多孔二氧化钛光催化降解亚甲基蓝的实验研究

多孔二氧化钛光催化降解亚甲基蓝的实验研究
多孔二氧化钛光催化降解亚甲基蓝的实验研究

空气中硫化氢的测定亚甲基蓝分光光度法

空气中硫化氢的测定亚甲基蓝分光光度法 实验报告 一、实验目的 1.熟练掌握空气中硫化氢的采集及分析的方法步骤、数据处理。 2.理解空气中硫化氢的测定亚甲蓝分光光度法的实验原理,能够解决实际过程中遇到的相关问题。 二、实验原理 空气中硫化氢被碱性氢氧化镉悬浮液吸收,形成硫化镉沉淀。吸收液中加入聚乙烯醇磷酸铵可以减低硫化镉的光分解作用。然后,在硫酸溶液中,硫化氢与对氨基二甲基苯胺溶液和三氯化铁溶液作用,生成亚甲基蓝,比色定量。 三、仪器设备 1 大气综合采样器KC-6120 2 电子分析天平 3 紫外分光光度计(TU-1810) 4 10ml具塞比色管 5 10ml多空玻板吸收瓶 四、药品试剂 (1)吸收液:称量4.3g硫酸镉(3CdSO4·8H2O)和0.3g氢氧化钠以及10g聚乙烯醇磷酸铵分别溶于水中。临用时,将三种溶液相混合,强烈振摇至完全混匀,再用水稀释至1L。此溶液为白色悬浮液,每次用时要强烈振摇均匀再量取。贮于冰箱中可保存一周。 (2)对氨基二甲基苯胺溶液量取50ml硫酸,缓慢加入30ml水中,放冷后,称量12g对氨基二甲基苯胺盐酸盐(又称对氨基-N,N-二甲基苯胺二盐酸盐)〔(CH3)2NC6 H4·NH2·2HCl〕,溶于硫酸溶液中。置于冰箱中,可保存一年。临用时,量取2.5ml此溶液,用(1+1)硫酸溶液稀释至100ml。 (3)三氯化铁溶液称量100g三氯化铁(FeCl36H2O)溶于水中,稀释至100ml。若有沉淀,需要过滤后使用。 (4)混合显色液临用时,按1ml对氨基二甲基苯胺稀释溶液和1滴(0.04ml)三氯化铁溶液的比例相混合。此混合液要现用现配,若出现有沉淀物生成,应弃之不用。 (5)磷酸氢二铵溶液称量40g磷酸氢二铵〔(NH4)2HPO4〕溶于水中,并稀释至100ml。 (6)硫化氢标准溶液 (四)采样 用一个内装10ml吸收液的普通型气泡吸收管,以0.50L/min流量,避光采气30L。根据现场硫化氢浓度,选择采样流量,使最大采样时间不超过1h。采样后的样品也应置于暗处,并在6h内显色;或在现场加显色液,带回实验室,在当天内比色测定。记录采样时的温度和大气压力。 五、分析步骤 5.1标准曲线的绘制

光催化新方法降解亚甲基蓝废水技术

光催化新方法降解亚甲基蓝废水技术 随着印染工业的发展,染料的数量及种类快速增加,染料废水已成为水污染的重点污染源之一。目前,印染废水处理的方法有很多,包括吸附法、电化学法、生化法、混凝法、光催化氧化法、化学氧化法等,其中光催化氧化法作为一种高效、洁净的处理方法被国内外学者广泛关注。亚甲基蓝是印染废水中典型的有机污染物之一,对其进行降解和脱色是印染污水治理的重要手段之一。 本文采用光催化氧化法,以自制的新型光催化反应器降解亚甲基蓝模拟废水,研究交变磁场的频率、通过线圈电流大小以及时间等因素对其催化效果的影响。 一、实验部分 1.1 仪器和试剂 H2050R-1离心机(湖南相仪实验室仪器开发有限公司);分析天平(上海精科天平); 0.2OP-551空气压缩机;CD-BDDSSignalGenerator信号发生器;TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。 德国P25纳米TiO(2北京安特普纳有限公司);亚甲基蓝(AR,国药集团化学试剂有限公司);NaOH,AR(上海苏懿化学试剂有限公司)。 1.2 实验方法 使用自制的光催化反应器,取亚甲基蓝溶液125mL,加入定量的二氧化钛和过氧化氢,控制反应体系温度30℃,外加交变磁场,反应到一定时间后取样,放入高速离心机中,以14000r/min离心8min,取上层清液过滤,测定亚甲基蓝的吸光度,计算其降解率。 用紫外-可见分光光度法测定亚甲基蓝含量,在其特征波长664nm处,测其吸光度值A。亚甲基蓝的降解率按照下式进行计算: 二、结果与讨论 2.1 外加交变磁场的频率大小对光催化降解的影响 取125mL亚甲基蓝溶液,初始浓度为10mg/L,pH为9,加入25μL过氧化氢、0.20gTiO2,交变磁场频率分别为0kHz、4kHz、8kHz、10kHz、12kHz、14kHz、16kHz、20kHz,通入线圈电流为1A,反应1h后取样,离心过滤,测吸光度,计算降解率,实验结果如图1所示。

tio2光催化技术

纳米TiO2光催化剂安全环保性能研究 作者:北京化工大学徐瑞芬教授 纳米科技的发展为人类治理环境开辟了 一条行之有效的途径,我们可以合理利用 自然光资源,通过纳米TiO2半导体的光催化效应,在材料内部由吸收光激发电子,产生电子-空穴对,即光生载流子,迅速迁移到材料表面,激活材料表面吸附氧和水分,产生活性氢氧自由基(oOH)和超氧阴离子自由基(O2·-),从而转化为一种具有安全化学能的活性物质,起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌的作用。 纳米TiO2光催化应用技术工艺简单、成本低廉,利用自然光即可催化分解细菌和污染物,具有高催化活性、良好的化学稳定性和热稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点,且能长期有益于生态自然环境,是最具有开发前景的绿色环保催化剂之一。 本研究在用亚稳态氯化法合成纳米二氧化钛的技术基础上,根据光催化功能高效性的需要,进行掺杂和表面处理,制成特有的在室内自然光和黑暗区微光也能显著发挥光催化作用的纳米二氧化钛,将其作为功能粉体材料,复合到塑料、皮革、纤维、涂料等材料中,研制成无污染、无毒害的纳米TiO2光催化绿色复合材料,充分发挥抗菌、降解有机污染物、除臭、自净化的功能,这类环保型功能材料实施方便、应用性强,能实用到生活空间的多种场合,发挥其多功能效应,成为我们生活环境中起长期净化作用的环保材料。 2 纳米TiO2光催化剂对环境的净化功能研究 2.1室内环境的净化 随着建筑材料中各种添加物的使用,室内装饰材料和各种家用化学物质的使用,室内空气污染的程度越来越严重。调查表明,室内空气污染物浓度高于室外,甚至高于工业区。据有关部门测试,现代居室内空气中挥发性有机化合物高达300多种,其中对人体容易造成伤害、甚至致癌的就有20多种,极大地威胁着人类的健康生活。随着人们健康和环保意识的增强,人们对具有光催化净化室内外空气、抗菌杀毒等功能性绿色环保材料的需求日益迫切,纳米TiO2光催化剂的出现为环境净化材料的发展开辟了一片新天地,也为人们对健康环境需求的解决提供了有效的途径。

活性炭对亚甲基蓝染料废水的处理作用研究

活性炭对亚甲基蓝染料废水的处理作用 研究 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 1引言 活性炭是以木炭、果壳和煤等含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化后制得的一种吸附过滤材料。大量的生产实践证明,活性炭对废水中大多数的有机污染物具有良好的吸附性能,能够有效的处理纺织印染、染料化工等工业废水,基于此,木论文探讨了活性炭对亚甲基蓝颜料废水的吸附情况。 2实验步骤 染料初始浓度对吸附性能的影响 (1)配制浓度为5, 10, 20, 30, 40,50 , 60 , 70 , 100 mg/L的亚甲基蓝溶液各100 mL,然后将其分别移入9个250mL的锥形瓶内;(2)向各锥形瓶中加入50 mg的活性炭,在转速为300 rpm的恒温振荡器上振荡50 min,锥形瓶取出后静置10 min,再用吸管吸取上清液于离心管内,在转速为6500 r/min的条件下离心10min ; (3)最后用紫外分光光度计,在最大吸收波长下分别测定吸光度A,并计算活性炭对不同浓度亚甲基蓝的的吸

附率。实验得到以下结论:当吸附剂的投加量一定时,活性炭对碱性亚甲基蓝的吸附效率均随着其初始浓度的增大而降低,这说明该投加量下的吸附剂适合处理的亚甲基蓝溶液的浓度范围是o-40mg/L。 振荡时间对吸附性能的影响 (1)向11个250 mL的容量瓶中分别移入100 mL30 mg/L的亚甲基蓝溶液,加入50 mg活性炭;(2)置于振荡器上分别振荡5, 10, 15, 30, 50, 70, 90, 120,180, 240, 300 min;(3)然后静置、离心、测吸光度。实验得到以下结论:活性炭的吸附能力随着时间的增加而增大。 pH对吸附性能影响 向5个容量瓶内分别加入初始浓度为30m岁L的亚甲基蓝溶液各100mL ,用浓度为1:9的硫酸和1:5的NaOH溶液预调节溶液pH值(原溶液pH为),取出少许稀释10倍后测其吸光度。然后向剩余的溶液中加入50 mg的活性炭,置于振荡器上振荡15 min,静置、离心后测其吸光度和pH值,将离心后的溶液稀释10倍后再测其吸光度和pH值。 实验结果表明,活性炭受pH的影响较小,当pH 不断增大时吸附率虽然有所增大,但是变化不明显。 3结论 活性炭对废水中的亚甲基蓝吸附效果较好,碱性

亚甲基蓝水素检测法

白金コロイド含有メチレンブルー溶液滴定による溶存水素濃度の定量分析 柳原紀之、佐藤文平、○首藤達哉 ミズ株式会社 Quantitative Analysis of Dissolved Hydrogen Concentration Titrated with Platinum Colloid C ontaining Methylene Blue Solution Tomoyuki Yanagihara, Bunpei Sato, ○Tatsuya Shudo MiZ Co.,Ltd., [目的] 演者らは、ミズ社開発に係る特殊電解槽 1) を用いて生成した中性系高濃度電解水素水に、白金コ 薬理機能水について3件の特許出願をし、 ロイド等の貴金属コロイドを含有させてなる抗酸化機能水、 これらが順次国際公開 2) , 3) , 4) されている。 かかる機能水の研究開発途上で、 同水中に溶存している、 機能発現の鍵物質と目される水素の濃度を精確に計測する必要性を生じた。そこで、従来の隔膜型ポ ーラログラフ方式を採用した溶存水素計により溶存水素(DH)濃度の計測を試みたところ、かかる従来 方式では、その計測原理から被計測液の液性に従う誤差を生じることがわかった。こうした背景のも と、 DH濃度を精確に計測することを目的として鋭意研究を重ねた結果、 電気化学的アプローチとは異 なる新規なDH濃度の定量分析方法を開発するに至ったので、これを報告する。 [計測原理] 本法の基礎となる化学反応は以下の通りである。 まず、 電解水素水等の水素溶存水 (被検定水) に、 白金コロイド含有メチレンブルー溶液(Pt-Mb溶液)を滴下すると、被検定水中に溶存している化学 的に不活性な分子状水素が白金コロイド触媒を介して活性化し、原子状水素へと変わる。こうして生 じた原子状水素がメチレンブルーを2電子還元することで、メチレンブルーは酸化型(青色)から還 元型のロイコメチレンブルー(無色)へと変わってゆく。(Fig.1) かかる化学反応を基礎とするDH濃度の定量分析方法では、 外部環境から隔離した状態で、 電解水素 水等の水素溶存水(被検定水)に、予め濃度がわかっているPt-Mb溶液を滴下していく。このときの 滴下操作を、被検定水の呈色変化を目視で観察しながら徐々に行う。ここで、被検定水のDH濃度がメ チレンブルーの滴下量よりも上回っていれば、メチレンブルーは還元されて無色になるが、メチレン ブルー水溶液の滴下量を徐々に増やしていくと、 加えたメチレンブルーと被検定水中の溶存水素とが、 白金コロイド触媒を介して相互に打ち消しあって、やがてメチレンブルーの青色から無色への呈色変

硫化氢 亚甲基蓝分光光度法(打印版 《空气和废气监测分析方法》第

硫化氢亚甲基蓝分光光度法 《空气和废气监测分析方法》(第四版增补版) 1.原理 硫化氢被氢氧化镉-聚乙烯醇磷酸铵溶液吸收,生成硫化镉胶状沉淀。聚乙烯醇磷酸铵能保护硫化镉胶体,使其隔绝空气和阳光,以减少硫化物的氧化和光分解作用。在硫酸溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺溶液和三氯化铁溶液作用,生成亚甲基蓝,根据颜色深浅,用分光光度法测定。 方法检出限为0.07μg/10ml(按与吸光度0.01相对应的硫化氢浓度计),当采样体积为60L 时,最低检出浓度为0.001mg/m3。 2.仪器 ①大型气泡吸收管:10ml。 ②具塞比色管:10ml ③空气采样器:0~1L/min ④分光光度计 3.试剂 1)吸收液:4.3g硫酸镉(3CdSO4·8H2O)、0.30g氢氧化钠和10.0g聚乙烯醇磷酸铵,分别溶于少量水后,并混合,强烈振摇混合均匀,用水稀释至1000ml。此溶液为乳白色悬浮液。在冰箱中可保存一周。 2)三氯化铁溶液:50g三氯化铁(FeCl3·6H2O),溶解于水中,稀释至50ml。 3)磷酸氢二铵溶液:20g磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4],溶解于水,稀释至50ml。 4)硫代硫酸钠溶液C(Na2S2O3)=0.1mol/L:称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O),溶于1000ml新煮沸并已冷却的水中,加0.20g无水碳酸钠,贮于棕色细口瓶中,放置一周后标定其浓度,若溶液呈现浑浊时,应该过滤。

5)硫代硫酸钠标准溶液C(Na2S2O3)=0.0100mol/L:取50.00ml标定过的0.1mol/L硫代硫酸钠溶液,置于500ml容量瓶中,用新煮沸并已冷却的水稀释至标线。 6)碘贮备液C(1/2 I2)=0.10mol/L:称取12.7g碘于烧杯中、加入40g碘化钾、25ml水,搅拌至全部溶解后,用水稀释至1000ml,贮于棕色细口瓶中。 7)碘溶液C(1/2 I2)=0.010mol/L:量取50ml碘贮备液,用水稀释至500ml,贮于棕色细口瓶中。 8)0.5%淀粉溶液:称取0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,搅拌下倒入100ml沸水中,煮沸至溶液澄清,冷却后贮于细口瓶中。 9)0.1%乙酸锌溶液:0.20g乙酸锌溶于200ml水中。 10)(1+1)盐酸溶液。 11)对氨基二甲基苯胺溶液(NH2C6H4N(CH3)2·2HCl): ①贮备液:量取浓硫酸25.0ml,边搅拌边倒入15.0ml水中,待冷。称取6.0g对氨基二甲基苯胺盐酸盐,溶解于上述硫酸溶液中,在冰箱中可长期保存。 ②使用液:吸取2.5ml贮备液,用(1+1)硫酸溶液稀释至100ml。 ③混合显色剂:临用时,按1.00ml对氨基二甲基苯胺使用液和一滴(约0.04ml)三氯化铁溶液的比例相混合。若溶液呈现浑浊,应弃之,重新配制。

Tio2的光催化性能研究

TiO2的光催化性能研究 摘要:主要介绍二氧化钛的光催化原理,基本途径,以及光催化剂的结构特性和影响因素,还讲述了关于二氧化钛的光催化应用。 关键字:二氧化钛光催化光催化剂 二氧化钛,化学式为TiO2,俗称钛白粉,多用于光触媒、化妆品,能靠紫外线消毒及杀菌,现正广泛开发,将来有机会成为新工业。二氧化钛可由金红石用酸分解提取,或由四氯化钛分解得到。二氧化钛性质稳定,大量用作油漆中的白色颜料,它具有良好的遮盖能力,和铅白相似,但不像铅白会变黑;它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂,可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。 1 TiO2的基本性质 1.1结晶特征及物理常数 物性:金红石型锐钛型 结晶系:四方晶系四方晶系 相对密度:3.9~4.2 3.8~4.1 折射率: 2.76 2.55 莫氏硬度:6-7 5.5-6 电容率:114 31 熔点:1858 高温时转变为金红石型 晶格常数:A轴0.458,c轴0.795 A轴0.378,c轴0.949 线膨胀系数:25℃/℃ a轴:7.19X10-6 2.88?10-6 c轴:9.94X10-6 6.44?10-6 热导率: 1.809?10-3 吸油度:16~48 18~30 着色强度:1650~1900 1200~1300 颗粒大小:0.2~0.3 0.3 功函数:5.58eV

2TiO2的光催化作用 2.1光催化作用原理 二氧化钛是一种N型半导体材料,锐钛矿相TiO2的禁带宽度Eg =3.2eV,由半导体的光吸收阈值λg与禁带宽度E g的关系式: λg (nm)=1240/Eg(eV) 可知:当波长为387nm的入射光照射到TiO2上时,价带中的电子就会发生跃迁,形成电子-空穴对,光生电子具有较强的还原性,光生空穴具有较强的氧化性。在半导体悬浮水溶液中,半导体材料的费米能级会倾斜而在界面上形成一个空间电荷层即肖特基势垒,在这一势垒电场作用下,光生电子与空穴分离并迁移到粒子表面的不同位置,还原和氧化吸附在表面上的物质。除了上述变化途径外,光激发产生的电子、空穴也可能在半导体内部或表面复合,如果没有适当的电子、空穴俘获剂,储备的能量在几个毫秒内就会通过复合而消耗掉,而如果选用适当的俘获剂或表面空位来俘获电子或空穴,复合就会受到抑制,随后的氧化还原反应就会发生。在水溶液中,光生电子的俘获剂主要是吸附在半导体表面上的氧,氧俘获电子形成O2-;OH-、水分子及有机物本身均可充当光生空穴俘获剂,空穴则将吸附在TiO2表面的OH-和H2O氧化成具有高度活性的?OH自由基,活泼的?OH 自由基可以将许多难以降解的有机物氧化为CO2和H2O。其反应机理如下: TiO2 + hv → h+ + e- h+ + e- →热量 H2O → H+ + OH- h+ + OH- → HO? h+ + H2O + O2- → HO?+ H+ + O2- h+ + H2O → HO?+ H+ e- + O2→ O2- O2- + H+ → HO2? 2HO2?→ O2 + H2O2 H2O2 + O2- → HO?+ OH- + O2 H2O2 + hv → 2HO? 从上述光催化作用原理分析可知道,光催化过程实际上同时包含氧化反应和还原反应两个过程,分别反映出光生空穴和光生电子的反应性能,同时二者又相互影响,相互制约。

硫化氢——亚甲基蓝分光光度法方法确认

硫化氢——亚甲基蓝分光光度法 《空气和废气监测分析方法》(第四版)第三篇第一章十一(二)方法确认 1.目的 通过分光光度法测定吸收液中硫化氢的浓度,分析方法检出限、回收率及精密度,判断本实验室的检测方法是否合格。 2.适用范围 本标准方法规定了测定空气中硫化氢的亚甲基蓝分光光度法。 本标准方法适用于空气中硫化氢的测定。 3. 职责 3.1 检测人员负责按操作规程操作,确保测量过程正常进行,消除各种可能影响试验结果的 意外因素,掌握检出限、方法回收率与精密度的计算方法。 3.2 复核人员负责检查原始记录、检出限、方法回收率及精密度的计算方法。 3.3技术负责人负责审核检测结果及检出限、方法回收率、精密度分析结果。 4.分析方法 4.1标准曲线的绘制 向各管加入混合显色剂1.00ml,立即加盖,倒转缓慢混匀,放置30min。加1滴磷酸氢二铵溶液,以排除三价铁离子的颜色,混匀。在波长665nm处,用2cm比色皿,以水为参比,测定吸光度。以吸光度对硫化氢含量(μg),绘制标准曲线。 4.2样品测定 采样后,加入吸收液使样品溶液体积为10.0ml,以下步骤同标准曲线的绘制。 4.3计算 W/ 硫化氢(H2S,mg/m3)=Vn 式中:W——样品溶液中硫化氢的含量,μg; Vn——标准状态下的采样体积,L。

5. 结果分析 5.1检出限 选取10份空白样品,按4进行测试。结果见附表。由附表可知,检出限满足此标准方法的要求。 5.2方法回收率与精密度 选取6份样品加标,使加标浓度均为1.00mg/L,按4进行测试。结果见附表。由附表可知,回收率在97.7%-100.3%之间,满足要求。

tio2光催化技术

纳米TiO2光催化剂安全环保性能研究 作者:北京化工大学 徐瑞芬教授 纳米科技的发展为人类治理环境开辟了 一条行之有效的途径,我们可以合理利用自然光资源,通过纳米TiO2半导体的光催化效应,在材料内部由吸收光激发电子,产生电子-空穴对,即光生载流子,迅速迁移到材料表面,激活材料表面吸附氧和水分,产生活性氢氧自由基(oOH )和超氧阴离子自由基(O2·-),从而转化为一种具有安全化学能的活性物质,起到矿化降解环境污染物和抑菌杀菌的作用。 纳米TiO2光催化应用技术工艺简单、成本低廉,利用自然光即可催化分解细菌和污染物,具有高催化活性、良好的化学稳定性和热稳定性、无二次污染、无刺激性、安全无毒等特点,且能长期有益于生态自然环境,是最具有开发前景的绿色环保催化剂之一。 本研究在用亚稳态氯化法合成纳米二氧化钛的技术基础上,根据光催化功能高效性的需要,进行掺杂和表面处理,制成特有的在室内自然光和黑暗区微光也能显著发挥光催化作用的纳米二氧化钛,将其作为功能粉体材料,复合到塑料、皮革、纤维、涂料等材料中,研制成无污染、无毒害的纳米TiO2光催化绿色复合材料,充分发挥抗菌、降解有机污染物、除臭、自净化的功能,这类环保型功能材料实施方便、应用性强,能实用到生活空间的多种场合,发挥其多功能效应,成为我们生活环境中起长期净化作用的环保材料。 2 纳米TiO2光催化剂对环境的净化功能研究 2.1室内环境的净化 随着建筑材料中各种添加物的使用,室内装饰材料和各种家用化学物质的使用,室内空气污染的程度越来越严重。调查表明,室内空气污染物浓度高于室外,甚至高于工业区。据有关部门测试,现代居室内空气中挥发性有机化合物高达300多种,其中对人体容易造成伤害、甚至致癌的就有20多种,极大地威胁着人类的健康生活。随着人们健康和环保意识的增强,人们对具有光催化净化室内外空气、抗菌杀毒等功能性绿色环保材料的需求日益迫切,纳米TiO2光催化剂的出现为环境净化材料的发展开辟了一片新天地,也为人们对健康环境需求的解决提供了有效的途径。

次甲基蓝

次甲基蓝化学品安全技术说明书(MSDS) 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名:亚甲基蓝, 次甲基蓝 化学品英文名:methylene blue 第二部分成分/组成信息 √纯品混合物 第三部分危险性概述 危险性类别:侵入途径:吸入、食入、经皮吸收 健康危害:可引起恶心、腹痛、心前区痛、眩晕、头痛、出汗和神志不清等不良反应。 环境危害:该物质对环境可能有危害燃爆危险:易燃。 第四部分急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗20~30分钟。如有不适感,就医。如有不适感,就医。 眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗10~15分钟。如有不适感,就医。 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸、心跳停止,立即进行心肺复苏术。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 第五部分消防措施 危险特性:易燃。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、硫氧化物。

灭火方法:用雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土灭火。 灭火注意事项及措施:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。 第六部分泄漏应急处理 应急行动:隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,小心扫起,收集运至废物处理场所处置。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。 第七部分操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。注意包装密封,防潮,远离热源,应与氧化剂、还原剂等分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 第八部分接触控制/个体防护 工程控制:生产过程密闭,全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。 呼吸系统防护:高浓度环境中,佩带防毒面具。紧急事态抢救或逃生时,应该佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。 身体防护:穿紧袖工作服,长统胶鞋。 手防护:戴橡胶手套。 其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。及时换洗工作服。工作前不饮酒,用温水洗澡。进行就业前和定期的体检。 第九部分理化特性

光催化降解亚甲基蓝染料

染料亚甲基蓝降解可能有两种途径:一是光催化二是光敏化。 有文献称光催化降解过程中亚甲基蓝溶液紫外最大吸收峰会蓝移,即一个个脱去甲基的过程。(Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 140 (2001) 163–172) 请问光敏化过程中其溶液紫外图是否也会出现最大吸收峰的蓝移现象? 有哪位XDJM做过的,帮帮忙啦! 注:其实我很怀疑文献说法的正确性,染料脱甲(烷)基过程通常是光敏化发生的基本过程,比如罗丹明B的光敏化降解过程就是逐个脱去乙基的过程。 光敏化是指可见光无法激发宽带半导体,而由染料激发电子到半导体价带上而起始氧化过程,这时染料会逐渐脱去烷基,从而在紫外吸收上发生蓝移。光敏化拓展了二氧化钛之类的宽带半导体利用光的波长范围,光敏化降解能力较弱 而光降解一般就指直接由光激发半导体产生电子空穴从而引发氧化过程 你的文献上好像并没有说用二氧化钛降解MB是“光敏化”,如果在紫外光下也假设是光敏化的话,你将无法解释为什么它不能直接被激发而需要敏化;蓝移表示它开环比较困难,导致脱烷基的中间产物较多,不能由此就说它是光敏化 就我所知好像很少用亚甲基蓝来敏化光降解的,也就是说,尽管结构上挺相似,它不如罗丹明B容易敏化,也许就是因为它很难开环吧:) 我的意思是如果光敏化,那么将会有蓝移;但如果有蓝移,不能由此断定为光敏化。光敏化至少应该是可见光的。 如果亚甲基蓝能够敏化,那么紫外吸收将蓝移,但不能反过来说。文献中所说的蓝移是二氧化钛被激发产生导带电子价带空穴氧化MB而产生的脱烷基,而不是MB被激发后将电子转给导带产生的脱烷基。这两者的来源是不同的。尽管结果上是一样,但反过来假设将导致理论解释上的困难,即"如果在紫外光下也假设是光敏化的话,无法解释为什么它不能直接被激发而需要敏化" 至于开环难易问题只是我做实验和看文献得来的一个印象,没有确切的证据证明它的普适性。而且杂原子并不一定就使环不稳定吧,更不能说两个杂原子就一定比一个杂原子更不稳定吧。不过有机的东西了解不深,欢迎讨论:):) 综合上述讨论,结论如下: 1、文献实验证明TiO2光催化降解MB以脱甲基方式降解,其结果以UV-vis最直接表现是主吸收峰的蓝移。 2、MB吸收峰蓝移不能说明是光催化机理或光敏化机理 3、MB光敏机理以什么样方式进行需要进一步文献支持或实验证实 表观一级反应速率常数和半衰期to. 的确定配制亚甲基蓝染料溶液的初始浓度分别为5mg/L、10 mg/L 15 mg/L、20 mg/L 30 mg/L、12mg/L、24 mg/L,其中12 mg/L、24 mg/L的数据用于模型的验证,其余数据用于模型的分析。用如图1所示的反应装置进行光催化反应,以亚甲基蓝染料溶液浓度C,对光照时间t作图(见图2),考察其光催化氧化反应速率常数K 和半衰期t 。 由图2可知:C 与光照时间t之间存在较好的线性关系,说明不同初始浓度的亚甲基蓝染料溶液的光催化降解符合一级反应动力学规律。 根据一级反应的动力学方程In(Co/c )一K t,以ln(C。/c )对光照时间t作图(见图3),并利用最小二乘法进行线性拟合,求得不同初始浓度的亚甲基蓝染料溶液的一级反应动力学方程及相应的表观一级反应的速率常数K 、半衰期周期。 (3)本系统反应速率遵从多相催化动力学方程——Langmuir-Hinshelwood方程,用线性回归法求得反应速率常数K 为0.2544 mg/(L·rain),吸附平衡常数K 为0.4474 mg ·L,并可求得不同初始浓度亚甲基蓝染

二氧化钛光催化原理

TiO2光催化氧化机理 TiO2属于一种n型半导体材料,它的禁带宽度为3.2ev(锐钛矿),当它受到波长小于或等于387.5nm的光(紫外光)照射时,价带的电子就会获得光子的能量而越前至导带,形成光生电子(e-);而价带中则相应地形成光生空穴(h+),如图1-1所示。 如果把分散在溶液中的每一颗TiO2粒子近似看成是小型短路的光电化学电池,则光电效应应产生的光生电子和空穴在电场的作用下分别迁移到TiO2表面不同的位置。TiO2表面的光生电子e-易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获,而空穴h+则可氧化吸附于TiO2表面的有机物或先把吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成·OH自由基,·OH 自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的,能氧化水中绝大部分的有机物及无机污染 物,将其矿化为无机小分子、CO 2和H 2 O等无害物质。 反应过程如下: 反应过程如下: TiO2+ hv → h+ +e- (3) h+ +e-→热能(4) h+ + OH- →·OH (5) h+ + H2O →·OH + H+(6) e- +O2→ O2- (7)O2 + H+ → HO2·(8) 2 H2O·→ O2 + H2O2(9) H2O2+ O2 →·OH + H+ + O2(10) ·OH + dye →···→ CO2 + H2O (11) H+ + dye→···→ CO2 + H2O (12) 由机理反应可知,TiO2光催化降解有机物,实质上是一种自由基反应。 Ti02光催化氧化的影响因素 1、试剂的制备方法 常用Ti02光催化剂制备方法有溶胶一凝胶法、沉淀法、水解法等。不同方法制得的Ti02粉末的粒径不同,其光催化效果也不同。同时在制备过程中有无复合,有无掺杂等对光降解也有影响。Ti02的制备方法在许多文献上都有详细的报道,这里就不再赘述。

AgAgClMIL-101(Fe)可见光—芬顿催化降解亚甲基蓝的研究

Ag/AgCl/MIL-101(Fe)可见光—芬顿催化降解亚甲基蓝的研究传统的均相光芬顿法因为亚铁离子难与溶液分离并产生二次污染、反应pH 值较低和可见光利用效率低的缺点,所以在实际中应用是非常困难。非均相可见光芬顿法可以有效地克服这些缺点,是一种极具前景的方法。 金属有机骨架材料MIL-101(Fe)的特点是比表面积大、催化活性位点多及结构和性质相对稳定,而Ag/AgCl是一种优良的可见光催化剂,为了提高可见光利用效率,本研究将Ag/AgCl负载在MIL-101(Fe)上,制备了新型可见光芬顿催化剂Ag/AgCl/MIL-101(Fe),并将其应用于亚甲基蓝(MB)的降解,得到如下结论:(1)通过沉淀-光致还原的方法,首次合成了 Ag/AgCl/MIL-101(Fe)非均相可见光芬顿催化剂。X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微(SEM)、X射线光电子色散能谱(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)、热重曲线(TG-DSC)等表征结果均显示Ag/AgCl可见光催化剂负载在MIL-101(Fe)载体上。 紫外可见漫反射(UV-vis)结果表明Ag/AgCl/MIL-101(Fe)催化剂对可见光有明显地吸收。氮气吸附-脱附(BET)结果表明负载了 Ag/AgCl后,MIL-101(Fe)的比表面积和孔体积有一定程度的下降,这主要是因为Ag/AgCl对MIL-101(Fe)的部分孔道堵塞而导致的结果。 (2)采用P-B设计筛选出了影响Ag/AgCl/MIL-l01(Fe)光芬顿降解MB的四个主要影响因素;运用BBD设计优化Ag/AgCl/MIL-101(Fe)光顿芬催化反应条件,其最优反应条件为初始MB浓度=10.72 mg/L、催化剂剂量=0.97 g/L、初始H202浓度=10.90 mM和辐射强度=457.79 W下,MB的脱色率和矿化率分别可达到99.75%和65.43%。催化剂在循环使用6次之后,MB的脱色率也可高达92.1%,表明该催化剂具有较好的稳定性。

电化学处理亚甲基蓝模拟废水的研究

2011 届毕业(设计)论文 题目电化学处理亚甲基蓝模拟废水的研究 专业班级 07环境监察01班 学号 0701070130 学生姓名周雄军 学院环境与城市建设学院 指导教师王营茹 指导教师职称副教授 完成日期: 2011 年 5 月 30 日

电化学处理亚甲基蓝模拟 废水的研究 Electrochemical treatment of methylene blue wastewater 学生姓名周雄军 指导教师王营茹

摘要 亚甲基蓝(MB)是印染废水的典型代表,它是一种硫氮杂苯染料,常被用作生物染色剂、氰化物的解毒剂、氧化指示剂和化学分析试剂,而它又不易被一些常规的方法所降解,所以很容易引起严重的环境污染问题。从国内部分染料厂废水处理工艺及效果看出,采用传统的物化、生化的方法处理染料废水,较难达到去除效果、经济成本、生态保护的统一,同时色度仍不易达标。因此,氧化能力较强,不产生二次污染的电化学氧化技术就成为处理染料废水的新途径。 论文通过配置一定浓度的亚甲基蓝标准溶液,采用最近广为关注的新型电极材料—钛基镀层电极,运用控制变量法,研究电化学处理亚甲基蓝的影响因素,并在此基础上,进一步探讨其电解机理。结果表明:在外加电压为6.0V,pH≈4.00,极板间距为1.0cm, 亚甲基蓝起始浓度20mg/L,温度为30℃,电解质(Na 2SO 4 )浓度为0.5%的条件下,电解 处理2小时,亚甲基蓝的去除率即可达97.7%。在此最佳条件下,测定了亚甲基蓝电解反应前后溶液COD和TOC的变化。结果表明:随着电解反应的进行,溶液的COD值先逐渐减小,然后又缓慢上升,2小时后COD的去除率为68.8%。同时随着电解反应的进行,溶液的TOC值是逐渐减小,2小时后TOC的去除率为61.5%。这表明随着电解反应的进行,亚甲基蓝变成了其他小分子的有机物,而没有完全矿化。 关键词:电化学处理;钛钌电极;亚甲基蓝

硫化氢——亚甲基蓝分光光度法

硫化氢——亚甲基蓝分光光度法 1.原理硫化氢倍氢氧化镉-聚乙烯醇磷酸铵溶液吸收,生成硫化镉胶状沉淀。聚乙烯醇磷酸铵能保护硫化镉胶体,使其隔绝空气和阳光,以减少硫化物的氧化和光分解作用。在硫酸溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺溶液和三氯化铁溶液作用,生成亚甲基蓝,根据颜色深浅,用分光光度法测定。 方法检出限为0.07μg/10ml(按与吸光度0.01相对应的硫化氢浓度计),当采样体积为60L时,最低检出浓度为0.001mg/m3。 2.仪器 ①大型气泡吸收管:10ml。 ②具塞比色管:10ml ③空气采样器:0~1L/min ④分光光度计 3.试剂 3.1吸收液: 4.3g硫酸镉(3CdSO4·8H2O)、0.30g氢氧化钠和10.0g聚乙烯醇磷酸铵,分别溶于少量水后,并混合,强烈振摇混合均匀,用水稀释至1000ml。此溶液为乳白色悬浮液。在冰箱中可保存一周。 3.2三氯化铁溶液:50g三氯化铁(FeCl3·6H2O),溶解于水中,稀释至50ml。 3.3磷酸氢二铵溶液:20g磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4],溶解于水,稀释至50ml。 3.4硫代硫酸钠溶液C(Na2S2O3)=0.1mol/L:25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O),溶于1000ml 新煮沸并已冷却的水中,加0.20g无水碳酸钠,贮于棕色细口瓶中,放置一周后标定其浓度,若溶液呈现浑浊时,应该过滤。标定方法见空气和废气监测分析方法(第四版)P171。 3.5硫代硫酸钠标准溶液C(Na2S2O3)=0.0100mol/L:取50.00ml标定过的0.1mol/L硫代硫酸钠溶液,置于500ml容量瓶中,用新煮沸并已冷却的水稀释至标线。 3.6碘贮备液C(1/2 I2)=0.10mol/L:称取12.7g碘、40g碘化钾、25ml水溶解稀释至1000ml。碘溶液C(1/2 I2)=0.010mol/L 3.7 0.5%淀粉溶液:称取0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状倒入100ml沸水中,煮沸至溶液澄清,冷却后贮于细口瓶中。 3.8 0.1%乙酸锌溶液:0.20g乙酸锌溶于200ml水中。 3.9 (1+1)盐酸溶液。 3.10 对氨基二甲基苯胺溶液(NH2C6H4N(CH3)2·2HCl) ①贮备液:浓硫酸25ml溶于15ml水中。称取6.0g对氨基二甲基苯胺盐酸盐溶解于上述硫酸溶液中,在冰箱中可长期保存。 ②使用液:吸取2.5l贮备液,用(1+1)硫酸溶液稀释至100ml。 ③混合显色剂:临用时,按1.00ml对氨基二甲基苯胺使用液和一滴(约0.04ml)三氯化铁溶液的比例相混合。若溶液呈现浑浊应弃之,重新配制。 3.11硫化氢标准溶液:制备标定方法见空气和废气监测分析方法(第四版)P172。 4.采样 吸取摇匀后的吸收液10ml于大型气泡吸收管中,以1.0L/min的流量,避光采样100min,8h 内测定。采样后现场加显色剂,携回实验室进行测定。 5.步骤 (1)标准曲线的绘制向各管加入混合显色剂1.00ml,立即加盖,倒转缓慢混匀,放置30min。加1滴磷酸氢二铵溶液,以排除三价铁离子的颜色,混匀。在波长665nm处,用2cm比色皿,以水为参比,测定吸光度。以吸光度对硫化氢含量(μg),绘制标准曲线。

纳米二氧化钛结构与光催化性能关系

纳米二氧化钛结构与光催化性能关系 XXX XXX 摘要纳米级二氧化钛由于具有无毒、化学稳定性好、比表面积大、成本低等优异性能深受科研工作者的关注。其所具有的光催化性能使其在降解大气及水体中污染物领域具有广阔前景。本文从纳米二氧化钛结构出发,阐述纳米二氧化钛光催化机理,并简要说明不同元素掺杂纳米二氧化钛后对其光催化性能的影响。 关键词纳米二氧化钛; 光催化; 结构; 掺杂 自1972年FuJiShima和HonclaIIJ发现TiO2单晶电极在紫外光照射下可分解水及Bard将光电化学理论扩展到半导体微粒光催化后,TiO2作为一种半导体光催化剂吸引诸多学者的研究。由于TiO2具有良好的化学稳定性、抗磨损性、较大的比表面积、无毒、成本低以及可以直接利用自然光等优点,利用TiO2光催化氧化法处理水中有机污染物等方面有广阔的应用前景。然而TiO2半导体光催化剂在实际应用中存在一些缺陷如:带隙较宽(E =3.2eV),只有在λ小于387.5 nm的紫外光激发下价带电子才能跃迁到导带上形成光生电子和空穴分离,而紫外光在自然光中仅占3%~5%,因此对自然光的利用率不高。另外半导体载流子的复合率很高,导致光量子效率很低,提高TiO2纳米粒子的光催化效率是利用TiO2光催化剂的关键。为了改善TiO2的光催化性能,研究工作者关于TiO2的制备方法、掺杂、催化剂载体、热处理等方面做了许多研究,其中掺杂因其容易实现、效果明显、应用范围广泛,而成为研究热点。[1] 1、纳米二氧化钛结构及其光催化机理 1.1 二氧化钛晶型 纳米二氧化钛具有锐钛矿,板钛矿及金红石型结构,其中以锐钛矿型光催化性能最好。其晶胞结构如下(其中红色为O,白色为Ti): 锐钛矿型: 板钛矿型:

亚甲基蓝安全技术说明书

亚甲基蓝安全技术说明书 一、化学品 化学品中文名称:亚甲基蓝 化学品英文名称:Methylene Blue trihydrate CAS No.:61-73-4 分子式:C16H18ClN3S 分子量:319.85 二、成分/组成信息 有害物成分:亚甲基蓝 CAS No.:61-73-4 三、危险性概述 危险性类别:无资料 侵入途径:吸入,食入 健康危害:无资料 燃爆危险:可燃 四、急救措施 皮肤接触:用清水冲洗 眼睛接触:先用大量清水冲洗几分钟,然后就医 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处 食入:饮足量温水,催吐。就医。 五、消防措施 危险特性:无资料 灭火方法:用灭火器。 六、泄露应急处理 应急处理:无资料 七、操作处置与储存 操作注意事项:无特殊要求。 储存注意事项:阴凉处储存避免阳光直射。 八、接触控制/个体防护 工程控制:密封保存,局部通风。 呼吸系统防护:戴一般的口罩。

眼睛防护:戴安全护目镜。 身体防护:穿普通工作服。 手防护:戴橡胶手套。 其他防护:工作时不得进食、饮水或吸烟。 九、理化特性 外观与性状:深绿色有铜光的柱状晶体或结晶粉末,无臭。 溶解性:溶于水或乙醇、氯仿,不溶于乙醚。 主要用途:化学分析上用作试剂和指示剂。工业上用其与氯化锌的复盐染棉、麻、纸张、皮革,并用于制色淀和墨水等。 十、稳定性和反应活性 稳定性:常温下稳定 聚合危害:不聚合 十一、毒理学资料 急性毒性:LD50:无资料;LC50:无资料 十二、生态学资料 无资料。 十三、废弃处置 废弃物性质:无资料 废弃处置方法:根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系,确定处置方法。 十四、运输信息 危险货物编号:无资料 UN编号:无资料 运输注意事项:起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。车辆运输完毕应进行彻底清扫。 十五、法规信息 法规信息:化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定

亚甲基蓝分光光度法-硫化氢

硫化氢——亚甲基蓝分光光度法 1.原理 硫化氢倍氢氧化镉-聚乙烯醇磷酸铵溶液吸收,生成硫化镉胶状沉淀。聚乙烯醇磷酸铵能保护硫化镉胶体,使其隔绝空气和阳光,以减少硫化物的氧化和光分解作用。在硫酸溶液中,硫离子与对氨基二甲基苯胺溶液和三氯化铁溶液作用,生成亚甲基蓝,根据颜色深浅,用分光光度法测定。 方法检出限为0.07μg/10ml(按与吸光度0.01相对应的硫化氢浓度计),当采样体积为60L 时,最低检出浓度为0.001mg/m3。 2.仪器 ①大型气泡吸收管:10ml。 ②具塞比色管:10ml ③空气采样器:0~1L/min ④分光光度计 3.试剂 吸收液:4.3g硫酸镉(3CdSO ·8H2O)、0.30g氢氧化钠和10.0g聚乙烯醇磷酸铵,分别溶 4 于少量水后,并混合,强烈振摇混合均匀,用水稀释至1000ml。此溶液为乳白色悬浮液。在冰箱中可保存一周。 三氯化铁溶液:50g三氯化铁(FeCl ·6H2O),溶解于水中,稀释至50ml。 3 磷酸氢二铵溶液:20g磷酸氢二铵[(NH )2HPO4],溶解于水,稀释至50ml。 4 硫代硫酸钠溶液C(Na2S2O3)=0.1mol/L:25g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O),溶于1000ml 新煮沸并已冷却的水中,加0.20g无水碳酸钠,贮于棕色细口瓶中,放置一周后标定其浓度,若溶液呈现浑浊时,应该过滤。标定方法见空气和废气监测分析方法(第四版)P171。 硫代硫酸钠标准溶液C(Na2S2O3)=0.0100mol/L:取50.00ml标定过的0.1mol/L硫代硫酸钠溶液,置于500ml容量瓶中,用新煮沸并已冷却的水稀释至标线。 碘贮备液C(1/2 I2)=0.10mol/L:称取12.7g碘、40g碘化钾、25ml水溶解稀释至1000ml。碘溶液C(1/2 I2)=0.010mol/L: 0.5%淀粉溶液:称取0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状倒入100ml沸水中,煮沸至溶液澄清,冷却后贮于细口瓶中。 0.1%乙酸锌溶液:0.20g乙酸锌溶于200ml水中。 (1+1)盐酸溶液。 对氨基二甲基苯胺溶液(NH2C6H4N(CH3)2·2HCl):

二氧化钛光催化剂

Ti O2纳米颗粒的制备及表征 在关于有关Ti O2纳米颗粒的研究中,制备方法的研究是很多的,同时,采用溶胶-凝胶法合成纳米Ti O2的文献报道比较多,通常采用溶胶-凝胶法合成的前驱物为无定形结构的,经过进一步的热处理后或者水热晶化才能得到晶型产物[49]。烧结过程能促使晶型转变,但是往往引起颗粒之间的团聚和颗粒的生长[50]。一般情况下,在大于300℃温度烧结处理得 到锐钛矿型Ti O2、大于600℃的温度烧结处理得到金红石型Ti O2。Ti O2的很多种性质取决于颗粒尺寸和晶化度。优化制备条件,得到分散性良好,催化性能好的光催化剂是很有研究意义的。 实验原理 溶胶-凝胶法是从材料制备的湿化学法中发展起来的一种新方法,是以金属醇盐或无机 盐为原料,其反应过程是将金属醇盐或无机盐在有机介质中进行水解、缩聚反应,使溶液形成溶胶,继而形成凝胶。凝胶经陈化、干燥、煅烧、研磨得到粉体产品。其中由于较多研究者以醇盐为原料,故也将其称为醇盐水解法。在溶胶-凝胶法中,溶胶通常是指固体分散在 液体中形成胶体溶液,凝胶是在溶胶聚沉过程中的特定条件下,形成的一种介于固态和液态间的冻状物质,是由胶粒组成的三维空间网状结构,网络了全部或部分介质,是一种相当稠厚的物质。 本文中,钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)在水中水解,并发生缩聚反应,生成含有氢氧化钛(Ti(OH)4)粒子的溶胶溶液,反应继续进行变成凝胶,反应方程式如下: 水解Ti(OC4H9)4+4 H2O →Ti (OH)4+ 4HO C4H9 (2-1) 缩聚2Ti (OH)4→[Ti (OH)3]2O+H2O (2-2) 总反应式表示为: Ti(OC4H9)4+ 2H2O→Ti O2 + 4 C4H10O (2-3) 上式表示反应物全部参加反应的情况,实际上,水解和缩聚的方式随反应条 件的变化而变化。反应过程为: (1) 水解反应:可能包含对金属离子的配位,水分子的氢可能与OR 基的氧通过氢键引起 水解。 (2) 缩聚反应:在溶液中,原钛酸和负一价的原钛酸反应,生成钛酸二聚体,此二聚体进 一步作用生成三聚体、四聚体等多钛酸。在形成多钛酸时Ti-O-Ti 键也可以在链的中部形成,这样可得到支链多钛酸,多钛酸进一步聚合形成胶态Ti O2,这就是通常所说的 Ti O2溶胶的胶凝过程[53]。 本论文选用价格较低、使用较为普遍的钛酸四丁酯(Ti(OC4H9)4)作为钛源,选用乙醇为 溶剂,乙醇在钛酸四丁酯的水解反应过程中并不直接参与水解和缩聚反应,但它作为溶剂对体系起着稀释作用,它在Ti(OC4H9)4分子与水分子周围均形成由乙醇分子组成的包覆层, 阻碍反应物分子的碰撞,并在溶胶粒子周围形成“溶剂笼”,从而阻碍了溶胶粒子的生长以及溶胶团簇间的键合,使得干燥后的干凝胶能保持疏松多孔的状态,经焙烧后所得粒子比表面积较大。此外,在制备溶胶的过程中还要加入适量的冰乙酸,冰乙酸在反应过程中可能有两种作用:一是抑制水解,二是使胶体粒子带有正电荷,阻止胶粒凝聚,从而避免干凝胶粒尺寸过大。根据上述机理分析和本实验室前人研究的基础上,确定制备Ti O2溶胶的各物料组分摩尔比为Ti(OC4H9)4:HAc:H2O:Et OH:(NH4)2CO3 =1:2:15:18:X,其中X值变化的范围是0~4,加入碳酸铵的目的是使反应过程中产生气体和微小的固体载体,但又不会对生成的Ti O2造成掺杂等影响,使颗粒分散更均匀,细小。

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