化学通常研究物质的组成和性质,以及物质在不影响其组成元素的情况下能够经历的转变。几个世纪以来,这项研究仅集中于单个分子,在某种程度上还集中于简单的线性聚合物(一维)。然而,最近主要利用了通过网状化学在更高阶维度(二维和三维)中获得控制的能力。[1] 从这个意义上讲,多孔材料在分离、能量转换、存储、光电子和催化等各种过程中变得极为重要。[2–8] 其中,沸石被认为是社会发展的主要贡献者,因为它们易于获得、价格低廉、通过模板效应易于进行结构设计,并且在材料和材料领域应用广泛。
悉尼科技大学土木与环境工程学院,悉尼,新南威尔士州 2007,澳大利亚 韩睿,研究生 东北大学材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳 110819,中国,悉尼科技大学土木与环境工程学院,悉尼,新南威尔士州 2007,澳大利亚,*Andrew Nattestad,DECRA 研究员 ARC 电子材料科学卓越中心,智能聚合物研究所,澳大利亚创新材料研究所,伍伦贡大学,伍伦贡,新南威尔士州 2525,澳大利亚,anattest@uow.edu.au (A. Nattestad),0000-0002-1311-8951 *孙旭东,教授 东北大学轧制技术与自动化国家重点实验室,沈阳 110819,中国,xdsun@neu.edu.cn (X. Sun) *黄振国,副教授 教授
背景和目的:为提高光催化降解性能,优选使用具有较大表面积的光催化剂颗粒。二氧化钛作为光催化剂的有效性取决于所用的合成方法。该方法影响所生产的催化剂的粒度、结晶度和相组成。本研究旨在开发一种用于棕榈油厂废水深度处理的纳米二氧化钛光催化剂的绿色合成工艺。方法:二氧化钛纳米粒子的绿色合成使用含有保加利亚乳杆菌培养物和钛氧氢氧化物金属氧化物的德曼-罗戈萨-夏普肉汤培养基。研究的因素是钛氧氢氧化物的摩尔浓度(0.025 摩尔;0.035 摩尔和 0.045 摩尔)和温度(40;50 和 60 摄氏度)。使用粒度分析仪对合成的光催化剂进行表征以确定粒度。所生产的纳米粒子尺寸范围为 1-100 纳米的光催化剂进一步采用扫描电子显微镜-能量色散 X 射线和 X 射线衍射进行表征。对光催化剂进行了棕榈油厂二级废水深度处理测试。本次测试研究的因素包括辐射时间和二氧化钛光催化剂剂量。处理性能从废水质量和污染物去除效率两个方面进行评估。结果:利用保加利亚乳杆菌通过钛氧氢氧化金属氧化物生物合成了纳米二氧化钛光催化剂。在 60 摄氏度的温度下和 0.025 摩尔金属氧化物溶液中进行的合成过程产生了尺寸为 33.28 纳米的二氧化钛光催化剂。经测定,光催化剂中钛和氧组分的含量分别为39.06%和47.95%,二氧化钛结晶度为67.6%,θ度为25.4。这表明绿色合成制备了锐钛矿衍射纳米二氧化钛光催化剂。用该二氧化钛光催化剂处理棕榈油厂二级废水,化学需氧量去除率为16.16-27.27%,生物需氧量去除率为11.05-21.95%。苯酚具有毒性并且难以生物降解,在使用1克/升光催化剂剂量,照射2.5小时的情况下,可以显著去除苯酚(高达81.12%)。结论:纳米二氧化钛光催化剂的生物合成受温度和金属氧化物浓度的影响。棕榈油厂二级废水光催化深度处理工艺表明,该合成工艺可有效去除酚类物质。木质素、氨基酸和果胶等化合物在该工艺中矿化不明显。
摘要 不同行业的有机化合物在废水中产生一系列有害污染物,硫化镉(CdS)基光催化剂作为典型的光催化材料,由于其高效性和稳定性,具有强的可见光吸收、合适的能带能级和优异的电子电荷传输性能,在环境修复领域显示出巨大的潜力。硫化镉(CdS)基光催化剂降解有机污染物的研究取得了重要进展。为了提高硫化镉(CdS)基光催化剂降解污染物的速率和能力,本文介绍了各种修饰光催化剂形貌和结构的策略来提高其性能。此外,还优化了反应条件,并讨论了光催化降解的机理。总之,硫化镉基光催化剂的研究为有机污染物的降解提供了有价值的见解,并为其未来在生态环境保护中的应用带来了希望。关键词:光催化剂、CdS、环境修复、污染物、有机化合物
5. 生命周期概述 ................................................................................................................5-1 5.1 纳米 TiO 2 的生产 ..............................................................................................5-3 5.1.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 ........................................................5-10 5.1.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 ........................................................5-11 5.1.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-11 5.2 纳米 TiO 2 的加工 .............................................................................................5-11 5.2.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-13 5.3 纳米 TiO 2 的使用................................................................................................5-13 5.3.1 纳米 TiO 2 在防晒霜中的应用...............................................................5-13 5.3.2 纳米 TiO 2 作为其他紫外线稳定剂的应用................................................5-14 5.3.3 纳米 TiO 2 作为光催化剂的应用.............................................................5-14 5.4 寿命终止.............................................................................................................5-15 5.4.1 防晒霜的寿命终止....................................................................................5-15 5.4.2 其他紫外线稳定剂的寿命终止....................................................................5-16 5.4.3 光催化剂的寿命终止....................................................................................5-16
5. 生命周期概述 ................................................................................................................5-1 5.1 纳米 TiO 2 的生产 ..............................................................................................5-3 5.1.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 ........................................................5-10 5.1.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 ........................................................5-11 5.1.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-11 5.2 纳米 TiO 2 的加工 .............................................................................................5-11 5.2.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-13 5.3 纳米 TiO 2 的使用................................................................................................5-13 5.3.1 纳米 TiO 2 在防晒霜中的应用...............................................................5-13 5.3.2 纳米 TiO 2 作为其他紫外线稳定剂的应用................................................5-14 5.3.3 纳米 TiO 2 作为光催化剂的应用.............................................................5-14 5.4 寿命终止.............................................................................................................5-15 5.4.1 防晒霜的寿命终止....................................................................................5-15 5.4.2 其他紫外线稳定剂的寿命终止....................................................................5-16 5.4.3 光催化剂的寿命终止....................................................................................5-16
5. 生命周期概述 ................................................................................................................5-1 5.1 纳米 TiO 2 的生产 ..............................................................................................5-3 5.1.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 ........................................................5-10 5.1.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 ........................................................5-11 5.1.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-11 5.2 纳米 TiO 2 的加工 .............................................................................................5-11 5.2.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-13 5.3 纳米 TiO 2 的使用................................................................................................5-13 5.3.1 纳米 TiO 2 在防晒霜中的应用...............................................................5-13 5.3.2 纳米 TiO 2 作为其他紫外线稳定剂的应用................................................5-14 5.3.3 纳米 TiO 2 作为光催化剂的应用.............................................................5-14 5.4 寿命终止.............................................................................................................5-15 5.4.1 防晒霜的寿命终止....................................................................................5-15 5.4.2 其他紫外线稳定剂的寿命终止....................................................................5-16 5.4.3 光催化剂的寿命终止....................................................................................5-16
5. 生命周期概述 ................................................................................................................5-1 5.1 纳米 TiO 2 的生产 ..............................................................................................5-3 5.1.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 ........................................................5-10 5.1.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 ........................................................5-11 5.1.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-11 5.2 纳米 TiO 2 的加工 .............................................................................................5-11 5.2.1 生产用于防晒霜的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.2 生产用于其他紫外线稳定剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-12 5.2.3 生产用于光催化剂的纳米 TiO 2 .............................................................5-13 5.3 纳米 TiO 2 的使用................................................................................................5-13 5.3.1 纳米 TiO 2 在防晒霜中的应用...............................................................5-13 5.3.2 纳米 TiO 2 作为其他紫外线稳定剂的应用................................................5-14 5.3.3 纳米 TiO 2 作为光催化剂的应用.............................................................5-14 5.4 寿命终止.............................................................................................................5-15 5.4.1 防晒霜的寿命终止....................................................................................5-15 5.4.2 其他紫外线稳定剂的寿命终止....................................................................5-16 5.4.3 光催化剂的寿命终止....................................................................................5-16
摘要 自然系统通过高效和宽带能量捕获来驱动光合作用的高能反应。过渡金属光催化剂同样将光转化为化学反应性,但受限于光操作并且需要蓝光至紫外激发。在光合作用中,光捕获和反应性都通过分离到不同的位点得到了优化。受这种模块化架构的启发,我们通过将光合集光蛋白 R-藻红蛋白 (RPE) 共价连接到过渡金属光催化剂三(2,2 0-联吡啶)钌(II) ([Ru(bpy) 3 ] 2+ ) 来合成生物混合光催化剂。光谱研究发现,吸收的光能有效地从 RPE 转移到 [Ru(bpy) 3 ] 2+ 。生物混合光催化剂的实用性通过增加硫醇-烯偶联反应和半胱氨酰脱硫反应的产率来证明,包括在红光波长下恢复反应性,其中[Ru(bpy) 3 ] 2+单独不吸收。
氰基有机发色团在光毒素催化中成为理想的养育剂。1 - 3在寻找可用的阴极电势窗口的扩展时,它们被用于所谓的连续光诱导的电子传递机制(Conpet,图,图。1a)。conpet工艺是由per烯比二酰亚胺染料4率先提出的,并进一步扩展到其他有机彩色团,5个,例如Dicyanoanthtaracene,6 Rhodamine 7和Eosin。8大多数情况基于中性光催化剂和相应的自由基阴离子,如图1a,但也有有关阳离子光催化剂的报道,相应的中性自由基形成了第一个光诱导的电子传递过程。9,10最近,蓝氰烯进入了竞技场,用于各种反应,包括活化还原性顽固的芳基氯化物。11 - 20