{001}晶面可控暴露的二氧化钛光电极的制备及应用

    公开(公告)号:CN108911056B

    公开(公告)日:2021-06-04

    申请号:CN201810245972.5

    申请日:2018-03-23

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及{001}晶面可控暴露的二氧化钛光电极的制备及应用,以钛板为钛源,以氢氟酸为封端剂,通过水热方法在钛基底上原位生长TiO2花状微球结构,其{001}晶面暴露比为0%~100%,制备得到的{001}TiO2/Ti光电极可以应用在邻苯二甲酸二甲酯废水光电催化氧化降解中。与现有技术相比,本发明制备的{001}晶面可控暴露的{001}TiO2/Ti光电极具有高效的光电催化性能(光电流密度最高达到0.74mA/cm2),在8小时内对浓度为5mg/L的邻苯二甲酸二甲酯去除率最高可达到94.3%。这一电极材料和技术适用于邻苯二甲酸酯类污染物的光电催化降解领域。

    一种提高电极中二价Fe还原性和过氧化氢产量用碳气凝胶及其制法和应用

    公开(公告)号:CN111320241A

    公开(公告)日:2020-06-23

    申请号:CN202010130044.1

    申请日:2020-02-28

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种提高电极中二价Fe还原性和过氧化氢产量用碳气凝胶及其制备方法和应用,通过将金属氧化物和金属硫化物原位生长在碳材料骨架中,提出了一种新型的Fe3O4/FeSx共掺杂的碳气凝胶材料作为高效的异相电芬顿体系阴极电极,该阴极具有较高的比表面积,具有良好的电催化活性和2电子选择性,该气凝胶经活化后可用于深度降解污染物,为在酸性条件下高效矿化降解DMP和3-CP提供了可行性,在实际污水处理中有非常广阔的应用前景。与现有技术相比,本发明具有污染物去除率高、铁硫浸出率低、多次重复仍保持有效降解效率等优点。

    一种孔径控制选择性去除邻苯二甲酸酯类污染物的光电催化材料和处理方法

    公开(公告)号:CN110947373A

    公开(公告)日:2020-04-03

    申请号:CN201911111774.0

    申请日:2019-11-14

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 赵国华 张京 汤波

    Abstract: 本发明涉及一种孔径控制选择性去除邻苯二甲酸酯类污染物的材料和处理方法。该光电催化氧化阳极材料采用以下方法制备而成:先制备一维有序的二氧化钛纳米阵列,再在其表面以蒸发诱导-溶胶凝胶法修饰孔径可控的二氧化硅,选择不同碳链的烷基三甲基氯化铵作为致孔剂进行孔径控制,改变电极在前躯体溶液中的浸渍时间以调节二氧化硅的包覆厚度,得到了尺寸、孔道均可控的具有分子筛功能的光电催化剂。将负载孔径可控二氧化硅的二氧化钛电极作为工作阳极,用于复杂污染体系中邻苯二甲酸酯类的选择性光电催化氧化去除。与现有技术相比,本发明的电极具有优异的光电催化活性和尺寸筛分功能,可实现对复杂体系中目标污染物的选择性高效光电催化氧化去除。

    一种去除邻苯二甲酸酯类的光电催化阳极材料及处理方法

    公开(公告)号:CN110921786A

    公开(公告)日:2020-03-27

    申请号:CN201911160263.8

    申请日:2019-11-23

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 赵国华 蔡郡倬

    Abstract: 本发明涉及一种去除邻苯二甲酸酯类的光电催化阳极材料及处理方法,光电催化阳极材料通过三步合成:首先,将伪模板分子修饰在二氧化硅微球或聚苯乙烯微球表面,再通过自组装的方法将修饰后的微球排列为蛋白石结构的三维阵列,最后将二氧化钛溶胶凝胶前驱体填充于微球间隙,并通过高温退火去除伪模板、微球,同时形成二氧化钛晶体。将此伪模板印迹的二氧化钛光电催化阳极材料用于邻苯二甲酸酯类污染物去除。与现有技术相比,本发明制得的光电催化阳极材料针对邻苯二甲酸酯类污染物有特殊的亲和力,可以实现对邻苯二甲酸酯类的优先去除。在复杂体系中,即使在一千倍浓度的天然有机物干扰下,仍可以实现对邻苯二甲酸酯类的完全去除。

    一种原位电催化产生硫酸根自由基氧化污染物的方法

    公开(公告)号:CN110902776A

    公开(公告)日:2020-03-24

    申请号:CN201911160245.X

    申请日:2019-11-23

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 赵国华 蔡郡倬

    Abstract: 本发明涉及一种原位电催化产生硫酸根自由基氧化污染物的方法,该方法为:采用高析氧电位的阳极材料原位活化废水中的硫酸盐产生过硫酸根,产生的过硫酸根在具有电催化活性的阴极材料处被催化为硫酸根自由基,硫酸根自由基氧化废水中的污染物同时转化为硫酸盐,并再次在阳极材料处被活化,以此循环。与现有技术相比,本发明利用水体中的硫酸根离子原位产生硫酸根自由基氧化去除污染物,无需外加氧化剂(如过一硫酸盐、过二硫酸盐),且不会造成水体盐浓度上升;这一水污染控制技术去除效率高,二次污染小,且具有易于自动化的特性。

    一种铜-铁-碳气凝胶电极的制备方法

    公开(公告)号:CN106467323B

    公开(公告)日:2019-06-11

    申请号:CN201510507500.9

    申请日:2015-08-18

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种铜‑铁‑碳气凝胶电极的制备方法,所述的铜‑铁‑碳气凝胶电极以一定比例的间苯二酚、甲醛、水、碳酸钠、乙酰丙酮铁和一水合醋酸铜在反应容器内混合均匀后,在一定温度下聚合反应一段时间后,制得湿凝胶,然后将湿凝胶干燥后,再经过程序升温与降温过程即可制得,制得的铜‑铁‑碳气凝胶电极依次经过CO2与N2活化后,可作为降解池中的阴极,对邻苯二甲酸二甲酯等有机污染物进行降解处理。与现有技术相比,本发明具有铜‑铁‑碳气凝胶电极制备过程简单、活性高,降解DMP等有机污染物的处理成本低、处理过程简便,降解灵活等优点。

    硒化镉量子点敏化二氧化钛纳米棒光电极及制备与应用

    公开(公告)号:CN106637289B

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201510727312.7

    申请日:2015-10-30

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 赵国华 张亚军

    Abstract: 本发明涉及硒化镉量子点敏化二氧化钛纳米棒光电极及制备与应用,属于光电极材料领域。将具有可见光特性的硒化镉量子点均匀沉积包覆于二氧化钛纳米棒阵列基底电极表面,制备得到硒化镉量子点敏化二氧化钛纳米棒异质结构光电极。并将硒化镉量子点敏化二氧化钛纳米棒光电极用于光电催化生物质衍生物氧化促进制氢。与现有技术相比,本发明构筑出硒化镉量子点敏化二氧化钛纳米棒异质结构光电极光电催化生物质衍生物葡萄糖氧化促进制氢。硒化镉量子点敏化二氧化钛纳米棒异质结构光电极不仅呈现出优异光电化学性能和可重复性,而且具有超高的光电催化葡萄糖氧化制氢活性。

    2,4-滴丙酸手性农药对映体选择性光电化学氧化降解方法

    公开(公告)号:CN105999608B

    公开(公告)日:2019-01-25

    申请号:CN201610294270.7

    申请日:2016-05-06

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 赵国华 代卫国

    Abstract: 本发明涉及一种2,4‑滴丙酸手性农药对映体选择性光电化学氧化降解方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备手性农药选择性光电阳极;(2)选择性光电化学氧化降解:以步骤(1)制得的手性农药选择性光电阳极作为工作电极,构筑标准三电极体系,在光照射并外加偏压下,对2,4‑滴丙酸的外销旋体中的S‑2,4‑滴丙酸进行选择性光电化学氧化降解,以提高2,4‑滴丙酸的外销旋体中R‑2,4‑滴丙酸的浓度。与现有技术相比,本发明能有效提高2,4‑滴丙酸手性农药对映体中R‑2,4‑滴丙酸的含量,且光电阳极制备简单,稳定性好,选择性和催化效率高,抗干扰能力强,可重复利用等。

    一种基于疏水作用的选择性光催化氧化去除壬基酚的方法

    公开(公告)号:CN108585106A

    公开(公告)日:2018-09-28

    申请号:CN201810474502.6

    申请日:2018-05-17

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于疏水作用的选择性光催化氧化去除壬基酚的方法,以三步阳极氧化法结合疏水修饰技术制备得到的疏水性二氧化钛纳米管作为光催化剂,以高压氙灯为激发光源,在持续向降解池泵入空气的条件下,对降解池内的壬基酚水溶液进行光催化氧化去除。通过对催化剂表面的疏水改性,在表面构筑全氟硅烷疏水层,增强了疏水性污染物壬基酚在催化剂表面的吸附,促进其催化氧化效果的提升。相比于亲水性的二氧化钛纳米管催化剂,疏水修饰的二氧化钛纳米管催化剂对壬基酚具有更好的降解效果,40分钟内壬基酚的去除率约为100%,去除效率提升了约15%左右;并且水中共存的亲水性污染物对壬基酚的氧化去除效率影响很小,体现了良好的选择性光催化氧化能力。

    具有高度周期性Ti-Au合金纳米管光子晶体电极及其构筑方法

    公开(公告)号:CN105883715B

    公开(公告)日:2018-06-26

    申请号:CN201610296990.7

    申请日:2016-05-06

    Applicant: 同济大学

    Inventor: 赵国华 马骏

    Abstract: 本发明涉及一种具有高度周期性Ti‑Au合金纳米管光子晶体电极及其构筑方法,光子晶体电极由TiO2和均匀掺杂在TiO2晶格中的Au组成,分为上下两层,其中,上层为纳米孔,下层为纳米管阵列;构筑方法具体如下:(1)将预处理后的Ti‑Au合金板为阳极,铂片电极作为对电极,采用含氟化物和水的乙二醇溶液作为阳极化电解质溶液,恒温水浴,阳极氧化,得到附着有纳米管的Ti‑Au合金板;(2)将附着有纳米管的Ti‑Au合金板超声处理后,继续恒温水浴,阳极氧化,得到电极样品;(3)将电极样品洗净,在乙醇中浸润,干燥,热处理,即得到目的产物Ti‑Au合金纳米管光子晶体电极。与现有技术相比,本发明的光子晶体电极的光电催化性能好,制备工艺简单,成本低,应用价值高等。

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