银钐共掺杂改性光催化剂的表征研究

Ag作为重金属离子、Sm作为稀土金属离子协同改性TiO_2,本文考察在离子配比为n(Ag)∶n(Sm)∶n(Ti)=0.5∶0.1∶1时制备的改性光催化剂,通过一系列不同表征手段Uv-vis、XRD、SEM的性能研究。     

高效光催化剂的制备及应用

采用sol-gel法制备了一种新型高效光催化剂,利用重金属离子Ag和稀土金属离子Sm共掺杂改性纳米粒子TiO_2,降解产物是甲基橙染料废水。研究表明,500℃是最优煅烧温度,2h是最佳煅烧时间,Ag、Sm最佳摩尔配比是0.5∶0.1,在此条件下光催化活性最高。     

Zr和S共掺杂TiO_2光催化剂的制备及性能

用固相浸渍法制备了Zr和S共掺杂TiO2(Zr-S-TiO2)光催化剂,用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光漫反射等手段对Zr-S-TiO2光催化剂进行了表征。以可见光光解水制氢为探针反应,考察了Zr-S-TiO2光催化剂的活性。实验结果表明,Zr和S共掺杂提高了TiO2对可见光(波长大于420nm)的吸收,减小了TiO2的平均粒径,使TiO2晶格畸变应力增大,促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了TiO2催化可见光光解水制氢反应的活性。当n(S)∶n(Ti)=6∶1、煅烧温度500℃、Zr掺杂量(质量分数)为0.75%时,Zr-S-TiO2光催化剂制氢的活性最高。     

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。     

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。     

有机硫化物在Ag+改性钛铌酸盐上的吸附和光催化氧化

 使用Ag+改性的钛铌酸钾盐（6K2O·TiO2·5Nb2O5）作为光催化剂,考察了二甲基硫醚（DMS）、乙硫醇（EM）及它们分别与正己烷混合物在Ag+改性的钛铌酸钾盐表面吸附与光催化氧化作用,采用红外光谱方法对吸附与光催化氧化样品进行表征。结果表明,在Ag+改性钛铌酸盐表面,DMS吸附作用较弱,在可见光辐射下稳定。但在紫外光辐射下氧化成亚砜、砜、硫酸酯与单齿硫酸盐等,而EM的吸附较强,在可见光辐射下即可氧化为乙基磺酸(CH3CH2SO2OH)。正己烷增强了DMS和EM同Ag+改性钛铌酸盐表面的作用力,促进了DMS和EM的深度氧化。     

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%。     

Ag改性修饰Bi_2WO_6及其在光催化中的应用

采用水热法制备Bi_2WO_6基体催化剂,通过二步法制备了Ag负载量(w)分别为1.25%,5.00%,10.00%的改性Bi_2WO_6催化剂,并通过催化降解土霉素来探究所制备催化剂的光催化性能。使用XRD、光致发光光谱、UV-Vis漫反射光谱、N_2吸附-脱附、SEM等方法对试样进行表征。实验结果表明,负载量为5.0%(w)的Ag/Bi_2WO_6催化剂光催化活性最高,降解率达到82.5%,并具有良好的稳定性,相比于纯Bi_2WO_6能隙禁带宽变窄,可有效抑制试样中光生电子和光生空穴的复合,进而提高试样的光催化活性。     

基于氯氧化铋光催化剂的改性方法研究进展

复合光催化剂具有较强的可见光催化活性,近年来有关复合光催化剂的探究成为研究热点.氯氧化铋(BiOCl)是一种新型光催化剂,具有无二次污染、高效、节能等特点,具有良好的应用前景.但是BiOCl较大的粒径和较小的比表面积限制了其光催化性能的发挥,且在应用过程中不易回收.本文综述了通过构建异质结复合半导体、掺杂改性、氧空位设计等方法制备基于氯氧化铋的复合光催化剂,可以进一步提高光催化剂的光催化活性和稳定性.     

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。     

纳米二氧化钛光催化降解聚丙烯酰胺

用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛,研究了光催化剂的制备条件、催化剂的投加量、光源、聚丙烯酰胺(PAM)初始浓度对光催化效果的影响。最佳反应条件分别为:煅烧温度在500℃时,光催化活性达到最高,随着煅烧温度的升高,催化剂晶型从锐钛矿向金红石型转化,转型温度为600℃,有金红石型晶体出现时催化活性降低;300W汞灯照射下,针对不同初始浓度的PAM溶液,浓度越低的PAM溶液,在光催化剂用量10g/L时,COD去除效果越好。     

ZnO-SiO_2复合催化剂的制备及其在碳酸二甲酯合成中的作用

以沉淀法制备出了复合催化剂ZnO-SiO_2,用XRD、SEM、FT-IR等手段对该催化剂进行了表征。考察了摩尔比、煅烧温度不同的ZnO-SiO_2复合催化剂对尿素醇解合成碳酸二甲酯的催化活性。结果表明,ZnO-SiO_2复合催化剂的活性随摩尔比增大逐渐降低。摩尔比为1时活性达到最高;煅烧温度不同时,催化剂具有不同的活性,在600℃下煅烧制得的催化剂的活性最好;当n(ZnO):n (SiO_2)为1,煅烧温度为600℃时,碳酸二甲酯(DMC)收率达到5.42%。     

水热法制备纳米Mn(Ⅱ)/TiO_2粉体及其日光催化活性的研究

采用水热法,在温和的条件下制备了具有较高光催化活性的Mn(Ⅱ)/TiO2光催化剂,采用X射线粉末衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射手段对其进行了表征。在太阳光照射下,以罗丹明B溶液的降解为模型反应,研究了光催化剂的催化活性。研究结果表明,TiO2晶型为单一的锐钛矿相,光响应波长由纯TiO2的380nm拓宽到400nm以上,达到可见光区范围,新型改性的Mn(Ⅱ)/TiO光催化剂的日光催化活性比较高。     

铋系光催化剂的制备及光催化性能研究进展

随着全球环境污染问题的日趋严重,废水排放导致的污染引起人们的高度重视,迫切需要高效节能的净化处理技术.铋系半导体光催化剂具有较强的可见光催化活性,是近年来研究的热点.本文综述了铋系光催化剂的光催化性能、存在的缺点以及改良方案等方面的研究进展.通过复合半导体、金属离子修饰、氧空位设计等方法制备铋系光催化剂,可以进一步提高其光催化活性和稳定性.     

Cu-N共掺杂改性纳米TiO2光催化剂制备及甲苯降解

以尿素、硝酸铜、钛酸四丁酯等为原料,采用溶胶-凝胶法,经Cu,N原子共掺杂制备出改性纳米TiO2光催化剂。采用 X射线衍射仪、扫描电子显微镜、紫外可见漫反射仪 、傅里叶变换红外光谱仪对其进行了分析表征。以甲苯气体为研究对象,考察了制备的TiO2光催化剂对甲苯的光催化降解性能。结果表明:共掺杂改性后的纳米TiO2光催化剂,在可见光400~550 nm处呈现出较强的吸收;当光催化反应120 min时,Cu-N-TiO2光催化剂对甲苯的催化降解转化率达到了38%,较纯纳米TiO2催化剂提高了近4倍。     

Ag/TS-1催化丙烯直接气相氧化合成环氧丙烷

丙烯气相催化氧化合成环氧丙烷的反应，以Ag/TS-1作催化剂，分子氧作氧化剂，在实验室常压固定床石英反应器上进行。考察了Ag/TS-1催化剂的制备条件、处理方式及反应条件对丙烯直接气相氧化反应性能的影响，即Ag负载量、载体、TS-1载体的n(Si)/n(Ti)、催化剂焙烧温度、催化剂焙烧方式、反应温度(θ)、气体体积空速(GHSV)、V(C3H6)/V(O2)及V(C3H6)/V(H2)等因素对反应性能的影响。结果表明，H2是反应过程中不可缺少的物种。Ag的最佳负载量为2％(质量分数)，载体TS-1的最佳n(Si)/n(Ti)-64，Ag/TS-1催化剂在450℃空气中焙烧效果最好。w(Ag)-2％的Ag/TS-1(n(Si)/n(Ti)-64)，在150℃、V(C3H6)：V(O2)：V(H2)：V(N2)=1：2：3：12、GHSV=4000h^-1条件下反应，催化剂的性能最佳；在该条件下反应70min后，丙烯转化率(x(C3H6))和环氧丙烷选择性(spo)分别为1.37％和93.51％。     

钯锡改性纳米二氧化钛光催化还原二氧化碳的研究

采用光化学还原法,在复合半导体基础上表面作进一步钯改性,制备了钯锡改性的纳米二氧化钛光催化剂Pd-SnO2/TiO2,以二氧化碳光催化还原反应为探针,对催化剂进行了评价,并与复合半导体基础上,表面铜改性光催化剂的光催化还原性能进行了比较。结果表明,表面钯改性、二氧化碳光催化还原产物只检测到甲醇,这说明,复合半导体基础上钯的沉积,比铜掺杂更有利于深度还原产物甲醇的生成。结合XRD、XPS、TEM等催化剂表征结果,对钯锡改性纳米二氧化钛光激发机制进行了讨论,提出了二氧化碳光催化还原的可能机制。     

最新专利文摘

<正>含有离子改性黏结剂的催化剂该专利涉及一种含有一种沸石催化剂组分和一种黏结剂组分的烷基化催化剂。其中的黏结剂组分是一种离子改性黏结剂,离子改性剂选自下列金属:Co,Mn,Ti,Zr,V,Nb,K,Cs,Ga,B,P,Rb,Ag,Na,Cu,Mg,Fe,Mo,Ce,或它们的组合。这些金属离子能减少沸石催化剂组分中的酸性位数量。金属离子含量(基于离子改性黏结剂的总质量)为0.1%～50%,离子改性黏结剂的含量(基于催化剂的总质量)为1%～80%(Fina Technology,INC)/US20110270007A1,2011-11-03     

负载纳米TiO2催化剂上光解气相甲醇制氢

制备了负载型Pt/TiO2、Ru/TiO2、Rh/TiO2、Pd/TiO2以及Bi2S3/TiO2光催化剂.在气相连续流动装置中考察了催化剂光解气相甲醇的活性.实验结果表明,TiO2负载贵金属的光催化剂活性大小顺序为Pt/TiO2＞Pd/TiO2＞Rh/TiO2＞Ru/TiO2,这个顺序与上述金属的d轨道百分数(d%)的大小顺序相关联.Bi2S3/TiO2光催化剂,随着负载TiO2粒度的减小,光催化活性增高,其中30 nm的Bi2S3/TiO2催化剂的光催化活性最好.     

SnCl_2溶液处理银催化剂载体的研究

以SnCl2为锡源,通过添加含乙二胺四乙酸(EDTA)的SnCl2溶液和直接采用SnCl2溶液两种方式对Ag催化剂载体进行改性,制得表面改性的Ag催化剂载体,再通过浸渍法制得负载Ag催化剂;采用SEM,TEM,XRD等方法对改性载体及Ag催化剂进行表征,并考察了表面改性的载体对Ag催化剂性能的影响。研究结果表明,用SnCl2-EDTA溶液处理Ag催化剂载体后,在载体表面形成大量的SnO2晶体颗粒,用该改性载体制得的Ag催化剂具有很高的活性和稳定性;表征结果显示,SnO2晶粒对活性组分Ag的电子结构有调变作用,对Ag粒子在载体表面的热迁移有隔离阻碍作用,这是该改性载体制得的Ag催化剂具有优异活性和稳定性的主要原因;由SnCl2溶液直接处理Ag催化剂载体只形成较少量的SnO2晶粒,制得的Ag催化剂活性变差,选择性略有降低。