双良环境最新科研动态(2020-6)

2020-06-01 11:22:08 0 双良环境
双良环境最新科研动态(2020-6)

1.中文标题:TiO2生物量混合光催化处理废水的研究

引自:Devagi Kanakaraju, Soon Pang Wong. Photocatalytic Efficiency of TiO2-Biomass Loaded Mixture for Wastewater Treatment. Applied Journal of Chemistry Volume 2018.



以化学需氧量(COD)去除率为考察目标,采用响应面法(RSM)研究了新型TiO2/改性淀粉提取过程中脱粉工序产生的固体废弃物(TiO2/MSB)对淀粉厂废水的降解效果。采用0.2 g/L二氧化钛和1 w/w%的MSB配制的TiO2/MSB混合样品,COD去除率最高,达64.92%。考虑到使用该混合物样品产生的去除率最高,通过改变自变量,即用量和接触时间,对淀粉厂废水处理进行了进一步优化。在此最佳条件下,0.10 g的0.2 g/L的TiO2/1%MSB在120 min内成功地降低了52.83%的COD。表面形貌、官能团和元素分析确认了TiO2/MSB混合物有较高的COD去除能力。此外,曝气还使COD去除率进一步提高了11%。模型的回归值R2>0.99,表明评估参数之间存在高度的相关性。这些结果证明了TiO2光催化作为一种有吸引力的淀粉厂废水处理替代方案的可行性,工业固体废物可用于废水降解。
 

2、Degradation pathways of emerging contaminants using TiO2-activated carbon heterostructures in aqueous solution under simulated solar light

在模拟太阳光下利用TiO2活性炭异质结探究水中新兴污染物的降解途径
引自:Penas-Garzon M, Gomez-Aviles A, Belver C, et al.  
Chemical Engineering Journal, 2020,392


 
本文研究了在模拟太阳光下,利用不同的TiO2/活性炭异质结构催化剂对水中三种新兴污染物(对乙酰氨基酚、布洛芬和安替比林)的降解。以木质素为碳前驱体,采用溶剂热法、微波辅助法和溶胶-凝胶法成功地合成了锐钛矿相异质结构。溶胶-凝胶法合成的光催化剂降解对乙酰氨基酚的转化率仅为50%,矿化率为15%,这可能是由于锐钛矿在热处理过程中温度较高导致异质结构晶体和颗粒尺寸较大、比表面积小。相比之下,微波辅助制备的异质结构在反应6 h后可完全转化。布洛芬最容易去除,3 h可完全降解;而安替比林具有较高的抗光催化降解性能,6 h仍无法完全降解。另外考察了三种药物在不同初始pH下的光催化降解效果,在中性条件下矿化速率最快和矿化率最高。通过对反应中间体的分析,提出了三种药物在模拟太阳辐射下的氧化降解途径。
 
3、Perylene diimide anchored graphene 3D structure via π-π interaction for enhanced photoelectrochemical degradation performances
基于π-π相互作用的苝二酰亚胺复合石墨烯三维结构增强光电化学降解性能

出处:Applied Catalysis B: Environmental Volume 272, 5 September 2020, 118897

通过一种简单的电沉积-浸渍方法,制备了以苝二酰亚胺(PDI)为复合的石墨烯三维结构。光电化学催化去除率是光催化或电催化的8.2倍跟4.5倍。在动态降解过程中,PDI/rGO催化剂的亚甲基蓝去除率为88.5%,远高于纯PDI(56.3%)。其稳定性很高,活性在55 h后没有下降,光电化学降解能力的增强主要归因于PDI与rGO之间的π-π相互作用。PDI纳米棒通过π-π堆积均匀地固定在3D石墨烯表面。载流子的分离和迁移率的提高与电子沿π-π堆积方向的扩展离域有关。此外,高比表面积(176 m2/g)的三维结构使其具有吸附富集能力,并具有无分离和高稳定性等优点。

 

4、Product selectivity of photocatalytic CO2 reduction reactions

引自:Volume 32, January–February 2020, Pages 222-243,Materials Today

Abstract

Photocatalytic carbon dioxide (CO2 ) reduction to obtain hydrocarbon solar fuels is one of the promising strategies to solve energy crisis and complement carbon cycle. However, the low activity and poor product selectivity greatly limit its practical application. Tuning product selectivity is of great significance to improve the yield of target product and deepen the understanding of CO2 reduction reaction mechanism. In this review, we firstly summarize the widely accepted pathways of photocatalytic CO2 reduction reactions. Secondly, important factors affecting product selectivity are analyzed, mainly including light-excitation attributes, band structure of photocatalysts, separation of photogenerated charge carriers, adsorption/activation of reactants, surface active sites of catalytic reaction,
and adsorption/desorption of intermediates. Finally, the challenges and perspectives in developing photocatalysts with high CO2 reduction efficiency and product selectivity are presented.
光催化还原二氧化碳反应的产物选择性
摘要:
光催化还原二氧化碳(CO2)以获得烃类太阳能燃料是解决能源危机和补充碳循环的有前途的策略之一。然而,低活性和较差的产物选择性极大地限制了其实际应用。调节产物的选择性对于提高目标产物的产量和加深对CO2还原反应机理的理解具有重要意义。在这篇综述中,我们首先总结了光催化还原二氧化碳反应的广泛被接受的途径。其次,分析了影响产物选择性的重要因素,主要包括光激发属性,光催化剂的能带结构,光生载流子的分离,反应物的吸附/活化,催化反应的表面活性位点以及中间体的吸附/解吸。最后,介绍了开发具有高CO2还原效率和产物选择性的光催化剂的挑战和前景。
 

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