国家自然科学基金(20803014)
- 作品数：17 被引量：69H指数：4
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- 泡沫镍负载TiO_2对砷的吸附和脱附研究
- 2013年
- 以泡沫镍为载体,通过溶胶凝胶法制备了负载型TiO2吸附剂,用于对水溶液中砷的吸附和脱附研究。考察了砷在吸附剂上的吸附动力学、溶液pH值对砷在吸附剂上吸附的影响、吸附等温线、脱附和吸附剂的重复利用。实验结果表明,在反应条件下,五价砷和三价砷在吸附剂上的吸附分别在1.5 h和2 h达到吸附平衡;吸附剂分别在溶液pH值为4和8时对五价砷和三价砷有最大吸附;在溶液pH值为7时,吸附剂对五价砷和三价砷的饱和吸附量分别为1.971和1.589 mg/g;在脱附溶液pH值为13.5条件下,吸附剂重复10次吸附后对三价砷和五价砷的去除率超过85%。
- 魏志钢左俊辉谢英豪邹燕娣任超艳汤丽贤
- 关键词：砷TIO2泡沫镍
- La(Ⅲ)掺杂TiO2密度泛函理论的研究被引量：3
- 2009年
- 为了研究La(Ⅲ)掺杂对TiO_2光催化活性的影响,采用基于密度泛函理论(DFT)框架下的第一性原理平面波赝势(PWPP)法,模拟计算La(Ⅲ)掺杂锐钛矿TiO_2,讨论它的晶体结构、能隙、态密度等。结果表明La(Ⅲ)掺杂锐钛矿TiO_2晶体后,La(Ⅲ)的5d轨道与Ti(Ⅳ)的3d轨道一同构成导带,使禁带宽度(Eg)变小,TiO_2的吸收带红移,从而有助于TiO_2的光催化活性提高。
- 周晓陈世荣潘湛昌黄雪萍杨燕婷魏志钢
- 关键词：二氧化钛密度泛函
- 光电催化降解气相甲苯的研究
- 2009年
- 采用光电协同催化法降解甲苯气体，其中光电催化装置由两电极和固体电解质形成通路结构，光源由波长为253.7nm，功率为9W的紫外灯提供。对比了光电协同催化法、光催化法和电催化法对气相中甲苯的降解效果，考察了初始浓度、外加电压和相对湿度对降解甲苯效率的影响。结果表明：同等条件下，光电催化法降解甲苯的效率是光催化的1.79倍，是电催化的3.08倍，其反应速率常数是光催化与电催化的反应速率之和的1.94倍。当外加电压为3V、降饵时闻为80min，反应器中空气的相对湿度为60％、初始浓度〈476.25mg／m^3时，降解甲苯的效率达到79.51％。通过气相色谱分析降解产物，结果只有未降解的甲苯。
- 邓宇文潘湛昌肖楚民魏志钢许磊
- 关键词：光电催化甲苯固体电解质活性碳纤维
- 离子束辅助真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜及抗菌性能研究
- 2010年
- 采用离子束辅助真空电弧沉积技术在玻璃衬底上制备了氮掺杂的TiO_2薄膜样品,通过X射线衍射(XRD)、XPS以及UV-Vis分光光度计等测试手段对离子束辅助沉积样品的结构、表面成分及抗菌活性进行了分析,研究了经离子束辅助沉积氮掺杂的TiO_2薄膜的抗菌性能。结果表明:离子束辅助沉积的氮掺杂的TiO_3薄膜为非晶态结构,热处理后向锐钛矿转变,出现(101)面的择优取向。离子束流越大,TiO_(2-x)N_x薄膜红移的越少;抗菌活性随着离子束流的增加而减弱,但离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜抗菌活性均比传统真空电弧沉积的薄膜抗菌活性高。离子束辅助沉积的掺氮TiO_2薄膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌自然光照的抑菌率的抗菌率均可达99.9%以上。
- 成晓玲胡社军胡永俊谢光荣魏志钢
- 关键词：二氧化钛离子束辅助氮掺杂抗菌特性
- 光电催化灭活水中大肠杆菌被引量：2
- 2010年
- 以泡沫镍负载钴掺杂二氧化钛作为正极、碳棒作为负极,建立光电催化体系,灭活水中的大肠杆菌。正交实验结果表明,外加电压为15 V、杀菌时间为15 s、电极板间距为40 mm时灭菌效果最好,在室温(25℃)下可全部灭活浓度为236 cfu.mL-1的大肠杆菌。
- 万志江潘湛昌张宏梅宋凯何喜威萧炬荣李麦丹梁李新刘端
- 关键词：光电催化二氧化钛大肠杆菌灭活
- 氧氮比对真空电弧沉积TiO_(2-x)N_x薄膜结构和性能的影响被引量：3
- 2010年
- 采用真空电弧沉积技术在玻璃上制备了N掺杂TiO2复合薄膜。通过X射线电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV-Vis)等测试技术研究了沉积过程中氧氮比对TiO2-xNx薄膜结构和性能的影响。实验结果表明,经500℃退火后的TiO2-xNx薄膜均为锐钛矿相,N原子在TiO2网络结构中以取代O原子的形式存在。TiO2-xNx复合薄膜在400～800 nm可见光区的透过率达60%,随着氮含量的增加,吸收边发生红移。在可见光下对酸性品红的降解表明TiO2-xNx薄膜具有可见光活性,随氧氮比的降低可见光催化活性逐渐增强。经自然光照射2 h,不同氧氮比制备的TiO2-xNx薄膜对大肠杆菌、金黄葡萄球菌的杀菌率均达99%以上。
- 胡永俊成晓玲胡社军曾鹏魏志钢
- 关键词：微观结构光催化活性抗菌活性
- 稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性影响的理论和实验研究被引量：43
- 2013年
- 从理论和实验两方面探讨稀土金属掺杂对锐钛矿型TiO2光催化活性的影响.理论上采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,对稀土掺杂TiO2前后的几何结构、能带结构、态密度及电子结构进行了系统的研究.结果表明,Y,La,Gd,Lu,Ce,Eu,Yb和Tb掺杂有助于TiO2光催化活性的提高;而对于Pr,Nd,Pm,Sm,Dy,Ho,Er和Tm掺杂,由于在价带顶和导带底之间形成了较多的可能成为光生电子和空穴的复合中心的杂质能级,故此类稀土的掺杂浓度需要控制在较小的范围内.另一方面,采用溶胶-凝胶法制备了9种稀土金属(RE=Y,Ce,Pr,Sm,Gd,Dy,Ho,Er,Yb)掺杂的TiO2粉体,运用X射线衍射(XRD)和紫外-可见光谱法(UV-Vis)分别表征其晶体结构和光学吸收性质.结果表明,掺杂前后的TiO2均为锐钛矿相,且Ho,Pr,Ce,Sm,Y,Yb和Gd掺杂使TiO2在可见光区的吸收有不同程度的提高.理论预测与实验结果基本一致,且理论研究结果与周期表中稀土元素外层电子轨道排布规律一致,从而揭示了稀土元素掺杂的本质规律,指明了适量的稀土掺杂有利于TiO2光催化活性的提高.
- 刘月余林魏志钢潘湛昌邹燕娣谢英豪
- 关键词：锐钛矿相密度泛函理论
- 膨润土对苯并三氮唑与Cu^(2+)的吸附行为研究被引量：1
- 2013年
- 以膨润土对含苯并三氮唑(BTA)和Cu2+的模拟废水进行吸附研究。结果表明:膨润土吸附BTA的最佳pH为3.5,对Cu2+的吸附率随pH升高而增大;pH为3.5时,对BTA、Cu2+的最大吸附率分别达到92.1%、40.3%;膨润土对100 mg/L BTA和Cu2+溶液的饱和吸附量分别为81.3、22.9 mg/g,吸附平衡时间为80～100 min。动力学拟合表明,吸附过程能用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述。
- 范红潘湛昌张晃初龚俊胡光辉魏志钢肖楚民
- 关键词：膨润土苯并三氮唑CU2+
- 金属掺杂锐钛矿型TiO_2光催化氧化水中As(Ⅲ)的试验研究被引量：2
- 2017年
- 对不同掺杂比例的3d过渡金属和稀土掺杂的TiO_2对水中三价砷离子[As(Ⅲ)]的光催化氧化效果进行试验。结果表明:Yb^(3+)以0.8%的掺杂比例掺杂锐钛矿[Yb_(0.8%)/TiO_2]的光催化氧化能力最强,且Zn_(0.1%)/TiO_2、La_(0.3%)/TiO_2、Tb_(0.5%)/TiO_2和Dy_(0.1%)/TiO_2的光催化氧化能力都比纯TiO_2强;pH值对Yb_(0.8%)/TiO_2的光催化氧化反应的影响不明显;Yb_(0.8%)/TiO_2的光催化氧化反应表现为假零级反应动力学。正交试验表明:[光]、[Yb_(0.8%)/TiO_2]、[Yb_(0.8%)/TiO_2]×[光]和[As(Ⅲ)]对试验效果的影响显著,是光催化氧化反应的主要影响因素。
- 魏志钢方杨飞刘月李随亮汤丽娴陈耀祖蓝天让潘湛昌胡光辉
- 关键词：TIO2金属掺杂光催化氧化
- Y-Zr/TiO_2/膨胀珍珠岩模拟太阳光下催化氧化水体中As(Ⅲ)被引量：6
- 2013年
- 以膨胀珍珠岩为载体,制备出掺Y的γ-Fe2O3溶胶,通过Sol-Gel法负载于珍珠岩上进行改性,得到具有软磁性的膨胀珍珠岩载体,再通过Sol-Gel法负载Y、Zr共掺杂的TiO2,得到可见光响应的磁性漂浮型Y-Zr/TiO2/膨胀珍珠岩复合光催化剂。XRD分析对氧化铁和共掺杂TiO2进行了表征,研究复合光催化剂对As(III)的吸附能力和光催化氧化能力。结果表明,光催化剂在氙灯模拟可见光下的除砷试验中,除砷量0.434 mg/g(氧化铁改性载体黑暗吸附容量qe为0.266 mg/g);pH为9时催化效果最佳,催化剂循环使用5次后,仍保持对砷的去除率为原有的80%以上。
- 冯玮琳谢英豪潘湛昌魏志钢田新龙肖楚民
- 关键词：膨胀珍珠岩砷共掺杂
