Mn2+掺杂ZnIn2S4多孔光催化剂催化产氢性能研究

以溴代十六烷基吡啶(CPBr)为模板剂,采用水热法制备出系列Mn2+掺杂的ZnIn2S4多孔光催化剂.通过XHD、FESEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Mn2+浓度对多孔ZnIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响.实验结果表明,Mn2+掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌...     

可见光催化剂ZnIn2S4改性研究进展

介绍了包括ZnIn2S4的形貌控制、表面贵金属沉积、金属离子掺杂、复合半导体、碳类似物修饰以及导电聚合物修饰在内的几种ZnIn2S4的改性方法,叙述了各改性技术实例及其作用机理。分析表明,通过对单组份ZnIn2S4的改性,不仅可明显提高电子的传输能力,而且表现出更宽的可见光吸收区间,提升了其光催化性能。认为ZnIn2S4的改性在污染物降解以及光催化产氢效率的提升等方面具有重大意义。提出改善ZnIn2S4长期稳定性及推动其应用过程是今后研究的重点,以期应用于实际技术中。     

微波-水热法制备多孔ZnIn2S4光催化剂及催化性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,采用微波-水热法制备了多孔ZnIn2S4光催化剂,通过XRD、SEM、UV-Vis、EDS等分析手段对催化剂的晶型结构、形貌及化学组成进行了表征。考察了模板剂浓度、pH值、微波时间与温度对多孔ZnIn2S4光催化剂形貌结构及催化降解甲基橙的影响。制备的最佳条件为：CTAB模板剂的加入量为0.54g、pH值为2.0、温度为140℃、时间为1.0h。当催化剂用量为0.01g,催化降解甲基橙降解率可达64.3%。     

Ni~(2+)掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4光催化剂光催化分解H_2S性能研究

通过水热法制备了系列具有可见光催化活性的Ni~(2+)掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4光催化剂,采用XRD、UV-Vis、SPS和SEM等分析手段对上述催化剂进行了表征。结果表明,Ni~(2+)掺杂后的催化剂具有良好的晶型、结构以及可见光吸收能力。考察Ni~(2+)掺杂量对分解H2S制氢性能的影响,实验结果表明,Ni(5wt%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4表现出最佳的分解H_2S制氢性能,产氢速率可达3319μmol/(h·g)。     

过渡金属离子掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4复合催化剂光催化制氢的研究

通过水热法制备Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)三种过渡金属离子掺杂Cd_(0.3)In_2S_4-Zn_(0.7)In_2S_4复合光催化剂,并采用XRD、UV-Vis、表面光电压谱(SPS)和SEM等分析手段对所制备的催化剂进行了表征。Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)掺杂后催化剂的晶体结构未发生改变;Cu~(2+)掺杂使得催化剂吸收边明显红移,Ni~(2+)、Co~(2+)掺杂使得催化剂吸收边轻微蓝移;过渡离子掺杂后对催化剂形貌产生较大影响。过渡离子掺杂使得光生电子-空穴的分离效率提高,光催化剂的催化活性提高。实验结果表明,Cu~(2+)(2%)-Cd0.3In2S4/Zn0.7In2S4、Ni~(2+)(5%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4和Co~(2+)(7%)-Cd_(0.3)In_2S_4/Zn_(0.7)In_2S_4制氢速率分别为1141、3319和2245μmol/(h·g),均高于掺杂前的光催化剂。     

V_2O_5/TiO_2催化剂中Sb_2O_3掺杂对硫酸氢铵分解行为的影响

在低温SCR过程中,还原性气体NH_3能够与SO_2及H_2O生成硫酸氢铵堵塞催化剂孔道,覆盖活性位点,导致催化活性降低。通过对催化剂进行硫酸氢铵预负载,研究V_2O_5/TiO_2催化剂中Sb_2O_3掺杂对化学相互作用、硫酸氢铵的分解行为以及低温下催化剂抗硫抗水性的影响。结果表明,硫酸氢铵与催化剂之间存在化学相互作用,助剂Sb_2O_3可以提高SO■中S原子的电子云密度,有利于硫酸氢铵中的+6价S原子被还原为SO_2中的+4价S原子。因此,催化剂中的助剂Sb_2O_3可以促进硫酸氢铵中SO_2的释放,同时助剂Sb_2O_3可以降低催化剂表面硫酸氢铵的分解温度,进而促进催化剂表面硫酸氢铵的分解。在V_2O_5/TiO_2催化剂中掺杂助剂Sb_2O_3可以明显提高催化剂的抗硫抗水性能,为实现低温SCR的工业化应用提供了理论基础。     

非金属元素掺杂CdS/S,N-TiO_2复合光催化剂的制备及性能研究

以硫脲(TU)为非金属掺杂物,TiO_2-P25为原料,经浸渍-焙烧制备出S,N-TiO_2,而后通过水热合成出CdS/S,N-TiO_2复合光催化剂。催化剂的分析结果表明,S是以S~(6+)的形式取代了TiO_2晶格中的Ti~(4+),形成了S6+的阳离子掺杂,N则形成了O-Ti-N的结构,S和N的掺杂改变了TiO_2的电子结构,使其吸收边红移约10nm,电荷分离效率提高。可见光催化分解硫化氢制氢结果表明,CdS/S,N-TiO_2催化性能明显改善,CdS/S,N-TiO_2-2/1-600-1/2-240复合催化剂的催化分解硫化氢分解产氢速率可达62.24m L/h,CdS/S,N-TiO_2-2/1-600-1/2-240复合催化剂在不同p H值溶液中的产氢性能明显优于未掺杂的C d S/TiO_2复合催化剂。     

CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化还原CO2性能研究

采用沉淀-水热法制备了CdS/C-TiO2系列复合光催化剂,通过XRD、UV-Vis、FESEM、XPS等分析手段对催化剂晶体结构、形貌及光电性能进行了表征,考察了柠檬酸(CA)/TiO2质量比R对CdS/C-TiO2复合光催化剂光催化性能的影响。实验结果表明,碳掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后光催化活性显著提高。在紫外光照射下进行光催化还原CO2反应,当CA/TiO2质量比R=3/1时,催化活性最高,还原产物HCOOH和HCHO总收率达到533μmol/(g.h)。     

粉煤灰微珠负载的Fe3+-TiO2光催化剂的制备及性能

以TiCl4为原料,粉煤灰微珠为载体,采用微乳液法制备了负载型Fe3+掺杂纳米TiO2光催化剂.并研究了不同掺杂量Fe3+-TiO2/粉煤灰微珠光催化剂的催化性能及回收再生次数.用扫描电子显微镜(SEM)观察粒子的形貌,用能谱仪(EDS)分析了催化剂的元素含量,用分光光度计测定了催化剂对次甲基蓝的降解率.结果表明:Fe...     

Cu掺杂TiO_2光催化剂降解有机染料的研究

采用溶胶-凝胶法制备Cu/TiO_2光催化剂,在汞灯下光催化降解酸性品红溶液。探讨了金属掺杂量,煅烧温度、煅烧时间、催化剂的用量以及溶液初始浓度对光催化降解效率的影响。结果表明,Cu掺杂量为1.5%(摩尔分数)、煅烧温度600℃,煅烧时间2h的制备条件下,催化剂的最佳用量为0.1%(g/mL)对酸性品红染料初始浓度为10mg/L的降解率较高,光照60min后品红降解率可达74.3%;掺杂1.5%(摩尔分数)的Cu/TiO_2催化剂的光催化活性高于TiO_2,其光催化降解率较TiO_2提高了21%。Cu的掺杂可以显著提高TiO_2的光催化效率。     

甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯的制备

采用一锅法的工艺通过甲基丙烯酸先酰氯化,再与2,2,2-三氟乙醇在催化剂4-二甲氨基吡啶的催化下酯化的方法,方便快捷地制备了甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯,并根据实验结果讨论了影响反应的主要因素。最佳反应条件是:二甲基甲酰胺(DMF)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的用量为5%~10%(质量比),甲基丙烯酸∶氯化亚砜∶2,2,2-三氟乙醇=1.1∶1∶0.9(摩尔比),反应温度为50~60℃,收率达到95%以上。     

生产乙炔对电石的要求及乙炔清净

目前国内外乙炔大部分仍是由电石制得。然而由于工业电石除CaC2 外还含有很多杂质 ,所以生产乙炔不仅要求电石的纯度、粒度 ,还要求水温。一般电石的块度采用 8～ 2 5mm ,发生器温度控制在 85± 5℃ ,乙炔气体中含H2 S、H3 P、NH3 等气体会使氯乙烯合成氯化催化剂活性下降。因此 ,必须对乙炔气体进行清洁。采用次氯酸钠液体的氧化性将乙炔中的杂质氧化成酸性物质而除去。     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合溶胶的制备与研究

以硝酸铝、正硅酸乙酯、氧氯化锆、钛酸丁酯为前驱体,水和无水乙醇为溶剂,用溶胶-凝胶法制备适合涂膜的复合溶胶.     

TiO2／SiO2复合物与H2O2对有机染料的协同光催化降解作用研究

采用溶胶凝胶法制锯了SiO2含量较高的TiO2/SiO2复合氧化物,并采用SEM,XRD、FTIR等手段进行了表征。测试结果表明,制备得到的复合物是由TiO2和SiO2纳米颗粒所组成的具有多孔网络结构的聚集体,钛氧基强通过Ti-O-Si键固定于SiO2基体中,TiO2主要以无定型态存在。实验发现,在紫外光作用下,TiO2／SiO2复合物与H2O2协同作用,对有机染料曙红B溶液具有较高的催化降解效率。复合物对曙红B的光催化降解符合一级反应动力学方程。     

Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2陶瓷复合膜的烧成及表征

将制备好的Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合溶胶在担载体上涂膜、干燥、烧成，制成了有担载体的复合膜。应用SEM，XRD等测试手段对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合膜的结构、表面形貌和孔径进行了表征，并研究了溶胶性能和烧成制度对膜性能的影响。进行了对污水处理实验，并取得了很好的效果。     

固体酸S2O2-8/ZrO2-SiO2催化合成马来酸二辛酯

用S2O8^2-浸渍锆硅复合氧化物，制得固体酸催化剂S2O8^2-／ZrO2-SiO2。用马来酸酐与正辛醇的酯化反应考察了催化剂的活性，并与硫酸、对甲苯磺酸等催化剂的催化效果比较。结果表明：对于给定反应，S2O8^2-对ZrO2-SiO2的促进作用明显高于S24^2-；当n(Zr)：n(Si)为l：6，用硝酸铵作硅酸钠的沉淀剂，用0．7mol/L，的过硫酸铵浸渍12h，在550℃下焙烧3h制得的催化剂S2O8^2-／ZrO2-SiO2具有最高的催化活性，用于催化马来酸酐和正辛醇的酯化反应，可得无色透明的酯化产物，3h内酯化率达98．4％，较S2O8^2-／ZrO2-SiO2催化剂的酯化率提高了约18％．     

Ca2+/H2O2降解水中孔雀石绿

在中性条件下,研究了Ca2++H2O2降解水中孔雀石绿(MG)过程. 结果表明,加入Ca2+明显促进了MG降解,可使其脱色率由20%升至98%. 随着H2O2加入量的增加,MG的脱色率在最初的10 min内显著上升,当H2O2/Ca2+(摩尔比)>5时,2 h后Ca2++H2O2降解MG脱色率均能达到98%. 随着温度的升高,MG的脱色率显著上升. 抗氧化剂(抗坏血酸)的加入抑制了Ca2++H2O2降解MG,当抗坏血酸浓度达到1 mg/L时,降解率为0,说明在Ca2++H2O2降解MG体系中存在着氧化作用. 在避光和光助条件下,加入Ca2+均能明显缩短MG的降解时间,说明Ca2+对其降解有催化作用.     

Cu~(2+)-Mn~(2+)-H_2O_2体系催化氧化降解甲基橙

研究了在Cu2+、Mn2+催化下H2O2对甲基橙的降解效果。甲基橙模拟印染废水的最佳降解条件为:溶液pH值为7,反应温度为30℃,100mL质量浓度为10mg/L的甲基橙模拟印染废水,需加入1mL浓度为0.01mol/L的CuSO4溶液,15mL浓度为0.01mol/L的MnSO4溶液,2mL体积分数为30%的H2O2溶液。去除率达到96.85%。通过紫外可见光谱对反应过程中间产物进行了分析测定。     

2-甲基-1-丁烯的异构化

在酸性树脂催化剂上进行了2 甲基 1 丁烯(2MB1)的异构化,得到了高2 甲基 2 丁烯含量的异戊烯产品。在反应压力为0.62MPa,温度为30℃左右,空速在8～11h-1的条件下,2MB1的转化率大于70%,异戊烯收率大于97%,产物中2MB2与2MB1的比例大于10,可以满足下游工序对产品的要求。     

Fe2O3-GeO2-SiO2-K2O 复合催化剂合成2,3,6-三甲基苯酚

研制筛选出组成为Fe₂O₃-GeO₂-SiO₂-K₂O 复合催化剂，确定较优化的制备条件、反应条件和再生方法。单管放大试验表明，该催化剂具有操作条件温和、反应活性及选择性高（间甲酚转化率接近100%，2,3,6-三甲基苯酚选择性96%以上）、使用寿命长（3 000 h以上）、操作性能稳定、操作弹性大和易于再生等综合性能，适合于工业生产。