纳米SiO_2和纳米TiO_2改性SMA沥青混合料性能对比试验研究

为深入探究纳米SiO_2和TiO_2的掺量对SMA沥青混合料性能的影响,将以煤油为分散剂的纳米SiO_2和TiO_2改性剂加入沥青中分别制备纳米SiO_2和TiO_2改性沥青混合料,采用Humberg高温车辙试验、间接拉伸试验、低温弯曲试验及冻融劈裂试验研究对比纳米SiO_2和TiO_2掺量(沥青质量的0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%)对其性能的影响。研究结果表明,纳米材料SiO_2和TiO_2可显著提高沥青混合料的性能,纳米TiO_2和纳米SiO_2最佳含量分别是0.9%和1.2%。由于纳米SiO_2材料具有高水分敏感性,其改性沥青混合料的冻融劈裂强度及劈裂强度比不同程度降低,但1.2%用量纳米SiO_2改性制成的沥青混合料相较0.9%纳米TiO_2改性沥青混合料,在抗车辙、抗劈裂和低温抗裂性能仍有着一定优势。     

光引发合成TiO_2/AM/AANa复合材料制备及性能研究

采用水溶液聚合法、以二苯甲酮类光引发剂引发丙烯酰胺(AM)、丙烯酸钠(AANa)合成阴离子聚丙烯酰胺(APAM),将所合成的APAM用作TiO_2光催化剂的载体,制备了一种TiO_2/AM/AANa复合材料。通过对其特性黏数、光催化性能测定,采用IR、XRD、TG等手段对复合材料进行了表征,实验结果表明:通过红外光谱特征峰分析、所用单体的官能团特征吸收峰均出现在聚合物特征吸收峰中,产物具有较好的热稳定性,实验采用最佳制备方法AM和AANa摩尔比0.3、单体质量分数30%、引发剂用量0.08%、TiO_2用量3%,复合材料与相应纯TiO_2试样相比具有良好的光催化性能且特性黏数越大性能越佳。     

Au纳米粒子大小对Au/TiO_2薄膜光催化活性的影响

用混合-超声分散方法制备了3种负载不同粒径Au纳米粒子的T iO2薄膜。利用透射电镜测定Au纳米粒子的粒径,用紫外-可见光谱和测量光电流方法对Au/T iO2薄膜进行表征,以亚甲基蓝降解反应评价Au/T iO2薄膜的光催化活性,讨论Au纳米粒子的大小对Au/T iO2薄膜光催化活性的影响。实验结果表明,与纯的T iO2薄膜相比,负载不同粒径Au纳米粒子的T iO2薄膜的光电流和光催化活性均有不同程度的提高。负载平均粒径约8nm的Au粒子的T iO2薄膜电极具有最大的光电流(光电流为38μA,是纯T iO2薄膜电极的2.2倍)和最高的光催化活性(3h后对亚甲基蓝的降解率达到92%,是纯T iO2薄膜的1.5倍)。     

V-Fe/活性焦复合纳米催化剂脱硝性能的研究

采用高压水热法,制备了V_2O_5-Fe_2O_3复合纳米粒子,通过改变高压水热溶剂控制纳米粒子形貌。SEM和XRD测试结果表明:以H_2O_2为溶剂所得的B-V_2O_5-Fe_2O_3为棒状结构,且黏附有细小球状颗粒;以NH_3·H_2O为溶剂制得的Q-V_2O_5-Fe_2O_3为球状结构,两种形貌的复合纳米粒子结晶度均较好。利用H_2O_2和HNO3联合氧化法对商品化柱状活性焦(AC)进行改性得到改性活性焦(HAC),并以此负载不同形貌的复合纳米粒子制备B-V-Fe/AC和Q-V-Fe/AC催化剂。在烟道温度为200℃、空速为6 000 L/(kg·h)、催化剂用量为10 g、混合气体总流速为1 L/min(其中φ(O_2)=5%,φ(NO)=0.05%,φ(NH_3)=0.05%)的条件下,评价了各催化剂的脱硝性能。结果表明:B-V-Fe/AC催化剂脱硝性能最佳,B-V_2O_5-Fe_2O_3负载量为1.0%时,脱硝率最高达到69.42%,比HAC和Q-V-Fe/AC分别提高了17.75百分点和1.69百分点。     

纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化降解含酚炼油废水

采用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化剂,并用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜等技术对其粒径和晶相进行表征。考察了Fe~(3+)掺杂量、乙醇加入量、水加入量、体系pH、陈化时间、锻烧温度等因素对该催化剂降解罗丹明B溶液的影响,得到了催化剂的最佳制备条件:钛酸四丁酯10 mL、Fe~(3+)掺杂量(质量分数,基于体系的总质量)为0.010%、乙醇50 mL、水5.0 mL、体系pH=1.5、陈化时间3 d、煅烧温度400℃。实验结果表明,以在最佳条件下制备的纳米Fe~(3+)/TiO_2和纯纳米TiO_2为光催化剂,在相同的操作条件下对含酚炼油废水进行光催化降解,纳米Fe~(3+)/TiO_2比纯纳米TiO_2具有更好的降解效果,挥发酚的降解率达到75%。     

二氧化钛光催化剂及稀土离子掺杂改性的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO_2光催化剂及其稀土离子掺杂改性的产物,经XRD和SEM表征、光催化活性评价对比分析后,结果表明:稀土离子掺杂摩尔分数为0．5%时,光催化活性最高。     

Ru/TiO_2+ZSM-5复合催化剂上糠醛和乙醇高效转化制乙酰丙酸乙酯

采用沉积还原法制备了不同载体(MO_x=TiO_2、SiO_2、Al_2O_3、Mg O和ZrO_2)负载的Ru催化剂,采用水热法合成了不同硅铝物质的量比(n(Si)/n(Al)=23、66、96、160和∞)的氢型ZSM-5分子筛,组成Ru/MO_x+ZSM-5双功能催化剂,对其在生物质平台化学品糠醛(FAL)和乙醇(EA)转化制乙酰丙酸乙酯(ELE)反应中的催化性能进行了研究。结果表明,Ru/MO_x+ZSM-5双功能催化剂的性能与其还原性和酸性密切相关。中等粒径的Ru纳米颗粒高度分散在TiO_2载体上以及Ru和TiO_2之间存在的强相互作用使得Ru/TiO_2既具有较高的FAL转化率又能抑制ELE过度加氢反应。由Ru/TiO_2与酸密度高的低硅铝比ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)混合组成的Ru/TiO_2+ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)催化剂,对FAL和EA转化制ELE具有良好的催化性能,在180°C下反应16 h,FAL转化率达96.7%,ELE收率达76.7%。此外,该双功能Ru/TiO_2+ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)催化剂也表现出良好的稳定性,重复使用多次后活性无明显降低。     

耐硫耐水低温脱硝催化剂制备

利用钛渣为原料制备了纳米级二氧化钛,TiO_2晶粒尺寸为6.18nm,比表面积为186m~2·g~(-1),并以纳米级二氧化钛为载体通过分步浸渍法制备低温蜂窝状V_2O_5-WO_3-CeO_2/TiO_2脱硝催化剂。制备的催化剂具有良好的催化活性及耐硫耐水性能。在250℃、空速5000h~(-1)、SO_2质量浓度403.1mg/m~3、水体积分数40%的条件下,NO转化率为92.1%;在250℃、空速5000h~(-1)、SO_2质量浓度1477mg/m~3,水体积分数12%条件下,NO初始转化率接近100%,连续运行300h后,NO转化率仍高于75%。当该催化剂由于SO_2中毒而活性降低时,采用热再生的方法,几乎可以完全恢复其催化活性。     

用微波干燥法制备纳米级TiO_2进行光催化降解甲基橙的研究

利用溶胶-凝胶法制备了TiO_2凝胶,采用微波对凝胶进行干燥,然后煅烧制备出纳米级TiO_2光催化剂,经XRD测定表明其为锐钛矿型TiO_2,平均粒径为12.3nm。以甲基橙为模拟污染物进行光催化降解,表明该方法制备的TiO_2的光催化活性比烘箱法TiO_2略高,并可重复使用。     

钴氮共掺杂TiO_2的制备及其光催化活性

以钛酸四丁酯为原料,采用沉淀-浸渍法制备了N和Co共掺杂纳米光催化剂Co/N/TiO_2。采用紫外-可见漫反射、X射线衍射和透射电子显微镜等技术对催化剂的吸光性能、结晶形态和粒径进行了表征。以活性艳蓝X-BR溶液为光降解模型,评价了Co/N/TiO_2的可见光催化活性,并与AEROXIDE TiO_2 P25的性能进行了对比。实验结果表明,在n(Co):n(N):n(Ti)=0.16:0.2:1、煅烧温度400℃、煅烧时间2.5 h的最优条件下制备的Co/N/TiO_2为单一的锐钛矿相,平均粒径为11.1 nm,比表面积为140.77 m~2/g;且Co/N/TiO_2的吸收边红移现象显著,吸收可见光的性能强,具有良好的可见光催化活性,在纯粹可见光(波长大于400 nm)下对活性艳蓝X-BR溶液的降解率达到87.50%。     

V-Fe/活性炭复合纳米催化剂脱硝性能的研究

采用高压水热法,制备了V2O5-Fe2O3复合纳米粒子,通过改变高压水热溶剂控制纳米粒子形貌。SEM和XRD测试结果表明：以H2O2为溶剂所得的B-V2O5-Fe2O3为棒状结构,且黏附有细小球状颗粒;以NH3?H2O为溶剂制得的Q-V2O5-Fe2O3为球状结构,两种形貌的复合纳米粒子结晶度均较好。利用H2O2和HNO3联合氧化法对商品化柱状活性焦(AC)进行改性得到改性活性焦（HAC）,并以此负载载体等体积浸渍负载不同形貌的复合纳米粒子制备出B-V-Fe/AC和Q-V-Fe/AC催化剂。在烟道温度为200 ℃、空速为6 000 L/(kg?h)、催化剂用量为10 g、混合气体总流速为1 L/min（其中φ(O2)=5%,φ(NO)=0.05%,φ(NH3)=0.05%）的条件下,评价了各催化剂的脱硝性能。结果表明：B-V-Fe/AC催化剂脱硝性能最佳,B-V2O5-Fe2O3负载量为1.0%时,脱硝率最高达到69.42%,比HAC和Q-V-Fe/AC分别提高了 17.75百分点和1.69百分点。     

对硝基苯甲酸辅助纳米氧化钼水热合成与光催化性能研究

以对硝基苯甲酸为辅助剂,在水热条件下酸化钼酸铵溶液制备MoO_3纳米粉体。对合成粉体进行XRD、SEM、TEM表征,讨论了合成形貌与尺寸。通过单因素试验和正交试验对操作条件进行优化,确定了纳米MoO_3的最佳制备条件。以有机染料亚甲基蓝(MB)的脱色率表征Mo O3的光催化性能,测得MoO_3纳米粒子对MB染料的脱色率为96.68%,这表明MoO_3纳米粒子对有机染料等的光催化性能好。     

金属改性β/SBA-15光催化氧化脱硫及其动力学研究

采用过饱和浸渍法制备了TiO_2改性的β/SBA-15复合分子筛,通过XRD、N_2吸附-脱附和FT-IR等表征手段对合成的试样进行表征。结果表明TiO_2-β/SBA-15同时兼具微-介双孔孔道结构,活性TiO_2纳米颗粒高度均匀地分散在复合分子筛表面。提出了光催化氧化脱硫反应的反应机理,考察了TiO_2-β/SBA-15在模拟柴油中的静态光催化氧化脱硫性能并对其进行了动力学研究。动力学研究表明,脱硫行为符合动力学一级反应模型,相关系数R~2大于0.99,反应表观活化能E——a为12.45kJ/mol。     

溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO_2的制备条件优化

以二乙醇胺为氮源,乙酸为抑制剂,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO_2。以苯酚为污染物,在模拟太阳光(氙灯)下,考察了氮掺杂TiO_2制备过程中水用量、乙酸用量、乙醇用量、二乙醇胺用量、陈化温度、煅烧温度和煅烧时间7个因素对氮掺杂TiO_2光催化活性的影响,并采用正交实验优化了氮掺杂TiO_2的制备条件。实验结果表明,煅烧温度对氮掺杂TiO_2的光催化活性具有非常显著的影响;最优的制备条件为:n(钛酸四丁酯):n(水):n(乙酸):n(乙醇):n(二乙醇胺)=1:462:17 3:3:0.4(n(钛酸四丁酯)=0.015 mol),陈化温度为45℃,煅烧温度为400℃,煅烧时间为4 h。在此条件下制备的氮掺杂TiO_2对苯酚光催化反应3 h,其降解率达到75.13%,是未掺杂氮TiO_2的1.7倍。     

光敏化Ag/TiO_2催化剂的制备及其催化性能

采用溶胶-凝胶法和水热法制备了Ag/TiO2催化剂,并对该催化剂试样进行了XRD和TEM表征。表征结果显示,纳米Ag/TiO2催化剂颗粒的直径在5～20 nm之间,催化剂中Ag纳米颗粒包裹在TiO2颗粒内部。将Ag/TiO2催化剂在叶绿素提取液中浸泡24 h,制成光敏化Ag/TiO2催化剂。以Cr6+溶液为研究对象,分别在紫外光和可见光下考察了纳米TiO2、纳米Ag/TiO2、光敏化TiO2和光敏化Ag/TiO2催化剂的光催化性能。实验结果表明,与其他3种催化剂相比,光敏化Ag/TiO2催化剂光催化还原Cr6+的性能最好,特别是在可见光下,光敏化Ag/TiO2催化剂光催化还原Cr6+150 min后,Cr6+脱除率达到100.0%。     

Ni掺杂TiO_2/ZSM-5光催化氧化脱硫及动力学研究

通过旋蒸法和离子交换法制备了TiO_2/Ni-ZSM-5催化剂,采用XRD、N_2吸附-脱附、UV-Vis、TG-DTA等手段对其进行表征,以石英管反应器考察了其光催化氧化脱硫性能,并研究了其光催化氧化反应动力学。实验结果表明:钛镍高度分散在ZSM-5表面上,镍的引入可以转移其对可见区域的光学响应程度,增强其光催化活性和其对太阳光的吸收。当催化剂用量为2 g/L、n(H_2O_2)/n(S)=4、反应温度为70℃、反应时间为3 h时,模拟柴油的脱硫率高达92.36%;其光催化氧化反应为一级反应,E_a=24.94 kJ/mol,指前因子A=1.08×10~5 min~(-1)。     

化工期刊题录

催化学报　 2 0 0 3,2 4 ( 3)在改性纳米ZSM -5上通过异构化和芳构化减少FCC汽油中的烯烃添加吐温 40合成钛硅分子筛TS -1TiO2 薄膜光催化臭氧化邻苯二酚在透氧膜反应器中进行甲烷氧化偶联反应的研究ZnO和TiO2 粒子的光催化活性及其失活与再生单金属双中心Ti-MCM -4 1分子筛催化剂的光催化性能不同方法制备的Ni/ZrO2 -CeO2 -Al2 O3催化剂对CH4 -CO2 重整反应的催化性能水热法改性氢氧化锆制备Pt -SO2 - 4/ZrO2 固体酸催化剂Ⅰ 水热温度的影响用于甲烷脱氢芳构化反应Mo基催化剂的研究NO在Au/Al2 O3催化剂上还原反应的TPD …     

表面改性TiO_2的制备及其光催化降解机理

采用改进的水解法,以四氯化钛为前驱物,通过改变水解过程中引入的氢氧化钠的度,制备了一系列不同表面性质的TiO_2催化剂。利用X射线衍射(XRD),漫反射紫外-可见光吸收谱(UV-Vis DRS),荧光光谱(PL)和光电流作用谱等技术对其进行了系统的表征。以对氯苯酚(4-CP)的降解实验,分别考察了TiO_2催化剂在紫外和可见光区的光催化活性,NaOH浓度为10mol/L时,得到的TiO_2催化剂光催化活性最高。结果表明,不同浓度的NaOH的引入,TiO_2晶体粒径会有不同,适当的NaOH,会使TiO_2比表面积增大,并会在TiO_2表面形成了一种独特的化学物种,有效促进了光生载流子的分离,从而大幅提高了催化剂的光催化活性。     

苯并三唑-二氧化钛复合改性聚丙烯光老化性能

采用混炼改性制备得到了苯并三唑/纳米TiO_2/PP复合材料,考察了苯并三唑和纳米TiO_2不同配比时对聚丙烯材料紫外屏蔽性能的影响,以及在不同老化时间下复合材料的热稳定性、微观结构和力学性能的影响规律。结果表明:TiO_2和MBCB最佳添加量均为2%。此条件下,紫外线的屏蔽性能最高达到95%以上,聚丙烯复合材料整体失重过程较为平稳,表面较为平整,粉化程度最低,力学性能在2 000h老化后仍能保持27.84 MPa。     

以硝酸为抑制剂溶胶-凝胶法制备二氧化钛粉体的研究

以钛酸丁酯为前躯体,无水乙醇为溶剂,硝酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛。采用综合热分析仪、X衍射等分析手段对纳米二氧化钛进行了表征。结果表明:该二氧化钛粉末晶型为锐钛型,粒径为9nm。以甲基橙水溶液降解率为光催化活性评价依据,在10mg/L甲基橙溶液中加入5g/L二氧化钛,光照180min,光降解率可达75.1%,表明所制备的TiO2具有较好的光催化性能。