]2?/TiO2光催化剂负载于无纺布后，与原始商用TiO2相比对丙酮的光催化降解表现出明显促进作用。

    关键词： 二氧化钛，[Mo3S13]2?，光催化氧化，挥发性有机化合物降解，无纺布

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用TiO2纳米纤维与BN纳米片复合纳米材料吸附和光催化氧化布洛芬：降解产物与机理

    摘要： 本研究以布洛芬为模型化合物，探究了TiO?-氮化硼（BN）纳米复合材料对水中新兴污染物的吸附与光催化去除性能。通过静电纺丝法合成了BN纳米片包裹的TiO?纳米纤维。纳米复合光催化剂的表征表明，BN纳米片增强了光吸收能力并抑制了光生载流子（e?和h?）的复合。采用高效液相色谱、紫外吸光度、溶解性有机碳、荧光激发-发射矩阵及电喷雾电离-液相色谱-串联质谱等多重分析手段，阐明了TiO?-BN催化剂对布洛芬的光催化氧化产物及机理。实验结果显示：TiO?-BN纳米复合材料的光催化氧化是多步骤过程，布洛芬分子与复合材料的相互作用主导了吸附过程；TiO?纳米纤维中BN纳米片含量的增加促进了布洛芬降解中间体（羟基布洛芬、羧基布洛芬和氧丙基布洛芬）的分解。动力学建模表明，TiO?-BN纳米复合材料对布洛芬的吸附与光催化氧化均符合一级动力学模型。随着纳米催化剂中BN含量的提升，光催化氧化速率加快，这归因于增强的光吸收能力和光生电子（e?）-空穴（h?）对的分离效率。通过多次光催化循环实验考察了纳米纤维对布洛芬降解的可重复使用性与再生性能。

    关键词： 吸附、二氧化钛-氮化硼纳米复合材料、光催化降解机制、降解中间体、光催化氧化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • CeO2/HTi2NbO7-NS纳米复合材料的结构与光催化氧化脱硫性能

    摘要： 基于HTi2NbO7纳米片（HTi2NbO7-NS）和二氧化铈纳米颗粒（CeO2-NPs）的CeO2/HTi2NbO7-NS纳米复合材料通过剥离-重构法制备而成。采用X射线衍射（XRD）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、激光拉曼光谱（LRS）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和N2吸附-脱附测量对样品进行表征。以甲烷气体中的乙硫醇（EM）为模型污染物，评估了样品的吸附与光催化性能。结果表明：CeO2-NPs均匀分布于HTi2NbO7-NS表面，且CeO2/HTi2NbO7-NS纳米复合材料的带隙能较前驱体降低。由于主客体材料具有适宜的能带结构，形成了Ⅱ型异质结。该纳米复合材料具有最佳吸附能力和光催化氧化活性，这主要归因于其较低的带隙及高效的电子-空穴对分离效率。

    关键词： CeO2/HTi2NbO7-NS（二氧化铈/层状钛铌氧化物纳米片）、乙硫醇（EM）、剥离-重构、光催化氧化、II型异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 可见光照射下钠掺杂石墨相氮化碳纳米片对燃料的光催化氧化脱硫脱氮

    摘要： 基于钠掺杂g-C3N4纳米片催化剂，开发了一种在可见光下实现燃料高效光催化氧化脱氮脱硫的系统。该工艺采用分子氧作为氧化剂替代昂贵的过氧化氢，适用于吡啶和噻吩等小分子的去除。通过以氯化钠为钠源的简易混合煅烧路径制得钠掺杂g-C3N4纳米片。对比原始g-C3N4，系统表征了光催化剂的结构、光物理及化学特性，证实钠以均匀化学态成功掺杂于g-C3N4晶格中。适量钠掺杂形成高度分散的多孔纳米片结构，进一步提升了表面能并降低电子-空穴对复合率。钠掺杂g-C3N4在光催化氧化脱氮和脱硫过程中均表现出增强性能，最佳催化剂因钠掺杂带来的结构与光化学性质改善，对吡啶和噻吩实现了显著去除效率。机理研究表明：空穴是脱氮脱硫的主要活性物种，而电子与氧气结合产生的超氧自由基具有促进作用。

    关键词： 吡啶、钠掺杂、石墨相氮化碳、噻吩、光催化氧化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于活性炭/二氧化钛的复合材料用于光催化水净化

    摘要： 本研究描述了不同活性炭（AC）/二氧化钛（TiO?）比例复合材料的制备方法，采用XRD、BET和SEM进行表征，并以偶氮染料酸性橙7（AO7）为对象评估其在水溶液中的吸附性能与光催化活性?；谏逃没钚蕴浚?737 m2/g）和TiO?（P25，45 m2/g）材料通过混合方法制备AC/TiO?复合材料，研究参数包括AC/TiO?比例、水热处理及复合材料的球磨工艺。复合材料比表面积随AC含量增加而提升。AO7的降解源于吸附与光催化氧化两种过程的协同作用。通过扣除暗态吸附量（吸附本底值）获得纯光催化氧化速率（PO），最优AC/TiO?比例为0.23——此时PO速率仅略低于P25，但AO7总去除率是P25的两倍。低频球磨会减小碳颗粒尺寸、增强AO7吸附能力但降低其PO速率；高频球磨则导致锐钛矿相减少、少量板钛矿相出现，且AO7的PO速率几乎可忽略。低频球磨的AC/TiO?悬浮液产生的羟基自由基自旋加合物（?DMPO-OH）浓度与非球磨样品相当，而高频球磨样品中该浓度显著降低，这归因于活性炭中碳中心自由基浓度升高（作为光生电子捕获剂）。

    关键词： 吸附，活性炭，P25，电子顺磁共振波谱，AO7，光催化氧化

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用二氧化钛纳米线光催化降解气态甲醛流动的动力学研究

    摘要： 通过水热法成功制备了一种高性能TiO?纳米线光催化剂，在自制管式反应器中经紫外光照射可将气态甲醛分解为CO?和H?O且无二次污染。光催化氧化（PCO）动力学与经典Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson（LHHW）模型高度吻合。在线监测的甲醛浓度、流速及光照强度等多参数被证实为影响光催化反应速率的关键因素。光催化剂的结晶度及其表面活性位点密度决定了甲醛在TiO?上的吸附平衡常数（K_HCHO）。实验结果表明：TiO?纳米线对移动气相甲醛的降解动力学并不严格遵循一级反应动力学，其光催化降解速率随紫外LED辐照强度增强而提升。使用50 mg 700TiO?在50 ml/min流速下仅需8.6分钟即可完全降解甲醛，且在1200分钟持续分解过程中反应性能保持稳定。

    关键词： 反应动力学、甲醛、氧化钛纳米线、光催化剂、光催化氧化

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 不同商业TiO?在室内空气污染物混合物光催化降解中的性能：光催化剂及操作参数的影响

    摘要： 光催化氧化（PCO）空气净化器可安装在空气处理机组中，以减少居住者接触有害气体、提升室内空气质量，并通过降低所需通风率同步减少暖通空调能耗。本研究在连续流反应器中评估了四种商业化二氧化钛光催化剂（P25、PC500、UV100和S5-300A）对七种常见挥发性有机化合物（VOCs）混合物的处理光催化活性?？疾炝伺ǘ龋?5-100 ppb）、相对湿度水平（23?C下0-60%）和停留时间（0.012-0.05秒）等主要实验因素对去除效率和副产物生成的影响。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）对光催化剂进行了表征。UV100具有最高的总VOC去除效率，这归因于其大比表面积、高孔隙率、良好结晶度及丰富的表面羟基。关于相对湿度，发现两种主要趋势：i) 湿度增加导致去除效率降低；ii) 某些情况下存在最佳湿度水平。处理效率顺序为：醇类 > 酮类 > 芳香烃 > 烷烃。气相主要副产物为甲醛、乙醛、丙酮和丙醛。

    关键词： 二氧化钛、挥发性有机化合物、室内空气质量、光催化氧化、相对湿度、停留时间、副产物

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种用于估算AFBPR乳化区中纳米级二氧化钛形成团聚体直径的新型动力学模型

    摘要： 为预测环形流化床光催化反应器（AFBPR）乳化区中纳米级二氧化钛粉末（P25）形成的团聚体直径，基于"目标分子仅在光照场中团聚体活性位点发生反应"的假设建立了动力学模型。结果表明：对于特定光催化氧化过程，团聚体直径是床层空隙率和气体流速的函数。实验验证显示，团聚体直径随床层空隙率增大而减小，且沿流化床高度方向递减；力模型估算数据证实团聚体尺寸随气体流速增加而减小。通过改变气态化合物类型及浓度验证了动力学模型的准确性，表明该模型适用于气态污染物光催化氧化过程。本研究提出了一种描述AFBPR乳化区团聚体直径分布与光催化反应活性关联性的新方法。

    关键词： 动力学模型、团聚体、床层空隙率、二氧化钛、光催化氧化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 光催化薄膜预处理对生物聚合物提取生物固体厌氧降解性及生物燃料生成的影响评估

    摘要： 本研究报道了柠檬酸钠诱导胞外聚合物提取对废活性污泥（WAS）光催化薄膜（TiO2）预处理效率的影响。TiO2通过直流溅射法固定化后经退火工艺处理。采用0.05克/克悬浮固体（SS）的柠檬酸钠可使胞外聚合物去除率达94.2%，从而促进更好的污泥解体。该TiO2薄膜能在50分钟内有效提取经处理的污泥胞内组分，使溶解率提升至19.33%。结果显示，经胞外聚合物提取的污泥产甲烷量（0.24克COD/克COD）显著高于其他组（未去除胞外聚合物的预处理污泥为0.12克COD/克COD，未经处理的原污泥为0.075克COD/克COD）。柠檬酸钠诱导TiO2薄膜预处理污泥产生的甲烷相当于398.99千瓦时能量。成本分析表明其净成本为-57.46美元/吨污泥。此外，该方法还实现了51.3%的固体减量。

    关键词： 甲烷，光催化氧化，柠檬酸钠，预处理，成本分析

    更新于2025-09-24 01:19:16

  • 基于壳聚糖/活性炭/TiO2的自组装空气过滤器对气态甲苯的光催化降解

    摘要： 光催化过滤器与空气净化器和通风系统集成，用于去除室内空气中的挥发性有机化合物（VOCs）。然而，通过浸涂或喷涂法制备的过滤器稳定性较差，因为沉积的TiO2纳米颗粒容易被处理过的空气吹落。在本研究中，我们提出了一种基于壳聚糖（CS）介导的活性炭（AC）与TiO2在无纺聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）织物上自组装的新型过滤器制备方法。制备的过滤器（CSAT-PET）通过形貌和化学性质表征，显示出沉积TiO2的均匀性和化学键合。在黑暗和紫外光照条件下评估了该过滤器对甲苯（200–600 ppb）的光催化活性。CSAT-PET的甲苯去除效率达到91%，而纯TiO2过滤器仅为62%。约40%的甲苯去除通过CSAT-PET的吸附实现。此外，CSAT-PET在0.5至1.5 m/s的面速度范围内表现出稳健性能，且反应速率符合Langmuir-Hinshelwood模型。FTIR研究鉴定出苯甲醛和苯甲酸为吸附中间体。紫外诱导的过滤器再生部分释放了吸附物质。CSAT-PET在五次降解循环中表现出一致的甲苯去除率和完整的形貌。采用响应面法中的Box-Behnken设计（BBD）优化过滤器制备方法。TiO2、AC和CS的最佳负载量分别为38.3 g/m2、52.6 g/m2和2.06%（w/v），此时甲苯去除效率最高（93%）。该方法可用于制备低成本、稳定且可重复使用的空气净化光催化过滤器。

    关键词： 挥发性有机化合物，空气过滤器，光催化氧化，二氧化钛，活性炭，自组装

    更新于2025-09-19 17:13:59