复合固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3/Al_2O_3/ZnO/ZrO_2催化剂的制备及其催化性能

沉淀法由Fe(NO3)3、Al(NO3)3、Zn(Ac)2、ZrOCl2和H2SO4制备SO2-4/Fe2O3/Al2O3/ZnO/ZrO2催化剂,用于催化合成苯乙酮乙二醇缩酮,研究了醇酮摩尔比、反应时间、带水剂用量、催化剂用量等对产品收率的影响。结果表明,在n(苯乙酮)∶n(乙二醇)=1∶1.2,苯乙酮物质的量为0.2 mol,催化剂的量是反应物料总质量的1.5%,带水剂甲苯20 mL,100~120℃回流反应60 min的条件下,苯乙酮乙二醇缩酮的收率达98.8%。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

TiO_2/Fe_2O_3光催化降解茜素红溶液

以Ti(C4H9O)4为前驱体,CH3COOH为水解抑制剂,通过溶胶-凝胶法制备了TiO_2/Fe2O3复合光催化剂。对复合光催化剂的光催化活性、光催化机理和光催化降解动力学进行了研究。研究表明,Fe2O3的引入有助于光生电子-空穴对的分离,从而提升TiO_2的光催化活性。TiO_2/Fe2O3的光催化降解动力学符合L-H动力学模型的一级反应方程模型,整个光催化反应的控制步骤为降解物在光催化剂表面的有效吸附,动力学反应级数随着降解物浓度的上升而逐渐下降。     

Fe-Cu-Ce/Al_2O_3 非均相Fenton催化剂的制备及活性研究

采用浸渍法制备Fe-Cu-Ce/Al2O3催化剂,探讨了催化剂的制备条件、初始pH值等因素对催化剂活性的影响。研究结果表明:Fe、Cu、Ce总离子浓度0.05mol/L,n(Fe)∶n(Cu)∶n(Ce)=1∶1∶1,前驱体在300℃下焙烧2h,反应初始pH值为5时,该催化剂对甲基橙具有良好的催化性能,反应2h后甲基橙脱色率可达97.99%。且pH=5.0~9.0均可取得良好的降解效果,拓宽了pH适用范围。     

纳米磁载催化剂WO3/TiO2/SiO2/Fe3O4的制备及其光催化性能

以硫酸铁铵为原料,通过水解-还原法制备了磁基体Fe3O4,采用溶胶-凝胶法得到易于磁分离回收的纳米磁载光催化剂WO3/TiO2/SiO2/Fe3O4,利用TEM进行了表征.研究了焙烧温度、WO3掺杂量等因素对光催化剂催化活性的影响.在紫外灯照射下该催化剂对亚甲基蓝1 h的脱色率可达93%以上.     

S_2O_8~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3-TiO_2固体超强酸的制备及催化活性研究

本文采用单因素实验法,研究了固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3-TiO2的制备工艺。结果表明,S2O28-/ZrO2-Al2O3-TiO2的最佳制备条件为:n(Zr)∶n(Al)∶n(Ti)=1∶3∶1,(NH4)2S2O8浸渍液浓度0.5mo.lL-1,浸渍时间2h,焙烧温度300℃,焙烧时间6h。此外,用红外光谱对固体酸进行了结构表征,以乙酸正丁酯的酯化反应对其酸催化活性进行了初步研究。     

纳米光催化剂TiO_2/Fe_3O_4的制备及表征

采用两步法制备磁性负载纳米光催化剂TiO2/Fe3O4。首先用液相共沉淀法制备磁性纳米Fe3O4颗粒;然后用溶胶-凝胶法,以钛酸四正丁酯为先驱体,通过水解缩聚在Fe3O4纳米颗粒表面包覆TiO2层,得到易于磁分离回收的复合纳米光催化剂TiO2/Fe3O4,粒径大约为30 nm。利用TEM、XRD、FT-IR、VSM对Fe3O4和TiO2/Fe3O4的结构和性能进行了表征,结果表明,制备的Fe3O4为面心立方晶体(FCC)结构,具有超顺磁性;TiO2为锐钛矿相,包覆在Fe3O4的表面,形成了核-壳式结构的TiO2/Fe3O4复合光催化剂。     

Fe_3O_4/丙烯酸系磁性微球的制备及对Hg~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)的吸附

以二乙烯苯为交联剂,采用悬浮聚合法制备了Fe3O4/丙烯酸系磁性吸附剂。聚合条件为:n(丙烯酸甲酯)∶n(二乙烯苯)=17∶1、w(引发剂)=1%、反应温度75~80℃、反应时间6 h。采用X射线衍射(XRD)、红外(IR)、热重分析(TGA)等对其进行了表征,并考察了它对金属离子的吸附性能。结果表明,制备的磁性吸附剂粒径35~55μm,w(Fe3O4)≈18%。吸附容量随pH升高而增加。饱和吸附容量qm(mmol/g)为:Hg2+2.3,Cu2+2.2,N i2+1.1。采用Lagergrent方程计算的吸附速率常数kad(m in-1)分别为:Hg2+0.023,Cu2+0.034,N i2+0.036。吸附剂可用c(H2SO4)=1 mol/L或c(HNO3)=0.5 mol/L再生。     

新型磁性可分离TiO2的制备及其催化臭氧化苯酚

以磁性纳米材料Fe3O4为核心,外面包覆SiO2作为阻隔保护层,形成球状SiO2/Fe3O4磁核(SF),再以TiO2为活性物质,包覆于磁核外,制备出磁性可分离的TiO2包覆SiO2/Fe3O4臭氧催化剂(TSF)。采用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对其表征,并以苯酚为模型污染物,考察了催化剂的催化臭氧化活性。实验结果表明,所制备的催化剂具有良好的催化臭氧化去除苯酚的能力,苯酚初始浓度20 mg/L、反应温度为20℃、O3/O2投加量50 mL/min、TSF投加量1.0 g/L时,反应120 min后苯酚去除率可达82%,并且具有良好的磁分离效应。     

TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化性能及动力学

采用溶胶－凝胶法在表面包覆了SiO2的磁基体Fe3O4上负载TiO2,制备了复合光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4。用AFM和XRD等对其进行了表征,并对其光催化降解溴氨酸的pH值、催化剂加入量、初始溶液浓度等条件进行了探讨。结果表明,当pH＝4.0、催化剂用量为2.0 g/L、初始溶液浓度为30 mg/L、光照时间为30 min时,溴氨酸脱色率可达96.2％,COD去除率为85.1％;动力学研究表明：在实验浓度范围内,溴氨酸的光催化降解反应符合一级动力学规律,反应速率常数（k）与初始溶液浓度（c0）的关系为lnk =－0.171lnc0－2.360;经过4次循环使用后,复合光催化剂仍能保持较高的光催化活性和较高的回收率。     

复合固体超强酸SO42-/Fe2O3/Al2O3/ZnO的制备及其催化性能的研究

利用共沉淀法由Fe(NO3)3、Al(NO3)3、Zn(Ac)2和H2SO4制备了SO42-/Fe2O3/Al2O3/ZnO催化剂,并用于催化合成苯甲醛丙二醇缩醛,研究了醛醇摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明,在n(苯甲醛)∶n(丙二醇)=1∶1.2,催化剂用量为反应物总质量的1%,反应时间50 min的最佳条件下,苯甲醛丙二醇缩醛的收率可达97.6%。     

固体酸S_2O_8~(2-)/Fe_2O_3-SiO_2催化制备马来酸二己酯

在铁氧化物中引入硅的氧化物 ,并用S2 O82 -浸渍铁硅复合氧化物 ,制得固体酸催化剂S2 O82 -/Fe2 O3 SiO2 (Ⅰ )。用马来酸酐与正己醇的酯化反应考察了催化剂的活性。通过XRD和TEM分析 ,对催化剂的结构进行了表征。结果表明 ,Ⅰ的最佳制备条件为 :n(Fe)∶n(Si)为 5∶1、70℃陈化 3h ,2 0 0℃焙烧 2h、用 0 2 5mol/L的 (NH4) 2 S2 O8浸渍 3h、在 5 5 0℃下煅烧 6h ;Ⅰ的催化活性比S2 O2 -8/Fe2 O3 和SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 更强 ,S2 O2 -8对Fe2 O3 SiO2 的促进作用明显高于SO2 -4;SiO2 的引入提高了催化剂的分散效果 ;有较好的使用重复性 ;它代替硫酸、对甲苯磺酸用于催化马来酸酐和正己醇的酯化反应可得无色透明的酯化产物     

负载型TiO2/SiO2光催化降解苯酚的研究

以白炭黑为载体、聚乙烯醇 (PVA) 和 Ti(SO₄)₂ 为原料， 在分散剂存在下直接焙烧制备超细负载型 TiO₂/SiO₂ 光催化剂， 结果表明， 在450 ℃焙烧2 h所制 SO₄^2-/TiO₂-SiO₂（SO₄^2-质量分数3.4%，TiO₂∶SiO₂=1∶6，比表面积54 m²/g）具有最佳光催化效果。光催化苯酚结果显示,在紫外灯下光降解苯酚（＜100 mg/L）符合零级动力学方程，催化活性随pH值的增加而增加，pH=10时表观速率常数[WTBX]k[WTBZ]=0.33 mg/L·min，为苯酚废水处理提供了一条简便易行、成本低廉的方法。同时考察了光催化剂制备因素对催化剂活性的影响。     

水中CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物

以NaOH溶液快速沉淀CuCl2和AlCl3的混合溶液制备了催化剂CuO/Al2O3。在水中用CuO/Al2O3催化水合肼还原芳香族硝基化合物高收率得到芳胺。以邻硝基甲苯为底物,考察了水合肼用量、催化剂CuO/Al2O3用量和反应时间对邻甲基苯胺收率的影响。在水中较优的反应条件为:n(水合肼)∶n(邻硝基甲苯)=2∶1;催化剂CuO/Al2O3(n(CuO)∶n(Al2O3)=1∶2)的用量为0.015g/mmol邻硝基甲苯;反应时间为50分钟;反应温度为80℃。在此条件下邻甲基苯胺的收率达到98%。     

复合固体超强酸SO42-/Fe2O3/Al2O3/ZnO/ZrO2催化剂的制备及其催化性能

沉淀法由Fe（NO3）3、Al（NO3）3、Zn（Ac）2、ZrOCl2和H2 SO4制备SO42-/Fe2O3/Al2O3/ZnO/ZrO2催化剂,用于催化合成苯乙酮乙二醇缩酮,研究了醇酮摩尔比、反应时间、带水剂用量、催化剂用量等对产品收率的影响.结果表明,在n（苯乙酮）∶n（乙二醇）=1∶1.2,苯乙酮物质的量为0.2 mol,催化剂的量是反应物料总质量的1.5％,带水剂甲苯20 mL,100～120℃回流反应60 min的条件下,苯乙酮乙二醇缩酮的收率达98.8％.     

新型钒系固体超强酸S_2O_8~（2-）/V_2O_5催化剂的制备研究

以NH4VO3为原料,（NH4）2S2O8为浸渍液,添加一定量Fe2O3,用沉淀-浸渍法制备出新型S2O82-/V2O5-Fe2O3固体超强酸催化剂。以合成乙酸苄酯作为探针反应,考察不同制备条件下超强酸的催化活性。研究发现,最优条件为：V2O5与Fe2O3的摩尔比为n（V2O5）∶n（Fe2O3）=1.0∶1.0,浸渍液浓度为1.5 mol/L,焙烧温度350℃,焙烧时间3 h效果最佳,催化剂的活性最好。     

固相反应法制备铌酸铁光催化剂降解甲基橙

以Fe3O4和Nb2O5为原料,采用固相反应法制备铌酸铁光催化剂,评价了其光催化降解甲基橙的活性。研究了n(Fe)∶n(Nb)、煅烧温度、光催化剂质量浓度和光催化反应时间对光催化降解率的影响。700℃以下的煅烧产物中生成了FeNb2O6,800℃以上的煅烧产物中生成了FeNbO4。将n(Fe)∶n(Nb)为0.8的Fe3O4和Nb2O5在700℃煅烧8h可以制备出活性最佳的铌酸铁光催化剂。NiO的掺杂不能提高铌酸铁的光催化能力。当ρ(甲基橙)为10mg/L,ρ(光催化剂)为4g/L时,光催化降解效率最大,光照时间为180min时,甲基橙的η(降解率)为72.7%。     

Ga_2O_3/凹凸棒石复合催化剂的制备及催化合成肉桂酸环己酯

采用浸渍法由凹凸棒石负载氧化镓(Ga2O3)制备了Ga2O3/凹凸棒石复合催化剂。用IR、XRD、BET、TEM对催化剂结构进行了表征,并通过肉桂酸环己酯的合成,对催化剂制备条件、催化活性和反应动力学特性进行了考察。结果表明:催化剂的最佳制备条件是Ga2O3负载量为催化剂总质量的10%,焙烧温度450℃;在肉桂酸环己酯合成过程中,当n(肉桂酸)∶n(环己醇)=1∶4.5(其中肉桂酸0.02 mol)、催化剂用量0.5 g、反应温度130℃、反应时间70 min时,产品平均酯化率为95.0%,催化剂经5次重复使用,酯化率仍达81.5%;反应为准二级反应,表观活化能为90.78 k J/mol,130℃时反应速率常数为1.03×10-2L/(mol·min)。     

SO42-/Fe2O3-Al2O3-SiO2固体超强酸的制备及催化活性研究

采用化学共沉淀和单因素法制备新型固体超强酸催化剂SO2-4/Fe2O3-Al2O3-SiO2,研究得到催化剂的最佳制备条件为:n(铁)、n(铝)、n(硅)=1∶2∶1,陈化时间6 h,浸渍硫酸浓度0. 75 mol/L,浸渍时间40 min,焙烧温度500 ℃,焙烧时间5 h.用红外光谱对固体酸进行了表征,以乙酸正丁酯的酯化反应对其催化活性进行了初步研究.     

Ce-TiO2/SiO2模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝的研究

制备了Ce掺杂的TiO2复合SiO2光催化剂(Ce-TiO2/SiO2),使用该光催化剂在模拟太阳光下催化降解亚甲基蓝水溶液,研究了催化剂用量、亚甲基蓝初始质量浓度、溶液pH、无机阴离子对光催化降解效果的影响。结果表明:n(Ce)∶n(Ti)∶n(Si)=0.002∶1∶1时所制催化剂的光催化活性最好;对于2.5 mg/L、pH为11的亚甲基蓝溶液,投加100 mg/L的光催化剂反应2 h可达到最高降解率(92.6%);NO3-、SO42-、Cl-的存在对光催化降解具有抑制作用。