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活性炭-TiO2复合材料的合成性质及应用


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活性炭-TiO2复合材料的合成性质及应用
  • 书号:9787030415011
    作者:刘守新
  • 外文书名:
  • 装帧:平装
    开本:B5
  • 页数:312
    字数:368
    语种:
  • 出版社:科学出版社
    出版时间:2016-01-22
  • 所属分类:TB3 工程材料学
  • 定价: ¥98.00元
    售价: ¥77.42元
  • 图书介质:
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本书在作者多年研究的基础上,针对现有活性炭吸附和TiO2光催化在环境污染净化中存在问题,将活性炭的吸附性能、TiO2的光催化性能有机结合,分别从液相、气相以及活性炭再生角度针对复合材料的合成、结构表征、性能评价、机理分析开展了系统研究。
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    第1篇 活性炭与光催化

    第1章活性炭 3

    1.1活性炭的概述 3

    1.1.1活性炭的历史 3

    1.1.2活性炭的种类 4

    1.1.3活性炭的孔径结构 7

    1.1.4活性炭的化学结构 9

    1.1.5活性炭的吸附性能 11

    1.2活性炭的应用 14

    1.2.1概述 14

    1.2.2活性炭吸附装置 15

    1.2.3活性炭在气相巾的应用 17

    1.2.4活性炭在液相巾的应用 21

    1.2.5活性炭与催化 24

    参考文献 26

    第2章 T102光催化原理与催化剂改性 28

    2.1 Ti02光催化反应原理…28

    2.1.1光催化反应基本原理…28

    2.1.2光催化反应步骤 30

    2.1.3氧在光催化氧化反应巾的作用 30

    2.2光催化反应类型 31

    2.2.1光催化反应实验 31

    2.2.2光催化与光化学和热催化反应的关系 33

    2.3 Ti02光催化活性 34

    2.3.1热力学因素 34

    2.3.2动力学因素 38

    2.3.3热处理对纳米Ti02光催化活性影响机理 42

    2.4Ti02光催化技术存在问题 46

    2.5 Ti02光催化剂改性 48

    2.5.1贵金属沉积 48

    2.5.2复合半导体 49

    2.5.3离子掺杂 51

    2.5.4光敏化 56

    2.5.5表面还原处理 56 2.5.6表面螯合及衍生作用…57

    2.5.7超强酸化 57

    2.6光催化与其他技术耦合 59

    2.6.1微波场助光催化 60

    2.6.2热催化与光催化的耦合 62

    2.7 Ti02光催化剂失活与再生 63

    2.7.1 Ti07气固多相光催化反应的催化剂失活…63

    2.7.2 Ti07液固多相光催化反应的催化剂失活…66

    2.7.3研究光催化剂失活的常用方法 69

    2.7.4解决催化剂失活问题的途径 70

    2.8光催化研究的新动向 73

    2.8.1新结构光催化剂 73

    2.8.2复合光催化剂 73

    2.8.3负载助催化剂和添加剂 74

    2.8.4 CdS 75

    参考文献 75

    第2篇 活性炭-Ti02复合材料在液相中的应用

    第3章活性炭-Tioz协同作用机制 83

    3.1 Ti02党催化活性的提高 83

    3.1.1高浓度的有机环境 83

    3.1.2界面效应 84

    3.1.3催化剂表面pH的改变 85

    3.1.4巾间产物分布的改变…85

    3.1.5晶相?粒径诱导效应 86

    3.1.6表面化学作用 88

    3.1.7抑制失活因素 89

    3.2活性炭吸附性能的增强 91

    参考文献 91

    第4章 活性炭负载光催化剂T102/xAC的溶胶一凝胶法合成及表征 94

    4.1实验部分 94

    4.1.1催化剂制备 94

    4.1.2催化剂的表征 95

    4.1.3催化剂活性测试 95

    4.1.4催化剂使用寿命测试…95

    4.2结果与讨论 96

    4.2.1 XRD及比表面积分析 96

    4.2.2 SEM及EDAX分析 98

    4.2.3光谱分析 100

    4.2.4光催化活性…101

    4.3结论 103

    参考文献 103

    第5章T102/xAC复合催化剂的酸催化水解合成及表征 106

    5.1实验部分 106

    5.1.1 TiO?/.rAC光催化剂的制备 106

    5.1.2测试与分析方法 106

    5.2结果与讨论 107

    5.2.1对照实验 107

    5.2.2 Ti()2 /.TAC光催化活性 107

    5.2.3 pH对Ti()z/5AC光催化剂活性影响 109

    5.2.4 Ti02/xAC光催化剂的DRS分析 l10

    5.2.5 Ti02/zAC光催化剂昀XRD分析 110

    5.2.6 Ti()?/zAC光催化剂的FTIR分析 111

    5.2.7 Ti(l/.rAC光催化剂的SEM分析 112

    5.2.8 Ti07与AC复合提高光催化活性的机理 113

    5.3结论 114

    参考文献 114

    第6章活性炭修饰对T102形态结构及光催化活性的影响 116

    6.1实验部分 116

    6.1.1催化剂制备…116

    6.1.2催化剂活性测试 116

    6.1.3催化剂表征…l17

    6.2结果和讨论 117

    6.2.1光催化剂活性 117

    6.2.2活性炭修饰对Ti02晶相结构的影响 l18

    6.2.3活性炭修饰对Ti02粒径的影响 119

    6.2.4活性炭修饰对Ti02光谱特征的影响 119

    6.2.5活性炭修饰对Ti()2表面结构的影响 120

    6.2.6活性炭修饰对Ti02形貌的影响 121

    参考文献 l21

    第7章活性炭7L结构对TiOz/AC复合光催化剂光催化活性的影响 123

    7.1实验部分 123

    7.1.1原料活性炭…123

    7.1.2 Ti(l/AC光催化剂的制备 124

    7.1.3吸附性能与催化活性测试 124

    7.1.4活性炭和Ti()2 /AC光催化剂表征 124

    7.2结果与讨论 125

    7.2.1 Ti(l/AC的光催化活性 125

    7.2.2 Ti()2/AC的吸附性能 126

    7.2.3活性炭的孔径结构 127

    7.2.4 XRD测试 l28

    7.2.5 SEM分析 129

    7.3结论 131

    参考文献 131

    第8章 活性炭负载N掺杂宽光域响应T102-?N,/AC光催化剂的制备

    硬性能研究 l33

    8.1实验部分 133

    8.1.1光催化剂制备 133

    8.1.2光催化剂活性测试 134

    8.1.3光催化剂表征 134

    8.2结果与讨论 134

    8.2.1光催化剂物相结构 134

    8.2.2光催化剂晶型结构及比表面积…135

    8.2.3光催化剂光谱特征 137

    8.2.4光催化剂表面特征 137

    8.2.5光催化剂形貌特征 138

    8.2.6光催化剂活性 l39

    8.3结论 141

    参考文献 141

    第9章N掺杂T102/AC复合催化剂对CEH漂白废水的太阳光催化降解…l44

    9.1实验部分 144

    9.1.1 TON/AC光催化剂的制备 144

    9.1.2光催化剂表征 145

    9.1.3太阳光降解…145

    9.2结果与讨论 l45

    9.2.1 TON/AC光催化剂结构 145

    9.2.2 TON/AC对CEH漂白废水的降解 147

    9.3结论 149

    参考文献 149

    第10章可见光响应杀菌功能活性炭的制备及表征 151

    10.1实验部分 152

    10.1.1 TiN/GAC的制备 152

    10.1.2样品表征 152

    10.1.3细菌培养 152

    10.1.4细菌灭活实验 153

    10.1.5空白实验 l53

    10.2结果与讨论 153

    10.2.1杀菌活性及抗流失性能测试 153

    10.2.2晶型结构分析 154

    10.2.3表面形貌分析 154

    10.2.4 FTIR分析…l55

    10.2.5样品孔结构特征及吸附性能 155

    10.3结论 157

    参考文献 157

    第11章吸附一先催化双功能炭吸附材料的合成与表征 159

    11.1实验部分 159

    11.1.1材料的制备 159

    11.1.2材料表征 160

    11.1.3避光条件下对苯酚的去除性能测试 160

    11.1.4光照条件下对苯酚的去除性能测试 160

    11.2结果与讨论 160

    11.2.1 SEM测试结果 l60

    11.2.2孔径结构 161

    11.2.3避光条件下对苯酚的暗吸附 162

    11.2.4光照条件下对苯酚的去除性能 l63

    11.2.5 50Ti(l/AC的重复使用性能 164

    11.3结论 165

    参考文献 165

    第3篇 活性炭-Ti02复合材料在气相中的应用

    第12章 吸附一光催化联用去除室内VOCs 169

    12.1 吸附一光催化联用的吸附剂类型 169

    12.1.1沸石分子筛 169

    12.1.2活性炭 170

    12.1.3硅胶 172

    12.1.4活性炭纤维 173

    12.1.5碳纳米管 174

    12.2吸附一光催化联用对光催化剂结构和性能的影响 176

    12.2.1联用对催化剂比表面积及其界面效应的影响 176

    12.2.2联用对传质过程的影响 l77

    12.2.3联用对催化剂表面酸碱性的影响 178

    12.2.4联用对催化剂失活的影响 178

    12.2.5联用对水蒸气副作用的影响 179

    12.3吸附一光催化复合材料的制备…180

    12.3.1物理法 l80

    12.3.2化学法 180

    12.4吸附一光佳化联用反应器 182

    12.5结论 184

    参考文献 184

    第13章T102lACF复合材料的溶胶一凝胶法制备及其对苯的去除 189

    13.1实验部分 190

    13.1.1 T102/ACF的合成 190

    13.1.2材料表征 190

    13.1.3苯的去除性能测试 190

    13.1.4中间产物分析 191

    13.2结果与讨论 l91

    13.2.1苯的去除性能测试结果 191

    13.2.2 SEM及比表面积测试结果 192

    13.2.3 XRD测试结果 l93

    13.2.4中间产物分析 194

    13.3结论 197

    参考文献 197

    第14章Gd掺杂Tioz/ACF复合材料的制备及表征 199

    14.1实验部分 l99

    14.1.1复合材料的制备 199

    14.1.2光催化活性测试 200

    14.1.3光催化剂的表征 201

    14.1.4中间产物分析 201

    14.2结果与讨论 201

    14.2.1光催化活性 201

    14.2.2 XRD测试结果 202

    14.2.3 FTIR测试结果 203

    14.2.4比表面积测试结果 204

    14.2.5 GC-MS测试结果 205

    14.3结论 207

    参考文献 208

    第15章丝网印刷制备T102/ACF复合光催化材料 209

    15.1实验部分 209

    15.1.1实验原理 209

    15.1.2实验的主要原料 210

    15.1.3 T102前驱体的制备 210

    15.1.4 TiOz/ACF复合光催化剂的制备 210

    15.1.5村料表征 211

    15.2结果与讨论 211

    15.2.1催化结果分析 211

    15.2.2 XRD结果分析 212

    15.2.3 SEM结果分析 212

    15.3结论 213

    参考文献 214

    第16章可见光响应La掺杂T102膜的制备及其对甲苯的去除性能 215

    16.1实验部分 215

    16.1.1光催化剂的制备 215

    16.1.2催化剂表征 216

    16.1.3 甲苯去除性能测试 216

    16.2结果和讨论 216

    16.2.1 甲苯的去除性能测试结果 216

    16.2.2 XPS分析 217

    16.2.3 FTIR分析…218

    16.2.4 XRD及BET分析 219

    16.2.5 SEM和EDS分析 220

    16.2.6 DRS分析 221

    16.3结论 222

    参考文献 223

    第17章 可见光响应Pt沉积La2 0/Tioz制备及其对甲苯的光热催化去除…226

    17.1实验部分 226

    17.1.1催化剂的制备 226

    17.1.2催化剂表征 227

    17.1.3 甲苯去除性能测试 227

    17.2结果和讨论 227

    17.2.1 XPS分析 227

    17.2.2 FTIR分析…229

    17.2.3 XRD及BET分析 230

    17.2.4 TEM分析…231

    17.2.5 DRS分析 231

    17.2.6温度对于催化剂降解甲苯的影响 231

    17.3结论 233

    参考文献 233

    第18章光/热催化功能炭吸附材料的制备及其对VOCs去除性畿研究 235

    18.1实验部分 235

    18.1.1 光/热催化功能炭吸附材料的制备 235

    18.1.2 巾间产物分析 236 18.2结果与分析 236

    18.2.1吸附平衡时间的确定 236

    18.2.2吸附?光催化?热催化的协同作用 237

    18.2.3中间产物及甲苯降解历程分析 238

    18.2.4色谱质谱联用分析 238

    18.2.5中间产物分析 239

    18.3结论 240

    参考文献 241

    第19章活性炭负载纳米T102中空微球的制备 243

    19.1实验部分 243

    19.1.1粒径可控纳米Tioz巾空微球的制备 243

    19.1.2活性炭负载巾空纳米Ti0? 243

    19.1.3催化剂活性测试 243

    19.1.4材料表征 244

    19.1.5吸附性能测试 244

    19.2结果和讨论 244

    19.2.1 SEM分析…244

    19.2.2 TEM分析…245

    19.2.3 XPS分析 246

    19.2.4 XRD分析…246

    19.2.5比表面积及孔结构分析 248

    19.2.6 T102巾空微球形成机理 249

    19.2.7光催化活性评价 249

    19.2.8活性炭负载巾空Ti(/复合材料比表面积及孑L结构分析 251

    19.2.9活性炭负载巾空Ti0,复合材料SEM分析 251

    19.2.10活性炭负载巾空Ti(/复合材料对苯和甲苯的去除 252

    19.3结论 252

    参考文献 253

    第4篇 活性炭的光再生

    第20章活性炭光再生技术研究进展 257

    20.1洁性炭的再生及再生方法 257

    20.1.1活性炭再生 257

    20.1.2活性炭再生方法 258

    20.2 活性炭的光再生理论及研究现状 260

    20.2.1 光再生的理论基础及有机物光催化降解机理 260

    20.2.2国内外活性炭光再生研究现状 262

    参考文献 263

    第21章活性炭的光催化再生机理 265

    21.1实验部分 265

    21.1.1实验材料 265

    21.1.2活性炭的光催化再生实验 265

    21.1.3分析方法 265

    21.2结果与讨论 266

    21.2.1活性炭光催化再生反应步骤 266

    21.2.2光催化剂改性对再生反应速率的影响 266

    21.2.3再生温度对再生反应速率的影响 267

    21.2.4外加氧化剂对再生反应速率的影响 268

    21.2.5活性炭的光催化再生机理 269

    参考文献 270

    第22章光催化再生型活性炭的研制 271

    22.1实验部分 271

    22.1.1实验材料 271

    22.1.2光催化再生性活性炭的合成 271

    22.1.3吸附和再生性能评价 272

    22.1.4分析和表征方法 272

    22.2结果与讨论 272

    22.2.1吸附及光催化再生性能 272

    22.2.2光催化剂Ti02的分布 274

    22.2.3活性炭的孔结构 274

    22.3结论 276

    参考文献 276

    第23章煤质活性炭光催化再生研究 278

    23.1实验部分 278

    23.1.1实验试剂…278

    23.1.2活性炭的再生实验 278

    23.1.3再生炭孔结构特征分析 279

    23.1.4光催化再生装置 279

    23.1.5实验仪器 279

    23.2结果与讨论 279

    23.2.1悬浆体系活性炭的光再生 279

    23.2.2光催化剂改性对再生率的影响 280

    23.2.3再生温度对再生率的影响 281

    23.2.4再生次数对再生率的影响 281

    23.2.5 pH对再生率的影响 282

    23.2.6外加氧化剂对再生率的影响 282

    23.2.7无机阴离子对再生率的影响 283

    23.2.8再生活性炭的微孔结构特征 284

    23.3结论 284

    参考文献 285

    第24章木质活性炭的光催化再生 286

    24.1实验部分 286

    24.1.1实验试剂 286

    24.1.2模型化合物的选择 286

    24.1.3活性炭的再生实验 287

    24.1.4光催化再生装置 287

    24.1.5实验仪器 287

    24.2结果与讨论 287

    24.2.1再生温度对光再生效果的影响 287

    24.2.2再生时间对再生效果的影响 288

    24.2.3活性炭粒度对再生效果的影响 289

    24.2.4再生次数对再生效果的影响 289

    24.2.5 pH对再生效果的影响 290

    24.2.6光催化剂在活性炭表面的分布 291

    24.3结论 291

    参考文献 291]]>
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