环境光催化

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近年来,半导体光催化技术已被证明是一个“绿色”和有效的策略来解决环境污染问题。因此,环境光催化,包括水消毒,危险废物治理,空气和水的净化、除臭、抗菌、自洁,近年来引起了越来越多的关注(见j·g . Yu等工作。”光催化材料“(1- - - - - -9])。然而,由于低光催化材料的光催化效率和活动,各种光催化技术和材料的环境应用仍然非常有限。因此,更多的调查非常需要从实际应用的角度和商业。

这个特殊的问题包含18个论文,主要处理环境光催化。其中八个相关文件准备、表征及光催化性能的光催化材料,包括首席执行官₂-SiO₂,BiVO₄,介孔TiO₂,Bi₂我们₆,Bi₂O₃bi₂阴极射线示波器₆H₃PW₁₂O₄₀/ SiO₂,Mn-C-codoped TiO₂、氧化锌和n型TiO₂三篇论文,致力于工业废水的脱色和治疗,三篇论文目前光催化降解染料的一篇论文报道了室内空气净化,两篇论文相关photo-Fenton photoelectron-Fenton反应,剩下的一个处理光催化降解硝基苯。此外,在这个特殊的问题,16篇论文是研究文章和评论文章两篇论文。我们想表达我们的感谢所有作者使这个特殊的问题成为可能。一个简短的总结下面是18篇论文。

这篇文章题为“对比太阳能和人工纺织工业废水的光催化脱色“主要是报道使用TiO工业废水的光催化脱色₂和氧化锌催化剂。多相光催化应用自然风化条件下,在太阳辐射的存在,显示了一个有前途的降解能力。完全删除的颜色在一个相对短的时间内就完成了约20分钟,当氧化锌,当TiO约100分钟₂太阳照射下使用。结果表明,纺织工业废水的光催化脱色显然是受到不同因素的影响,包括质量和类型的催化剂,反应堆,染料浓度和温度。

在这篇文章题为“合成和表征 纳米粒子的微波辐照法亚甲基蓝染料的光催化氧化,”首席执行官₂-SiO₂纳米粒子被简单准备第一次微波辐照过程。光催化活动进行评估的分解亚甲蓝染料紫外线照射下射线。结果表明,所有固体样品表现出介孔结构和比表面积高的地区,相对较小的孔隙直径大小,和大孔隙体积。样品由30分钟微波辐照时间表现出最好的光催化活性。首席执行官的光催化活性₂-SiO₂纳米粒子由30分钟辐照时间被发现有更好的性能比P25商业参考。

本文题为“电化学技术在纺织过程和废水处理”,作者回顾了电化学技术应用于纺织工业。特别是,他们是一个有效的方法去除纺织废水的颜色。变色的重用废水是可行的,这意味着一个重要的储蓄的盐和水(即。,通过“UVEC细胞”)。电化学还原反应主要是用于硫和缸染色,但是,在某些情况下,它们应用于废水变色。然而,电化学治疗在纺织行业的主要应用是基于氧化反应。大多数电化学氧化过程涉及间接反应这意味着原位次氯酸盐或氢氧自由基的生成。这些electrogenerated物种能够漂白剂indigo-dyed牛仔面料和降解染料废水以达到去除废水的颜色。

本文题为“制备pH值影响的形态学和催化活性 ”,单个水晶BiVO₄准备使用水相沉淀方法通过调整博士pH值对结构的影响,表面形态,可见光催化活性,光吸收性能BiVO₄探索和讨论。最高的光催化性能的退化观察亚甲蓝溶液下BiVO pH = 7.0₄在单斜白钨矿,是由于其粒径小,表面氧进化的能力。

本文题为“介孔 micro-nanometer复合结构:合成、光电特性,以及光催化选择性”,介孔锐钛矿TiO₂micro-nanometer使用solvothermal方法制备了复合结构在180°C,其次是煅烧2 h的400°C。唯一的光催化活性,其特征是光降解罗丹明B (RhB)和唯一的苯酚水溶液模拟阳光照射下,与德固赛P-25相比,在相同的条件下。这介孔TiO的光降解的偏好₂也追究RhB-phenol混合解决方案。结果表明,TiO₂复合结构的微球的大小~0.5 - 2m和不规则与粗糙表面聚集。这种介孔TiO的光降解行为₂RhB和苯酚比P25更高的解决方案。此外,TiO做好准备₂表现出光降解的偏好在RhB RhB-phenol混合解决方案。

这篇文章题为“氰钴胺素的快速脱色“研究了氰钴胺素的光催化脱色溶液和不同类型的催化剂包括氧化锌,TiO₂(德固赛P25) TiO₂(Hombikat UV100), TiO₂(年PC105)和TiO₂UVA照射下(Koronose 2073)。实验参数对研究了光催化氧化的影响。结果表明,氰钴胺素的光催化脱色是根据Langmuir-Hinshelwood被符合一级动力学模型。根据阿伦尼乌斯活化能计算情节和被发现kJ·摩尔⁻¹氧化锌和kJ摩尔⁻¹对于TiO₂(德固赛P25)。总有机碳(TOC)分析表明,染料的脱色速率快于总矿化。活动的不同类型的催化剂用于本研究以下序列:氧化锌> TiO₂(德固赛P25) > TiO₂(Hombikat UV100) > TiO₂(年PC105) > TiO₂(Koronose 2073)。

这篇文章题为“含碳的可行性nanomaterial-assisted催化剂在不同温度下煅烧室内空气的应用程序”检查的特点和多层光催化活性的碳nanotube-assisted TiO₂(MWNT-TiO₂)纳米复合材料和室内空气的应用潜力。结果表明,MWNT-TiO₂复合材料煅烧在低温下表现出更高的催化活性分解室内的芳烃含量比高温煅烧。平均利率分解苯、甲苯、乙苯、和邻二甲苯(BTEX)综合煅烧在300°C是32%,70%,79%,和79%,分别,而他们是33%,71%,78%,78%,复合焙烧在400°C,分别。相反,利率下降到接近零,当焙烧温度增加到600°C。此外,MWNT-TiO₂表现出优异的光催化性能的分解室内空气污染物与纯TiO相比₂在传统的紫外线灯射线。

这篇文章题为“异构photo-Fenton反应催化纳米铁氧化物的水处理“回顾了最近的事态发展在异构photo-Fenton反应为最大化利用纳米铁氧化物作为催化剂的活动由于增强的物理和化学性质引起的独特结构。本文还总结了芬顿反应的基本原理,确定固有的缺陷及相关进展,解决铁氧化物和纳米铁氧化物的优点。

本文题为“紫外线照射过的光催化降解硝基苯的二氧化钛对石英管有约束力”,紫外线照射过的新方法降解硝基苯的二氧化钛催化剂。二氧化钛纳米颗粒包裹在石英管原硅酸四乙酯的添加到矩阵。硝基苯光降解的依赖pH值、温度、浓度、空气和喂养了,和活化能等物理性质,熵,焓、吸附常数,和速率常数是进行各种实验条件的反应。最优效率的光降解硝基苯残留物获得低至8.8%,光降解机理也研究了高效液相色谱法、GC / MS,离子色谱法(IC)、化学需氧量(COD)分析。

本文题为“水热合成iodine-doped nanoplates增强可见和ultraviolet-induced光催化活动,”iodine-doped Bi₂我们₆(I-BWO)光催化剂是由水热方法使用KI作为碘的来源。I-BWO催化活性的的降解罗丹明B (RhB)高于纯回波振荡器和我₂)下载Bi₂我们₆(我₂回波振荡器)样本无论可见光(> 420海里)或紫外线照射(< 400海里)。DRS分析的结果表明,I-BWO和我₂回波振荡器催化剂有更窄的带隙。XPS分析表明,多价碘物种包括我⁰和我⁻coadsorbed在Bi的表面缺陷吗₂我们₆在I-BWO。增强的光催化活性的I-BWO RhB退化是由于一个小水晶的协同作用的影响大小、狭窄的带隙,大量的氧空位。

这篇文章题为“合成及光催化性能的一维复合 纳米线”报道的制备一维复合Bi₂O₃bi₂阴极射线示波器₆纳米线通过一个简单的microwave-assistant热液的方法。纳米线的直径变化从30到100纳米,长度是几微米。亚甲蓝(MB)解决方案被用来评估可见光的光催化活动准备样品。相比之下,Bi₂O₃,Bi₂O₃bi₂阴极射线示波器₆复合纳米线显示,氧化增强性能的可见光下MB。

本文题为“预处理的颜色通过Fresnel-lens-assisted太阳能TiO过滤废水对生物降解₂光催化作用的实验设计响应面方法(RSM)是用来评估关键工艺参数的影响(包括初始pH值、TiO₂用量和反应时间)对预处理性能而言,BOD5 / COD, COD和TOC的去除效率。建立了合适的反应条件作为初始pH值为7.5,TiO₂剂量的1.5 g / L的反应时间增加BOD5 / COD 3 h比率为0.15,这可能暗示处理废水是可生物降解的。与此同时,COD和TOC删除达到32.9%和24.4%,分别。菲涅耳透镜的增强,所需反应时间提高废水的生物降解性,至0.15是1 h。此外,COD和TOC删除被提升为37.4%和25.8%,分别。这主要是由于集中太阳能菲涅耳透镜的影响,包括增加2倍太阳辐照和提高废水温度15 - 20°C。因此,太阳能TiO₂光催化过程使用PMMA菲涅耳透镜可以提供一个经济实用的选择包含多元化的摘要污染物的工业废水的预处理,滤色器废水等高浓度的鳕鱼。

本文题为“光催化降解罗丹明B的 致敏的 “Keggin-type H₃PW₁₂O₄₀SiO表面加载₂通过溶胶-凝胶方法和敏化H₂O的解决方案。的光催化降解罗丹明B (RhB) H₃PW₁₂O₄₀/ SiO₂(x)模拟自然光照射下调查。结果表明,在最优条件(初始浓度的甲基橙是10 mg / L,催化剂用量为0.8 g, pH值是2.5)RhB的降解率高达97.7%,模拟自然光照射下2 h。的光催化反应RhB可以表示为一个一阶动力学模型。

本文题为“Mn-C-codoped的合成和表征 纳米粒子的光催化降解甲基橙染料在阳光照射”,小说visible-light-driven Mn-C-TiO₂利用溶胶-凝胶法合成了纳米颗粒的方法使用聚氧化乙烯orbitan油酸酯(渐变80)模板和碳前体和乙酸锰锰前驱。合成催化剂催化活性的评价了光催化氧化甲基橙(MO)解决方案下的阳光照射。结果表明,Mn-C-TiO₂纳米粒子有更高的活动比其他样品在阳光下,这是由于其高的比表面积,较小的颗粒大小,和较低的带隙能量。

这篇文章题为“的光催化性能 电影在不同的光源“报道制备氧化锌和喷雾热解法铝掺杂氧化锌薄膜。其光催化活性的分解甲基橙染料使用不同的光源:紫外线,人工白光,和阳光直射。掺铝氧化锌薄膜提供了一个非常高的降解率不仅在紫外线和阳光(下降100%),但也在白光下(90%降解后相同的辐照时间)。一个意想不到的高降解也在黑暗中获得,这表明nonphotonic过程发生平行光催化过程。这是由于额外的electrons-provided铝原子迁移到表面和生产在黑暗中激进分子甚至有利于分解过程。高活动通过氧化锌:铝膜在自然条件下可能会应用于水处理过程。

这篇文章题为“纳米尺度的支持α-FeOOH photoelectro-Fenton过程提高效率与反应pH值调整可持续水处理“证明photoelectro-Fenton流程的整体效率是提高了快速回收铁物质。纳米氧化铁制备和使用,以确保如此快速的回收。SEM和XRD结果表明,和氧化铁α-FeOOH 20 nm大小。实验结果的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的下降表明diatomite-supportedα-FeOOH (N -α-FeOOH /硅藻土)可以减少DMP和总有机碳浓度。此外,相比之下,铁^{3 +},N -α-FeOOH /硅藻土节省160分钟20毫克的铁解决L⁻¹DMP的浓度。同时,随着初始DMP浓度的增加,额外的能量消耗的个人使用N - PE-Fenton反应的步骤α-FeOOH /硅藻土变得微不足道,使用免费的铁离子初始DMP浓度的增加。

这篇文章题为“光催化降解有机染料在可见光下n型 论文的“专注于应用程序的白色和蓝色发光二极管(led)作为光源的光催化降解有机染料在液相可见光。n型TiO的光催化活性₂直接水解,合成的钛tetraisopropoxide与氨,是一批photoreactor评估通过。TiO的能带能量₂感动到可见的范围从3.3 eV 2.5 eV。结果表明,正确的操作条件被允许选择有效地降解不同的染料与n型TiO₂催化剂与发光二极管发出的可见光辐照。

本文题为“光催化处理若丹明6 g使用光敏的废水 氧化锌的光催化活性,由降水紧随其后煅烧、测试使用罗丹明6 g作为有机污染物。对获得的结果进行了比较与P-25二氧化钛和其中一个样品有类似的表演染料的降解程度,但需要更高的pH值,以防止光催化剂降解。

上面的简介的文章收集环境光催化在这个特殊的问题表明,这一领域的研究不断发展。我们希望这期特刊将刺激环境光催化领域的进一步发展。

夹于
Pengyi张
Huogen余
克里斯托Trapalis

引用

1. j·g . Yu m . Jaroniec h . g . Yu和w·h·粉丝,“合成、表征、性质和应用纳米光催化材料,”《纳米材料文章ID 783686卷,2012年,3页,2012。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. 问:j .香、j·g . Yu和m . Jaroniec“石墨烯半导体催化剂,”化学学会评论41卷,第796 - 782页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. 问:j .香、j·g . Yu和m . Jaroniec”MoS的协同作用₂和石墨烯作为增强光催化:H₂TiO的生产活动₂纳米颗粒,”美国化学学会杂志》上卷,134年,第6578 - 6575页,2012年。视图:谷歌学术搜索
4. 周x m . g . Liu j·g . Yu和w·h·粉丝,“表面等离子体光催化resonance-mediated由高贵的金属复合材料在可见光下,“《材料化学22卷,第21354 - 21337页,2012年。视图:谷歌学术搜索
5. j·g·s . w . Liu,和m . Jaroniec锐钛矿TiO₂占主导地位的高能{001}面:合成、性质,和应用程序”,化学材料,23卷,第4093 - 4085页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. 刘,j . Yu, m . Jaroniec”空心TiO的可调光催化选择性₂微球由锐钛矿与暴露的{001}面多面体,”美国化学学会杂志》上,卷132,不。34岁,11914 - 11916年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. 问:j·j·g·w·g . Wang Yu,“强化光催化活性和b . Cheng层次宏观/介孔TiO₂石墨烯复合材料的光降解丙酮在空气中。”应用催化乙卷,119 - 120,109 - 116年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. j . Yu和x Yu”,水热合成和氧化锌光催化活性的空心球”环境科学与技术,42卷,不。13日,4902 - 4907年,2008页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. 苏j . Yu y, b . Cheng”Template-free制造和增强层次宏观/介孔二氧化钛,光催化活性的”先进功能材料,17卷,不。12日,第1990 - 1984页,2007年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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