Cu2O的室温液相法合成及光催化性能

采用简单的液相法在室温下制备了八面体与球形的Cu2O粉体,使用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和分光光度计对产物的形貌、晶相和光催化性能进行了检测。结果发现氢氧化钠在控制晶体粒径和形貌方面起到了非常重要的作用,球形Cu2O颗粒尺寸比八面体形貌的Cu/Cu2O小,并提出了不同形貌Cu2O可能的生长机制。研究了在可见光下,所得Cu2O粉在静止状态下对甲基橙溶液的光催化降解效果,结果表明,与八面体形貌的Cu/Cu2O复合材料相比,短时间内,小颗粒球形Cu2O对甲基橙有更高的脱色性能;但经长时间放置于日光中,发现八面体形貌的Cu/Cu2O具有更好的光催化降解性能。     

钼酸铁空心微球的生物模板法制备及其催化性能研究

以酵母细胞为模板,通过生物模板法制得钼酸铁空心微球材料,采用XRD、SEM、FTIR以及氮气吸脱附等手段,对样品的物相、微观形貌及比表面积等进行表征;并以亚甲基蓝模拟染料废水为研究对象,评价了样品的高级氧化催化性能。结果表明:生物模板法得到的钼酸铁空心微球为单斜晶系Fe_2(MoO_4)_3,样品分散度良好,形貌一致,较好地保持了酵母细胞椭圆形的形貌,平均尺寸约为5.6μm×3.7μm,比表面积为14.9m~2/g;钼酸铁空心微球作为类Fenton催化剂应用于亚甲基蓝模拟染料废水处理,表现出优异的高级氧化催化活性,当催化剂用量为1g/L、H_2O_2浓度为300mmol/L、反应温度25℃、pH=5时,反应60min后对100mg/L模拟染料废水中亚甲基蓝的去除率可达98%以上。     

不同形貌纳米CdS的合成及超声催化H2O2降解甲基橙

采用水热法,通过参数调控合成了三种形貌的CdS纳米晶,并采用SEM、XRD、EDS对产物的形貌、结构、成分进行了表征,将其应用于超声（US）催化H2O2氧化降解甲基橙,考察温度、H2O2加入量、pH以及不同形貌纳米晶对甲基橙降解的影响,结果表明,在pH为5.98、浓度为10mg/L的甲基橙溶液中加入1mL浓度为30%H2O2和20mgCdS纳米晶,在25℃环境中超声10min,三种形貌的CdS纳米晶催化降解甲基橙均可达90%左右。     

Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的制备表征及其催化活性的研究

采用浸渍法制备用于常温常压下催化湿式过氧化氢氧化工艺(CWPO)的负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用BET,SEM,XRD,XPS和XRF对其进行了表征,并以偶氮染料酸性橙为特征污染物,考察了Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性.研究表明,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂中的活性组分Fe是以α-Fe2O3的形式存在,且Fe的负载量为1.907%(质量分数).对于初始浓度为500mg/L的酸性橙模拟废水,当Fe2O3/γ-Al2O3催化剂和H2O2氧化剂的投加量分别为30g/L和330mg/L时,处理3h时染料的脱色率、COD去除率和TOC去除率可分别达到82.10%,80.14%和74.2%.与传统Fenton试剂法相比,以Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂的CWPO工艺具有矿化程度高和催化剂易回收再用的优点.     

TiO_2-Al_2O_3负载型催化剂的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯和氢氧化钠为反应物,采用两步水热法制备TiO2纳米线,并将其原位负载于Al2O3载体上,研究它们对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,锐钛矿相TiO2主要呈纳米线和八面体状负载在Al2O3载体上,当TiO2负载质量分数为30%,焙烧温度为400℃,催化剂用量为1.332 0 g/L时,TiO2-Al2O3负载型催化剂光催化降解甲基橙的性能最佳,光照5 h后,甲基橙在紫外和太阳光下的降解率分别达到58.9%和55.6%。相同实验条件下,TiO2-Al2O3负载型催化剂对甲基橙的降解率比单纯TiO2提高了35.1%。     

TiO_2/底泥复合材料的制备及其可见光催化性能评价

以河道底泥(RS)为载体,钛酸四异丙酯(TTIP)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/RS复合可见光催化剂,考察了TiO_2/RS复合催化剂在可见光下的催化活性、可回收利用性和稳定性。利用XRD、SEM、XPS和BET表征手段对TiO_2/RS复合材料的晶型、形貌、表面形态、孔结构等进行表征。通过表征分析发现:相比TiO_2,TiO_2/RS复合材料具有更丰富的多孔结构,比表面积可增加至98.43m~2/g。模拟含甲基橙印染废水的可见光催化降解实验说明,当RS和TiO_2的质量比为0.5时,TiO_2/RS复合催化剂在可见光照射下表现出较高的催化活性,反应4h后甲基橙的降解率达到48.8%,且回收循环使用6次后TiO_2/RS复合催化剂对甲基橙的降解率仍能保持在45%以上,表现出较强的稳定性。     

液相催化回流法制备纳米Mn-Zn铁氧体研究

以ZnSO4·7H2O ,FeCl3·6H2O和 MnSO4 为原料,在常压下,采用液相催化回流法(100℃),回流6h,制备了纳米Mn-Zn铁氧体.研究了反应体系的初始pH值、浓度、催化剂等因素对制备反应的影响,得出制备的最佳工艺条件.用XRD,TEM,SEM对目标产物进行了表征,XRD表征显示目标产物具有尖晶石结构,产物平均粒径4.35nm,TEM和SEM表征显示目标产物颗粒微小,外貌为球形.     

以纳米炭纤维为模板浸渍制备V_2O_5-K_2SO_4/Al_2O_3-SiO_2纤维复合催化剂

以Si O2纤维为宏观基体材料,首先采用化学气相沉积法制备纳米炭纤维,然后以纳米炭纤维作模板将纳米多孔Al2O3固化在Si O2纤维上,以此得到Al2O3-Si O2纤维复合载体材料,最后采用浸渍法制得V2O5-K2SO4/Al2O3-Si O2纤维复合催化剂。考察V2O5-K2SO4/Al2O3-Si O2纤维复合催化剂对炭黑颗粒氧化反应的催化性能。结果表明,该类催化剂能明显降低炭黑颗粒的起燃温度,可以有效地降低柴油车尾气中炭黑颗粒的排放,具有潜在的实际应用前景。     

Cu掺杂BiVO4微米片的水热合成和光催化性能

以Bi(NO3)3.5H2O、NaVO3和Cu(NO3)2.3H2O为原料并以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂通过水热法制备了Cu/BiVO4微米片晶体。采用XRD、XPS、SEM、HRTEM、UV-Vis、比表面积测试等对产品进行了表征。结果表明,2.0 g CTAB辅助水热法能够合成结晶度高且形貌规整的单斜白钨矿Cu/BiVO4微米片晶体,其长度为1.0～2.0μm,宽度为0.5～2.0μm,厚度在200～300 nm内。相比BiVO4颗粒,片状Cu/BiVO4样品的紫外–可见光吸收边发生了稍许红移,具有较小的能带隙。光催化结果说明,5.0wt%Cu/BiVO4微米片表现出最好的光催化活性,其速度常数k为5.89×10–2/min,可见光照射10 mg/L亚甲基蓝溶液60 min的光解率达100%。     

铜、锌、铝、锆物质的量比对CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2系催化剂催化CO2加氢合成甲醇的影响

采用并流共沉淀法制备了各组分不同物质的量比的CuO-ZnO-Al2O3-ZrO2催化剂,考察各组分物质的量比对该系列催化剂前驱体及催化剂的影响.运用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)技术、热重-微分热分解(TG-DTG)实验分析等手段对其进行表征分析,并在固定床连续流动反应器中利用组成为V(H2)/V(CO2)=3.0的混合气,在T=250℃、P=3.0MPa、GHSV=3000h-1反应条件下对CuO-ZnOAl2O3-ZrO2系列催化剂进行了催化CO2加H2合成甲醇的活性评价实验.结果表明:该系列催化剂在抑制Zn2+取代Cu2+方面表现良好,当n(Cu)∶n(Zn)∶n(Al)∶n(Zr)为0.45∶0.45∶0.02∶0.08时催化剂体现的还原性和活性最佳.     

磁性多孔尖晶石铁氧体制备及催化臭氧性能

为了提高臭氧氧化水中难降解有机物性能,采用溶胶–凝胶法合成了磁性多孔尖晶石铁氧体NiFe2O4和MnFe2O4.通过SEM、XRD、VSM和XPS对其性能进行表征,对催化剂不同存在条件下催化臭氧降解水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的效果、催化臭氧化机理及催化剂的稳定性进行了探讨.结果表明:两种催化剂均为磁性、多孔状、尖晶石结构铁氧体,NiFe2O4和MnFe2O4对催化臭氧化DBP具有良好的强化能力,比单独臭氧化体系对DBP去除率可分别提高54%和47%,NiFe2O4催化臭氧化能力强于MnFe2O4.两种催化剂催化臭氧降解DBP的反应均遵循羟基自由基机理,反应过程中水中金属离子溶出均低于0.06 mg/L,结构稳定,易于回收处理.     

湿化学法制备高比表面积纳米氧化铝粉体

分别采用溶胶-凝胶法、超声-化学沉淀法、反相微乳液法合成了具有不同比表面积的纳米Al2O3粉体。采用TEM、HRTEM、SAED、XRD、比表面积分析等表征手段,分别对产物的形貌、结构、比表面积和孔容进行了表征和对比。纳米Al2O3粉体的比表面积为200～600m2/g(随合成方法和反应参数不同发生变化),均属γ-Al2O3,粒径均匀。考察了不同合成方法以及干燥方式对产物比表面积等物理性质的影响。结果表明,采用反相微乳液法结合真空冷冻干燥技术可以合成比表面积500m2/g的纳米Al2O3粉体。     

玻璃微珠-Cu/Cu_2O复合镀层的制备及其光催化降解甲基橙的研究

采用化学镀铜和水热氧化法制备了玻璃微珠-Cu/Cu2O复合镀层,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品结构和形貌进行了分析和表征,在日光灯照射下降解一定浓度的甲基橙溶液,研究其对甲基橙溶液的降解效果。研究了催化剂用量、pH值和甲基橙初始浓度对甲基橙降解率的影响以及催化剂在重复使用中的稳定性。     

CuO＋ZnO/CeO2/Al2O3水煤气变换活性及其表面形貌网络特征分析

以3 mm Al2O3作为主载体,采用浸渍与焙烧工艺,制备水煤气低温变换催化剂:CuO+ZnO/CeO2/Al2O3.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Raman散射光谱分别对催化剂的化学组成、表面形貌以及表面元素键合状态进行表征;对催化剂的水煤气变换反应(WGSR)活性进行测试.在对催化剂表面形貌进行数据挖掘的基础上,利用复杂网络方法对催化剂的表面形貌进行网络建模,并对其网络拓扑参数和同步性进行了计算.计算结果表明,CuO+ZnO/CeO2/Al2O3表面形貌网络度分布具有幂律分布特征;在催化WGSR以后,催化剂表面形貌网络同步性有所增强.     

浅析加料方式对CuO／ZnO／Al2O3／MgO催化剂性能的影响

本文采用沉淀法制备CuO／ZnO／Al2O3／MgO催化荆,研究加料方式对催化剂性能的影响。结果表明：采用两步法制备的催化剂的Cu、Zn、Al含量最高,CuO和ZnO相互分散程度最好,比表面积最大。本研究结果为沉淀法制备CuO／ZnO／Al2O3／MgO催化剂提供了实用的参考价值。     

制备方法对Cu/La2O3催化剂上醇转移脱氢性能的影响

采用沉积-沉淀法(DP)、共沉淀法(CP)和浸渍法(IMP)制备了Cu/La2O3催化剂,并用ICP-AES、BET、XRD、H2-TPR及TEM等对催化剂进行了表征,以1-辛醇转移脱氢制备1-辛醛的反应为探针反应研究了不同的制备方法对Cu/La2O3催化剂性能的影响。结果表明,与采用共沉淀法(CP)和浸渍法(IMP)制备的催化剂相比,沉积-沉淀法(DP)制备的Cu/La2O3催化剂具有更大的比表面积和更高分散度的Cu物种,使得Cu/La2O3催化剂在1-辛醇液相转移脱氢制1-辛醛的反应中具有更好的转移脱氢活性。     

冷喷涂CuO/ZnO/Al_2O_3催化涂层微结构

采用冷喷涂方法在铝基板上制备了CuO/ZnO/Al2O3催化涂层,并利用扫描电镜、能谱分析仪对涂层进行了表征。结果表明,冷喷涂前后催化剂颗粒和涂层的组成基本相同;涂层与基板和涂层之间以机械咬合结合为主;加热气体温度较低时,涂层呈现疏松扁平层叠和多孔结构;涂层形貌受加热气体温度与颗粒破碎的影响。在该涂层上进行甲醇水蒸气重整制氢试验,结果表明冷喷涂技术可以成功应用于制备催化功能涂层材料。     

烟气中SO2催化还原制取硫磺

以煤气为还原剂、Fe为活性金属催化还原冶炼烟气中SO2制取硫磺.研究了不同载体、不同金属含量、稀土Sm及其含量对SO2还原成S单质催化活性的影响.结果表明,载体Al2O3粉末越细,SO2还原反应出的硫温度越低;催化剂中金属Fe的最佳含量(质量分数)为14%,当反应温度为400℃时,硫的产率为81.92%;稀土Sm的加入提高了催化剂的反应活性,当反应温度为360℃时,Sm-Fe/Al2O3的硫产率与Fe/Al2O3相比提高了40.5%.Sm-Fe/Al2O3催化剂的活性与Sm含量存在一定的关系,本试验条件下,稀土Sm的最佳含量(质量分数)为1.0%.     

液相催化沸腾回流法制备纳米级Ni-Zn铁氧体研究

以ZnSO4·7H2O、FeCI3·6H2O和NjSO4为原料,以二价铁离子为催化剂,采用液相催化沸腾回流法,回流7h,制备出了纳米镍锌铁氧体,产物的平均粒径为16.5nm.用XRD、TEM对产物进行了表征.研究了反应体系的初始pH值、浓度、反应时间等因素对制备反应的影响.     

Pd-ZrO2/Al2O3催化剂对丙烯选择性催化还原NO的催化活性研究

采用浸渍法制备了具有高比表面积的氧化铝负载的Pd-ZrO2复合物催化剂(Pd-ZrO2/Al2O3),利用BET、XRD、TEM等手段研究了该复合物催化剂的物理特性,并重点研究了该复合物催化剂对以C3H6为还原剂选择性催化还原(SCR)NO的催化反应活性,分别讨论了反应温度、组分、焙烧温度、原料气组分、空速等因素对该催化反应的影响.结果发现,少量的Pd纳米粒子均匀分散于载体氧化铝上,添加适量ZrO2后,所制备的低负载量的Pd(1wt%)-ZrO2(2wt%)/Al2O3复合物催化剂具有较高的NO选择性催化还原反应活性,在240～250℃可使NO的转化率达到50%～70%.其活性提高的机制在于适量ZrO2的添加增强了反应物中NO和C3H6在催化剂表面的吸附,同时与Pd催化剂形成一种协同催化作用.