碱金属掺杂纳米TiO2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂K^＋或Cs^＋的纳米TiO2催化剂。以甲基橙为目标降解物,研究了K^＋或Cs^＋的掺杂量对纳米TiO2光催化活性的影响,讨论了催化剂加入量以及催化降解时间对甲基橙降解效果的影响。结果表明,适量掺杂K^＋能够提高TiO2的光催化活性,最佳掺杂量（摩尔分数）为1％;掺杂Cs^＋只会降低TiO2的光催化活性。对浓度为20mg／L的甲基橙溶液进行催化降解,催化剂K^＋-TiO2（K^＋掺杂量1％）最佳用量为2g／L,降解时间60min,甲基橙的降解率可达98％。     

TiO_2的不同负载方式对光催化活性影响的实验研究

采用溶胶-凝胶法、外涂法和混熔法等不同工艺制作负载纳米TiO2的载体。甲基橙水溶液的光催化降解实验表明,不同纳米TiO2的负载方式具有不同的光催化活性,纳米TiO2在悬浮状态时的光催化活性最高;外涂纳米TiO2的载体的光催化活性也高,采用溶胶-凝胶法制作的纳米TiO2载体没有明显的光催化活性;在采用混熔法制作纳米TiO2载体时,纳米TiO2的掺入量越多,载体的光催化活性越大;在纳米TiO2光催化的作用下,甲基橙的光催化降解速率与甲基橙浓度的平方成正比。     

Fe3+/TiO2-SiO2纳米复合材料的制备及对甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备了Si、Fe3 掺杂的Fe3 /TiO2-SiO2纳米复合材料.以10 mg/L甲基橙溶液为目标降解物,研究了Si、Fe3 掺杂量及焙烧温度对复合材料光催化活性的影响.实验结果表明,Si掺杂量3%、Fe3 掺杂量2%,在焙烧温度700 ℃下制备的复合材料的光催化活性最高.与未掺杂的TiO2相比,光催化活性提高了约2倍.     

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。     

PMoV／TiO2光催化降解甲基橙反应条件优化及动力学研究

溶胶-凝胶法制备光催化剂PMoV／TiO2光催化降解甲基橙溶液,考察了催化剂用量、氧化剂用量、光强度和甲基橙染料溶液浓度对降解反应的影响。结果表明,在甲基橙染料溶液初始浓度为6mg／L,催化剂PMoV／TiO2用量0．12g,氧化剂双氧水用量8mL,晴天光照条件下,甲基橙染料溶液脱色率达90．79％。最后,研究了该光催化反应的动力学过程。     

氮和镍掺杂纳米TiO2复合粉体的制备及其光催化性能

以Ti（SO4）2,NiSO4·6H2O,N,N-二甲基甲酰胺等为原料,采用水热合成法制备氮和镍掺杂的纳米TiO2复合粉体,通过XRD对其进行了表征,并以10mg／L的甲基橙溶液为底物,测定了其太阳光催化性能。结果表明,氮和镍掺杂能提高纳米TiO2的光催化性能,当氮和镍掺杂摩尔分数均为2．0％,焙烧温度为600℃,甲基橙溶液的pH值为5时,光催化性能最高,甲基橙溶液太阳光照射5h后降解率达到98．1％。     

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。     

Fe3+-Ag/TiO2纳米微粒的制备及光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法在室温下制备了Fe^3＋-Ag／TiO2纳米微粒。用Fe^3＋-Ag／TiO2做光催化剂，以10mg／L的亚甲基蓝溶液为模型化合物，在紫外光下进行了催化降解实验。结果表明：掺杂离子可以有效提高TiO2的光催化活性，500℃热处理的Fe^3＋-Ag／TiO2用量为1g／L、反应6h时光催化活性达到93．2％，比纯TiO2的光催化活性提高了2．14倍。     

La_2O_3／TiO_2／SO_4~(2-)纳米光催化剂的制备和性能

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了La2O3／TiO2／SO42-纳米光催化剂。采用X射线衍射和BET比表面积测试法对纳米光催化剂的晶型和比表面积进行了表征。以甲基橙溶液为光催化降解反应模型化合物,考察了纳米光催化剂的催化活性。实验结果表明,La2O3的掺杂使TiO2的粒径减小,比表面积增大,La2O3的最佳掺杂量(相对于TiO2的摩尔分数)为1．00％,La2O3／ TiO2(x(La2O3)=1．00％)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到75．8％(光照60min);SO42-的负载也使TiO2的粒径减小, 比表面积增大,浸渍液H2SO4的浓度对纳米光催化剂的催化活性有一定的影响,H2SO4的最佳浓度为0．4 mol／L,TiO2／SO42- (c(H2SO4)=0．4 mol／L)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到83．2％(光照60 min);掺杂La2O3和负载SO42-使TiO2纳米光催化剂的催化活性显著提高,La2O3／TiO2／SO42-(x(La2O3)=1．00％,c(H2SO4)=0．4mol／L)为纳米光催化剂时,甲基橙的脱色率达到91．7％(光照60min)。     

改性纳米TiO2光催化降解苯酚活性的研究

在装有紫外光的光催化反应器中，用锐钛型纳米TiO2为光催化剂，进行了苯酚水溶液的光催化降解性能的研究。考察了溶液的pH值、纳米TiO2用量、镍（Ni^2＋）掺杂量、苯酚的初始质量浓度等因素对苯酚水溶液光催化降解过程的影响。结果表明，在pH值为7时，苯酚水溶液的降解率达95％以上，强酸和强碱条件均不利于苯酚的降解。当TiO2用量为50mg，UV辐照40min时，200mL质量浓度为50mg／L的苯酚水溶液的降解率为96．3％；当TiO2用量为150mg，UV辐照60min时，200mL质量浓度100mg／L的苯酚水溶液的降解率为95．8％。镍掺杂增加了TiO2的光催化活性，用质量分数为10％的二氯化镍水溶液掺杂制备的复合光催化剂，苯酚水溶液的降解率比未掺杂时增加13．6％。     

SO_4~(2-)(S_2O_8~(2-))/Fe_2O_3-SiO_2固体超强酸对乙酸/丁醇酯化反应的催化性能研究

研究了SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸对乙酸 /丁醇酯化反应的催化作用 ,得到合适的工艺条件 :复合氧化物中n(Fe)∶n(Si) =1∶2 ,浸渍的H2 SO4浓度 1mol/L ,5 5 0℃预焙烧活化 3h ,催化剂用量 0 .8g ,酯化反应时间 4h ,乙酸的转化率达 96 .3%。在此条件下制得S2 O2 -8/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸催化剂 ,并考察了其催化活性 ,实验结果显示该固体超强酸具有更高的催化活性 ,乙酸转化率高达 98.6 %。     

TiO_2-SiO_2复合氧化物的制备及其催化性能的研究进展

综述了采用溶胶-凝胶法、沉淀法、水热法、微乳液法、化学气相沉积法和液相浸渍法制备TiO_2-SiO_2复合氧化物的研究进展,详细分析了溶胶-凝胶法的不同制备条件对TiO_2-SiO_2复合氧化物性质的影响,添加SiO_2可改善TiO_2的比表面积和热稳定性。同时简要概述了TiO_2-SiO_2复合氧化物在光催化、异构化、氧化和酯交换反应以及作为催化剂载体方面的应用,并提出了目前研究中存在的问题及解决途径。     

Cu-Bi纳米粉体催化剂的表征及其可见光光催化降解甲基橙的研究

以Cu(NO3)2.3H2O,B i(NO3)3.5H2O,CO(NH2)2为原料、聚乙二醇为分散剂,采用均匀共沉淀法制备了Cu-B i纳米粉体催化剂,用X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电镜、能量色散法、示差扫描-热重分析和紫外-可见漫反射光谱法对Cu-B i纳米粉体催化剂的组成、粒径大小、表面形貌和光学吸收性能进行了表征,并以甲基橙为目标降解物,考察了所制备的Cu-B i纳米粉体催化剂在可见光下的光催化性能。实验结果表明,Cu-B i为类球形纳米粉体,粒度均匀,粒径约为50nm;在可见光下Cu-B i纳米粉体催化剂对甲基橙具有良好的光催化降解性能,辐照时间4h,甲基橙的脱色率可达80%以上。     

Cu~(2+)/TiO_2-SiO_2催化剂的制备及其光催化降解气相间二甲苯的性能

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铜为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了Cu2+/T iO2-S iO2催化剂,分别用X射线衍射、BET比表面积测试、透射电子显微镜、紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱对其进行了表征;以间二甲苯为代表物,评价了Cu2+/T iO2-S iO2催化剂对气相挥发性有机物的光催化降解活性,并讨论了复合S iO2和掺杂Cu2+的Cu2+/T iO2-S iO2催化剂对光催化降解间二甲苯活性的影响。实验结果表明,在500℃煅烧后的Cu2+/T iO2-S iO2催化剂呈锐钛矿结构,粒子分布均匀,平均粒径为9nm,比表面积为285m2/g;掺杂Cu2+促进了Cu2+/T iO2-S iO2催化剂对可见光的吸收,显著提高了光量子效率。用Cu2+/T iO2-S iO2催化剂光催化降解质量浓度100m g/L的气相间二甲苯,反应240m in后,间二甲苯的降解率达96.4%。     

纳米固体超强酸催化正戊烷低温裂解反应研究

采用沸腾回流强迫水解法合成了纳米TiO2粉体,经TEM表征,颗粒近似球形,粒径10~20 nm,XRD测试为锐钛矿型。将TiO2粉体用1.0 mol/L的H2SO4处理,500℃焙烧,制备了纳米SO24-/TiO2固体酸,经Hammett指示剂法及35℃时正戊烷异构化反应验证具有超强酸性(H0<-14.52,k1>0);50℃时催化正戊烷裂解生成异丁烷,产率可达71.78%,并对其裂解机制进行了探讨,初步确认其裂解过程为:正戊烷异戊烷异丁烷。     

TiO2改性双介孔二氧化硅光催化氧化二苯并噻吩脱硫研究

以双介孔二氧化硅(BMMS)为载体,酞酸丁酯为钛源,制备了TiO2/BMMS催化剂。利用XRD、N2吸附脱附、FTIR、UV-vis、SEM、EDS和TEM的表征方法对其进行表征。 结果表明,所制备的TiO2为无定形结构,TiO2/BMMS催化剂具有有序的双介孔结构,并且在BMMS和TiO2之间存在着化学作用。与纯TiO2相比,TO2/BMMS具有更低的禁带宽度值,因此其光催化性能更好。在紫外光的照射下, 建立了由TiO2/BMMS作为催化剂,H2O2作为氧化剂和甲醇作为溶剂,一步完成光催化氧化脱硫(PODS)体系。TiO2/BMMS催化剂对DBT的脱除率可以达到99.2％,具有比单介孔TiO2/SBA-15更好的光催化性能。并且TiO2/BMMS催化剂经过8次重复使用后,脱硫率依然接近90％,表现出了良好的稳定性。     

SO_4~(2-)/ZrO_2-SiO_2的制备及其催化合成丁酸丁酯

采用分别沉淀/混合沉淀法、改性共沉淀法和以硅溶胶为硅源的共沉淀法制备了SO42-/ZrO2-S iO2固体超强酸催化剂;考察了沉淀剂及沉淀终点的pH等制备条件对分别沉淀/混合沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂催化合成丁酸丁酯活性的影响;探索了ZrO2-S iO2的制备方法、反应时间对SO42-/ZrO2-S iO2催化剂活性的影响。实验结果表明,以硝酸铵为沉淀剂,当沉淀终点的pH为7~8时,采用分别沉淀/混合沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂的活性较高(酯化率88.7%),但分别沉淀/混合沉淀法制备的ZrO2-S iO2组成不均匀;以硅溶胶为硅源采用共沉淀法制备的SO42-/ZrO2-S iO2催化剂催化合成丁酸丁酯,在正丁醇0.48m ol、正丁酸0.40m ol、反应时间3h、不添加任何带水剂的条件下,酯化率高达96.4%,该方法制备的催化剂稳定性和再生性能好,制备成本低。     

二氧化钛负载磷钨杂多酸催化合成苹果酯

介绍了以自制二氧化钛负载磷钨杂多酸（H3PW12O40/TiO2）为多相催化剂,乙酰乙酸乙酯和乙二醇为原料合成苹果酯的方法.考察了原料摩尔比、催化剂用量、反应时间诸因素对苹果酯产品收率的影响.实验结果表明,二氧化钛负载磷钨杂多酸是合成苹果酯的良好催化剂,在乙酰乙酸乙酯与乙二醇摩尔比为1：1.5,催化剂用量占反应物料总量的0.8%,环己烷为带水剂,其用量8 mL,反应时间1.0 h的优化条件下,苹果酯的收率为78.2%.     

Fenton试剂处理制药厂废水研究

采用Fenton试剂对制药厂废水进行催化氧化处理,分别考察了溶液pH、催化剂FeSO_47H_2O用量、H_2O_2（30％）用量、反应时间、H_2O_2投加次数及TiO_2用量对制药厂废水处理效果的影响。结果表明,当溶液pH为2．5,H_2O_2（30％）用量为12mL,FeSO_47H_2O_2用量为0．6g,反应时间为2．5h,双氧水投加3次及TiO：用量0．10g时,制药厂废水COD。,的处理效果最佳。实验结果还表明,TiO_2-Fenton试剂复合体系对制药厂废水的处理效率并不优于Fenton试剂对制药厂废水处理效率。     

Mo/Tio_2-Al_2O_3催化剂加氢脱硫性能的研究

在中压反应装置上以环己烷70w％、环己烯25w％和噻吩5w％混合液为反应物,考察了Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)和环已烯加氢(HYD)活性。催化剂采用三种预处理条件:(1)400℃H_2S/H_2硫化;(2)500℃H_2还原;(3)不处理。结果表明,预硫化处理的催化剂活性最高,且HYD/HDS大于1。Mo/TiO_2-Al_2O_3的HYD和HDS的活性总是比Mo/Al_2O_2高。当TiO_2的含量超过单分子层时,不经任何处理的Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂就具有很高的HDS和HYD性能,表明TiO_2-Al_2O_3载体有显著改善Mo催化剂加氢脱硫性能的作用。