Cu和Ce共掺杂TiO_2的制备及光催化降解甲醛溶液

采用溶胶-凝胶法合成Cu-Ce/TiO2,以制备的Cu-Ce/TiO2对甲醛溶液的光催化降解率为评价指标,通过L16(45)正交实验对制备条件进行了优化,并对产物的结构进行了表征。结果表明:各因素对Cu-Ce/TiO2光催化降解效果的影响大小依次为Cu-Ce掺杂负载量n(Cu)∶n(Ce)烧结温度;最佳制备条件:Cu-Ce掺杂负载量为3%,n(Cu)∶n(Ce)为1∶1,烧结温度为550℃;以最佳条件下制备的Cu-Ce/TiO2于可见光条件下光催化降解甲醛溶液,经过240 min后,甲醛降解率达到56.35%。     

基于BP神经网络优化的Cu-Ce/TiO_2制备及表征

以硝酸铜与硝酸铈对TiO_2进行改性制备Cu-Ce/TiO_2。通过均匀设计与BP神经网络结合,研究Cu-Ce/TiO_2制备工艺参数,即Cu-Ce/TiO_2中Cu-Ce与TiO_2的物质的量比、Cu-Ce/TiO_2中Cu与Ce的物质的量比、Cu-Ce/TiO_2凝胶的煅烧温度、煅烧的升温速度和煅烧后恒温时间对Cu-Ce/TiO_2湿性能和光催化性能的影响。构建制备工艺参数与性能的Cu-Ce/TiO_2BP神经网络优化模型,获得优化制备工艺参数,并对优化Cu-Ce/TiO_2进行性能测试与表征。结果表明,优化Cu-Ce/TiO_2制备工艺参数:Cu-Ce/TiO_2中Cu-Ce与TiO_2的物质的量比为0. 033、Cu-Ce/TiO_2中Cu与Ce的物质的量比为0. 89、Cu-Ce/TiO_2凝胶的煅烧温度为502℃、煅烧的升温速度为1. 8℃/min和煅烧后恒温时间为1. 6 h。优化Cu-Ce/TiO_2的湿性能为0. 087 1 g/g,优化Cu-Ce/TiO_2的光催化性能为51. 5%。对Cu-Ce/TiO_2制备工艺参数进行优化,尤其是煅烧的升温速度与煅烧后恒温时间进行优化,可以进一步促使优化Cu-Ce/TiO_2的粒径降低、均匀性增加。     

基于BP神经网络优化的Cu-Ce/TiO_2制备及表征

以硝酸铜与硝酸铈对TiO_2进行改性制备Cu-Ce/TiO_2。通过均匀设计与BP神经网络结合,研究Cu-Ce/TiO_2制备工艺参数,即Cu-Ce/TiO_2中Cu-Ce与TiO_2的物质的量比、Cu-Ce/TiO_2中Cu与Ce的物质的量比、Cu-Ce/TiO_2凝胶的煅烧温度、煅烧的升温速度和煅烧后恒温时间对Cu-Ce/TiO_2湿性能和光催化性能的影响。构建制备工艺参数与性能的Cu-Ce/TiO_2BP神经网络优化模型,获得优化制备工艺参数,并对优化Cu-Ce/TiO_2进行性能测试与表征。结果表明,优化Cu-Ce/TiO_2制备工艺参数:Cu-Ce/TiO_2中Cu-Ce与TiO_2的物质的量比为0. 033、Cu-Ce/TiO_2中Cu与Ce的物质的量比为0. 89、Cu-Ce/TiO_2凝胶的煅烧温度为502℃、煅烧的升温速度为1. 8℃/min和煅烧后恒温时间为1. 6 h。优化Cu-Ce/TiO_2的湿性能为0. 087 1 g/g,优化Cu-Ce/TiO_2的光催化性能为51. 5%。对Cu-Ce/TiO_2制备工艺参数进行优化,尤其是煅烧的升温速度与煅烧后恒温时间进行优化,可以进一步促使优化Cu-Ce/TiO_2的粒径降低、均匀性增加。     

Cu负载量及改性对Cu/SAPO-34催化剂NH_3-SCR性能的影响

通过浸渍法制备了不同负载量的Cu/SAPO-34和Cu-Ce/SAPO-34催化剂,探究Cu、Ce负载量对催化剂性能的影响。结果表明,4%负载量的Cu/SAPO-34催化剂表现出优异的NH_3-SCR性能,在231～586℃时转化率均达到80%以上,最高脱硝效率达到98. 79%。通过共负载过渡金属Cu和Ce元素,提高了催化剂的中低温NH_3-SCR性能,拓宽了催化剂活性温度窗口。XRD、H_2-TPR、NH_3-TPD表征结果表明,掺杂Ce元素可以抑制CuO生成,同时可以促进活性较高的Cu~(2+)生成。增加Cu负载量可以提高Cu/SAPO-34催化剂酸性位的数量,Ce元素的掺杂占据分子筛载体的B酸性位,造成催化剂的中强度酸性位数量减少,Cu/Ce物质的量的比为4∶5时最佳。     

正交法研究纳米Ce/TiO2的制备

纳米TiO2是一种重要的半导体光催化剂,在众多领域具有广阔的研究及应用前景。以稀土Ce为掺杂元素,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂纳米TiO2(纳米Ce/TiO2),通过XRD、BET、SEM等技术对其进行表征。设计L9(34)正交实验研究了不同条件对纳米Ce/TiO2的结构及表面特征的影响,优化了纳米Ce/TiO2的制备条件。初步研究了Ce/TiO2的光催化抗菌性能,表明Ce掺杂能够改善纳米TiO2的光催化抗菌性能。     

负载TiO2城市污泥改性物光催化剂的制备

用城市污水处理厂的剩余污泥作原料,炭化制备活性炭吸附剂。以钛酸丁酯和无水乙醇为原料,乙酸为水解抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体,利用浸渍-烧结法将其负载于制备的污泥活性炭上,获得TiO2/AC光催化剂。以重金属离子Hg2+为目标污染物进行光催化去除实验,考察了抑制剂用量、TiO2的负载量、煅烧温度等对TiO2/AC催化性能的影响。结果表明,当CH3COOH∶Ti(OBu)4=0.8～1.0时,对Hg2+的催化去除效果较好;TiO2负载量为33.3%时,TiO2/AC光催化剂具有良好的吸附性能和更高的催化活性;煅烧温度直接影响晶体的结构,550℃煅烧时生成的混合晶体具有较高的催化性能。在最佳条件下制备的TiO2/AC光催化剂对水溶液中20 mg/L的Hg2+的光催化去除率可达到88.5%。     

Fe3+改性SO42-/TiO2固体超强酸的制备及其光催化性能研究

为了提高TiO2的光催化性能,采用掺杂Fe3 的方法对SO2-4/TiO2固体超强酸(FST)进行了改性,采用IR、XRD等方法对FST的结构进行了表征,研究了FST光催化亚甲基蓝降解的性能.结果表明,适宜的制备条件为:掺杂Fe3 量为0.4%,焙烧温度为500℃,硫酸浓度为0.5mol.L-1,硫酸体积为15mL.g-1,亚甲基蓝降解率可达95%.通过浸渍焙烧处理,FST具有良好的重复使用性能.红外分析表明,在FST中形成了超强酸活性中心,XRD分析表明,在FST中TiO2的晶型为锐钛矿型,Fe<3 >进入到TiO2晶格中,未影响到TiO2的晶型.     

基于RBF网络优化制备粒度均匀分布的Cu-Ce/TiO_2

以TiO_2为研究对象,Cu(NO_3)_2?3H_2O和Ce(NO_3)_3?6H_2O为改性物质,采用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce/TiO_2,利用正交设计结合RBF网络优化制备参数,对粒度分布最均匀的Cu-Ce/TiO_2进行表征与分析.结果表明,当扩展系数为0.55时,RBF网络具有最佳的逼近效果;Cu-Ce/TiO_2的最优制备工艺参数为:无水乙醇用量(无水乙醇与钛酸丁酯的体积比)4:1,pH=3.23,搅拌速率1970 r/min,所制粒度分布最均匀的Cu-Ce/TiO_2的d10=1141.91 nm,d50=1 737.58 nm,d90=2 723.89 nm,实测d90-d10=1 581.98nm,与预测值吻合较好,相对误差为1.52%,其光催化性能良好,光催化降解0.757μg/m L的甲醛水溶液240 min降解率为62.15%.     

铈掺杂Mn/TiO2催化氧化NO的性能

采用溶胶凝胶法制备TiO2载体，在负载Mn(Ac)2制备Mn/TiO2催化剂时掺杂铈，制备了Mn-Ce/TiO2催化剂。考察了Ce的掺杂量、活性组分负载量及焙烧温度等制备条件和空速、NO进口浓度及O2含量等工艺条件对其催化氧化NO性能的影响。对催化剂进行了XRD、BET及PL表征。结果表明，Ce的添加有利于活性组分在载...     

Cu/海泡石——新型NO还原催化剂

以改性海泡石为载体,用液相浸渍法负载Cu,制备用于富氧条件下CO还原NO的催化剂.海泡石的改性条件由正交实验方法确定.考察了反应气体中氧含量和空速条件等对Cu/海泡石催化剂性能的影响,并用XRD、TGA、H2-TPR、BET等对该催化剂进行表征.研究表明,灼烧温度为400 ℃、负载量为5%（质量）的Cu/海泡石催化剂对NO还原有较高的活性.Ce 和 Sm 的加入可以明显改善Cu/海泡石催化剂的性能.在实验条件基本相同的情况下,Cu/海泡石的催化活性好于Cu/ZSM-5催化剂.     

日光灯光响应混晶纳米TiO2的制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法,制备了Ce、Fe和Co共掺杂的混晶纳米TiO2粉末并进行了XRD表征。以普通日光灯为光源,考察了掺杂量、焙烧温度及焙烧时间、催化剂加入量对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明:掺杂样品中金红石相的含量大幅提高,光催化活性也优于纯TiO2。其中,组成为Ce0.0625Fe0.025Co0.002/TiO2的样品在500℃焙烧2h效果最佳。该催化剂加入量为0.4 g/L时,亚甲基蓝2h的降解率可达95.6%。     

Ce-Cu复合催化剂用于对硝基苯酚废水处理研究

通过络合法制得Ce-Cu复合催化剂,采用X射线衍射、扫描电子显微镜和程序升温还原对催化剂性能进行了研究,考察了该催化剂用于废水中对硝基苯酚去除性能。结果表明,催化剂中Cu氧化物能很好地溶入CeO2晶格形成表面具有多孔结构的Ce0.86Cu0.14O2固溶体催化剂,催化剂中Cu-O键得到一定程度的削弱,使其可还原性能得到提高而提高了催化剂中氧化物的活性。Ce0.86Cu0.14O2催化剂可将废水中对硝基苯酚的质量浓度由150 mg.L-1降到1.8 mg.L-1左右,对硝基苯酚去除率可达98.8%。     

Ce4+的掺杂和染料结构对TiO2光催化性能的影响

采用浸渍法制备了掺杂Ce^4 的TiO2粉体光催化剂,考察了Ce^4 的含量对TiO2光催化性能的影响,并且研究了它对直接耐晒蓝和4,2-(吡啶偶氮)-间笨二酚钠两种染料的降解效果。结果表明,以TiO2干凝胶为母体,浸渍Ce^4 所制备的粉体光催化剂Ce^4 /TiO2降解效果分别比纯TiO2高45％和23％其对偶氮基团的分解效果明显高于对吡啶环和间苯二酚基的分解。X射线衍射分析表明,该法制备的TiO2粉体中锐钛矿相占90％以上,没有铈的氧化物形式,平均晶粒粒径为1nm;红外吸收光谱分析表明,Ce^4 ／TiO2和TiO2红外吸收光谱图相似,说明掺杂Ce^4 并没有极大地改变TiO2的化学结构。     

焦化废水湿式氧化催化剂性能及工艺条件研究

对比Cu-Mn/Al 2O3、Cu-Zn/Al 2O3、Cu-Ti/Al 2O3、Cu-Ce/Al 2O3等系列催化剂的催化性能,优选出Cu-Ce/Al 2O3催化剂,考察催化湿式氧化处理焦化废水的工艺条件、催化剂活性及稳定性,结果显示,利用Cu-Ce/Al 2O3(摩尔比Cu:Ce=3:1)催化剂处理焦化废水时,该催化剂的加入可使焦化废水COD去除率提高40%,处理效果随温度升高明显增强,在保证氧气供应充足的情况下,适当增加氧气分压,对处理效果增加不太明显。其优化工艺条件为:反应温度180℃,总压4.8MPa,氧气分压1.4MPa,氧化反应时间120mi n,焦化废水COD去除率最高可达94.3%,且金属离子溶出量较少,该催化剂持续工作500h内,其催化活性和稳定性良好。     

Pt/TiO_2的制备及其光催化正丙醇产氢的研究

采用贵金属沉积法制备了Pt/TiO2光催化剂,在沉积过程中,TiO2的晶体结构保持完整,金属Pt以Pt0价态高度分散在TiO2表面,制备的Pt/TiO2光催化活性明显高于未掺杂的TiO2,提高了光催化产氢性能。以正丙醇为牺牲剂,考察了正丙醇的初始浓度、溶液pH值对产氢过程的影响。结果表明：利用正丙醇溶液产氢,产氢量随着溶液浓度的增加而增加;醇溶液pH值为5时,光催化产氢性能最好,强酸强碱条件均不利于光催化产氢。     

TiO2/MS(M=Cd,Zn,Cu)纳米复合光催化剂的制备及光催化活性研究

在室温下,以正丁胺为模板剂[1],通过简单的化学方法合成ZnS,CdS,CuS纳米颗粒.以钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/ZnS,TiO2/CdS,TiO2/CuS的纳米复合物,采用UV-Vis对其进行简单表征.并通过测定甲基橙的脱色速率,评价所有样品的光催化活性.结果表明:不同的硫化物在同一复合量时...     

可见光下Cu2O/TiO2催化臭氧氧化头孢曲松钠性能研究

抗生素是治疗各种传染病的常用药物,但残留在水环境中的抗生素会对生态系统造成威胁。因此,探索去除水环境中抗生素的有效方法具有重要意义。由于光催化臭氧氧化技术可以高效降解和矿化水体中的污染物,该技术受到广泛关注。本工作通过浸渍-化学还原法制备Cu₂O/TiO₂复合材料并将其作为可见光催化臭氧氧化头孢曲松钠(CRO)的催化剂。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、比表面积分析仪(BET)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)对Cu₂O/TiO₂形貌结构和光学性能进行表征,考察了Cu₂O/TiO₂配比、Cu₂O/TiO₂投加量、臭氧浓度、头孢曲松钠初始浓度、溶液初始pH值等因素对可见光催化臭氧氧化头孢曲松钠的影响。结果表明,Cu₂O对TiO₂的掺杂改性使材料孔容和平均孔径增大,能带宽度减小,...     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

TiO2光催化脱H2S的应用

以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2及掺杂改性TiO2,其中掺杂了过渡金属（Fe、Ni、Cu、Zn）,稀土金属（La、Ce）,贵金属（Ag）及非金属（N）,应用提拉法在载玻片上镀膜,进行光催化脱H2S实验。考察TiO2光催化脱H2S率。实验从不同离子、掺杂浓度、光照时间等因素考察TiO2光催化脱H2S性能的影响。结果表明：掺杂Fe,Ni,Cu,Zn,La,Ce,Ag及N的TiO2光催化脱H2S最佳掺杂量分别为0.7%,5.0%,4.0%,1.0%,3.0%,2.0%,1.0%和300%（均为TiO2摩尔分数）,其中0.7%Fe-TiO2,脱H2S率达97%。     

焙烧温度对Cu-Ce/MgO催化合成气制低碳醇性能的影响

采用并流共沉淀法在不同焙烧温度下制备Cu-Ce/Mg O催化剂,考察焙烧温度对其催化CO加氢合成低碳混合醇反应性能的影响,并借助X射线衍射(XRD)、N2物理吸附(N2-adsorption)等手段对催化剂的结构进行表征。结果表明,随着焙烧温度的升高,催化剂中Ce O2晶粒增大,催化剂比表面积减小;在CO加氢反应中,焙烧温度的适当升高明显增加了催化剂活性组元之间的相互作用,使催化剂活性及低碳醇选择性明显升高;450℃的焙烧温度下,CO的转化率为54.51%,醇的选择性达到38.40%。