RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶-凝胶法和水热合成法制备了C掺杂多孔纳米TiO2,以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C催化剂.采用XRD、TEM、EDS、XPS及电化学分析对催化剂的结构和性能进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能.结果表明,RuAg的负载和C的掺杂提高了TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电催化的循环伏安曲线中未见甲醇氧化中间产物的氧化峰,0.54 V处有一个较大的甲醇氧化峰,其峰电流密度为5.8 mA/cm2,RuAg/TiO2-C比商用PtRu/C催化剂具有更高的催化活性和抗毒性,RuAg合金的负载以及RuAg合金与C掺杂多孔纳米TiO2载体之间较强的相互作用是其对甲醇催化性能提高的主要因素.     

RuAg/TiO2-C催化剂的制备及对甲醇的电催化氧化性能

采用改性溶胶凝胶法和水热合成法制备了掺C多孔纳米TiO2,并以其为载体制备了一种RuAg/TiO2-C甲醇催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、X射线能谱（EDS）和X射线光电子能谱（XPS）等对催化剂进行了表征,测定了其对甲醇的电催化氧化性能。实验结果表明,RuAg的负载和C的掺杂能提高TiO2对甲醇的电催化性能,RuAg/TiO2-C对甲醇电催化的循环伏安曲线中未见甲醇氧化中间产物的氧化峰,0.544 V处有一个较大的甲醇氧化峰,其峰电流密度5.8 mA/cm2,RuAg/TiO2-C比商用PtRu/C催化剂具有更高的催化活性和抗毒性,RuAg合金的负载以及RuAg合金与掺C多孔纳米TiO2载体之间较强的相互作用是其对甲醇催化性能提高的主要因素。     

铈掺杂Mn/TiO2催化氧化NO的性能

采用溶胶凝胶法制备TiO2载体，在负载Mn(Ac)2制备Mn/TiO2催化剂时掺杂铈，制备了Mn-Ce/TiO2催化剂。考察了Ce的掺杂量、活性组分负载量及焙烧温度等制备条件和空速、NO进口浓度及O2含量等工艺条件对其催化氧化NO性能的影响。对催化剂进行了XRD、BET及PL表征。结果表明，Ce的添加有利于活性组分在载...     

碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,选用3种不同还原剂(甲酸、甲醛、硼氢化钠)制备了碳载Pt-TiO2催化剂。通过XRD衍射,循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)对碳载Pt-TiO2催化剂的结构及其对甲醇的电氧化特性进行了研究。结果表明不同还原剂制备的催化剂中,TiO2的结晶度不同,Pt的粒径不同,电化学比表面不同,对甲醇的电催化氧化的催化活性也不同。其中用甲酸还原所制得的碳载Pt-TiO2催化剂对甲醇的电催化氧化活性分别是采用甲醛或硼氢化钠方法的1.41倍和1.76倍。     

乙二醇稳定的Pt/C催化剂的制备与表征

以乙二醇(EG)兼作溶剂和稳定剂,分别通过NaBH4和EG还原法制备了高度细化与分散的Pt/C催化剂,对其形貌、组成、结构和电化学活性比表面等进行了表征比较,并测试了它们对甲醇与乙醇电催化氧化的活性. 结果表明,2种催化剂中,Pt均为面心立方结构,粒径小且分布窄,在炭黑载体上分散均匀,单位质量Pt对甲醇与乙醇电催化氧化的活性相当;NaBH4还原法所制Pt/C催化剂中Pt0和Pt(220)晶面含量更高,Pt对甲醇与乙醇电催化氧化的峰电流密度分别为0.68与0.67 mA/cm2,分别是EG还原法所制Pt/C催化剂的1.2倍;2种催化剂对甲醇与乙醇电催化氧化的活性均与商品E-TEK催化剂相当.     

碳化钨/碳气凝胶纳米复合材料增强Pt电催化甲醇性能的研究

以间苯二酚和甲醛为原料,采用溶胶-凝胶法原位合成WC纳米颗粒制备了碳化钨/碳气凝胶(WC/CAs);以WC/CAs为载体,利用微波加热乙二醇还原法制备了Pt/WC/CAs催化剂。运用循环伏安法(CV)、线性扫描(LSV)、计时电流法(CA)、能谱(EDS)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等技术分析Pt/WC/CAs催化剂的组成、结构及其对甲醇的电催化氧化活性的影响。实验结果表明,载体中WC纳米颗粒的加入促进Pt贵金属颗粒对甲醇的电催化氧化活性,正扫电流峰ip与扫描速率的平方根v1/2线性相关,Pt/WC/C催化氧化甲醇的过程受扩散控制;且电催化活性比Pt/C要好。     

贵金属修饰的TiO2催化剂湿式氧化处理有机酸废水

以纳米TiO2为载体,采用浸渍法制备了贵金属(Ru,Pd和Pt)质量分数为1％的催化剂,利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附(N2 physical adsorption)、程序升温还原(H2-TPR)和透射电镜(TEM)等表征手段对催化剂进行了表征,并利用催化剂进行湿式氧化处理含有机酸的废水.结果表明,添加Ru或Pt可以有效提高TiO2的氧化活性,而 Pd对氧化活性提高不明显.在处理丙烯酸废水时,与Pt/TiO2催化剂相比,Ru/TiO2催化剂具有更高的低温氧化活性,在反应温度130℃,初始氧气压力3.0 MPa下,丙烯酸废水的化学需氧量(COD)去除率达到91.3％, 而在处理饱和有机酸废水(如乙酸和丁二酸)时,Ru/TiO2催化剂的氧化活性高于Pt/TiO2.     

F—TiO2光催化剂的制备及性能

TiO2具有化学稳定性好、成本低、耐腐蚀、无毒以及独特的光学、电学性质,纳米TiO2是目前最具应用前景的光催化剂。采用溶胶一凝胶法制备了F掺杂的TiO2光催化剂,用X-射线衍射（XRD）和紫外一可见光谱（UV—Vis）对其进行了表征,并通过降解甲基橙溶液来检测其光催化性能,研究了不同掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对F—TiO2光催化剂光催化性能的影响。结果表明,制备出的F-TiO2比未掺杂的TiO2具有较好的可见光响应,紫外光区响应并未受到影响。合成F—TiO2催化剂的最佳条件为F掺杂量为1．4％,煅烧温度600℃,煅烧时间2h。     

纳米TiO_2-Pt修饰电极上甲醇的电催化氧化研究

用电化学法合成前驱体Ti(OEt)4,经直接水解法制备纳米TiO2膜,通过直接在纳米TiO2膜上电沉积Pt微粒得到纳米TiO2 Pt复合催化电极。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析结果表明,纳米TiO2的晶形为锐钛矿型,粒径约30nm,电沉积纳米Pt粒子(平均粒径约60nm)均匀地分散在纳米TiO2膜表面。循环伏安和计时电位测试表明,纳米TiO2 Pt修饰电极对甲醇的电氧化具有高催化活性和稳定性,Pt载量为0 68mg/cm2时,室温下甲醇氧化电流达到190mA/cm2,是纯Pt电极上的7 6倍。     

掺杂Tb的TiO2异质结的制备

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Tb的TiO2粉末,再由其制备得到TiO2/Tb-TiO2复合催化剂粉末。使用SEM手段进行了表征,在可见光照射下,对罗丹明B溶液进行脱色反应实验,以研究不同Tb掺杂量以及不同复合比例对异质结催化活性的影响。结果表明,Tb-TiO2催化剂的光催化活性比纯TiO2好;而异质结结构TiO2/Tb-TiO2复合催化剂比纯TiO2光催化性能更高,但比Tb-TiO2光催化性能略差。     

甲醇在不同方法制备的碳载Pt-TiO_2催化剂上的电催化氧化

采用TiO2溶胶法,在不同条件下制备了碳载Pt-TiO2催化剂.通过循环伏安法(CV),计时电流法(CA)对碳载Pt-TiO2催化剂在甲醇上的电氧化特性进行了研究.结果表明不同条件制备的催化剂对甲醇的电催化氧化的催化活性不同.其中加入聚乙二醇所制得的Pt-TiO2/C催化剂对甲醇的氧化具有最佳的电催化活性和稳定性.     

载体制备工艺对Pt/CA催化剂甲醇氧化催化性能的影响

比较研究了炭气凝胶(CA)的制备工艺条件对其表面微观结构及以其为载体的催化剂Pt/CA甲醇氧化催化活性的影响.结果表明,常压干燥制得的CA表面以微孔为主,而超临界CO2干燥制得的CA表面主要以中孔为主,而且比表面积、表面孔容和平均孔径更大;超临界CO2干燥比常压干燥更适合制备高活性甲醇氧化Pt/CA催化剂的载体材料;CA制备过程中催化剂Na2CO3的用量(常用R/C表示,其中R代表制备CA的原料间苯二酚,C代表制备CA的催化剂Na2CO3)为200至1000的范围内,R/C的增大会引起超临界CO2干燥制得CA的表面平均孔径随之增加,R/C为300时制得的CA具有最大的BET比表面积和表面孔容,以其为载体制得的催化剂具有最好的甲醇氧化催化性能.     

S掺杂TiO_2/粉煤灰复合材料的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,粉煤灰为载体,采用溶胶凝胶法制备了掺杂不同质量分数S的TiO2/粉煤灰复合纳米材料。用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)等测试手段对其进行了表征,以甲基橙的降解为模型反应,评价了试样光催化活性。结果表明,掺杂TiO2/粉煤灰具备较高可见光催化活性,原因是掺杂的硫取代TiO2中的晶格氧形成Ti—S键,使TiO2的带隙能窄化引起对可见光的响应,增强催化剂对可见光的吸收,与未掺杂的TiO2/粉煤灰相比较,掺杂负载型二氧化钛催化剂能够获得更高的光催化活性。     

载体热处理温度对Pt/FeO_x催化甲醛氧化性能的影响

将Fe(OH)3以不同温度(T)热处理得到载体FeO_x-T,采用胶体沉积法制备了一系列Pt/FeO_x-T催化剂用于甲醛室温催化氧化反应。通过XRD、BET、H_2-TPR、FTIR和TEM对Pt/FeO_x-T催化剂的结构进行了表征。结果表明:热处理温度影响FeO_x载体的比表面积、氧化还原性质和Pt/FeO_x-T表面羟基的数量,以及Pt物种和FeO_x载体之间的相互作用。活性测试结果表明:以100℃热处理的FeO_x为载体,制备的Pt质量分数为1.5%的Pt/FeO_x-100催化剂具有较高的催化活性,在25℃、相对湿度(RH)55%的条件下,甲醛的转化率可达到96.2%。     

柠檬酸共浸渍法制备贵金属催化剂及催化氧化苯性能的研究

采用柠檬酸共浸渍法制备了负载量为0.3%(wt)的Pt/TiO2和Pt/Al2O3催化剂,研究了其对苯的催化氧化活性。研究表明:采用柠檬酸共浸法制备的催化剂与常规浸渍法制备的催化剂相比活性有了很大提高。当浸渍液中柠檬酸浓度为0.4 mol/L时制备的0.3%Pt/TiO2催化活性最高,在反应温度200℃,催化剂床层空速25000 h-1的条件下,反应气中非甲烷总烃去除率可达90%以上。     

复合ZrO_2载体负载Pt催化剂催化燃烧VOCs性能

采用共沉淀法制备复合ZrO_2载体,然后负载Pt制得催化剂,用于催化燃烧处理VOCs。采用BET、XRD和H2-TPD等对制备的复合ZrO_2载体和催化剂进行表征。结果表明,ZrO_2掺杂后有利于提高载体比表面积,改善载体结构。对甲苯进行催化燃烧实验,反应温度230℃时,甲苯转化率大于99.5%。考察制备的催化剂对鞋厂尾气催化处理能力,转化率均大于99.5%。     

Sn掺杂对Pt/Sn(x)-θ-Al_2O_3丙烷脱氢催化剂性能的影响

采用铝箔盐酸回流-油柱成型法制备了不同Sn掺杂量的Sn(x)-θ-Al_2O_3载体,并采用真空浸渍法制备了Pt/Sn(x)-θ-Al_2O_3催化剂。对制备的催化剂进行XRD、N2物理吸附-脱附、NH3-TPD、H2-TPR和TG-DTA表征,研究了在载体中掺入助剂Sn对Pt/Sn(x)-θ-Al_2O_3催化剂结构及丙烷脱氢催化反应性能的影响。结果表明,在载体制备过程中掺入Sn,可以提高催化剂反应活性和产物选择性,当Sn掺杂质量分数为1.0%时,催化剂具有最优的丙烷脱氢反应性能,15 h的平均丙烷转化率为32.4%,平均丙烯选择性为95.5%。     

氟氮共掺杂二氧化钛/还原氧化石墨稀复合光催化剂的制备及其可见光催化性能

以氧化石墨烯(GO)、TiO2、尿素、NH4F和Vc为原料,采用水热法制备氟氮共掺杂二氧化钛/还原氧化石墨烯复合光催化剂(F-N-TiO2/rGO)。对制备的F-N-TiO2/rGO样品的相组成、结构、形貌和光谱性质进行分析表征。结果表明:F、N共掺杂的TiO2仍为锐钛矿晶型,呈纳米颗粒状均匀分布在片状还原氧化石墨烯表面;增强了对400~800nm可见光的吸收,且吸收边发生明显的红移;同时C—Ti共价键的形成使石墨烯与TiO2紧密结合,提高了界面电荷传输效率使光生电子有效分离,使得F-N-TiO2/rGO的催化活性大大增强,可见光下对甲基橙(MO)的降解速率达1.17mg/(h·g),是商品P25的2.8倍。     

Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的加氢脱硫性能研究

采用溶胶凝胶(sol-ge1)、共沉淀(CP)和沉积沉淀(DP)法制备了介孔TiO2-Al2O3复合载体(简称复合载体);以噻吩加氢脱硫(HDS)为探针反应,考察了复合载体制备条件对负载型Au-Pd催化剂噻吩HDS反应性能的影响;并采用X射线衍射进行表征.结果表明,不同温度焙烧的TiO2一Al2O3复合载体都具有介孔结构,其中773 K焙烧制得的TiO2一Al2O3复合载体的比表面积和孔容较大,B酸中心较多;以乙醇还原的Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性较好.乙醇还原的Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂中Au-Pd之间及活性组分与载体之间的相互作用较强,形成AuxPdy合金的晶粒较小,活性组分的分散度和活性表面积较大,反应活化能较低,这些均有利于催化剂活性的提高.     

以十二烷基苯磺酸钠为模型反应物的Y2O3／TiO2复合催化剂的制备及光降解催化性能

采用浸渍法制备了Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂，并用紫外可见光谱、SEM、BET等手段对其进行了表征，以水相十二烷苯苯磺酸钠（DBS）溶液的光催化降解反应为实验模型，考察了TiO2掺杂Y2O3后的光催化氧化活性，并探讨了Y2O3掺杂量、吸附性、焙烧温度及时间对Y2O3/TiO2复合氧化物催化剂光催化活性的影响，实验结果表明：复合氧化物催化剂Y2O3/TiO2存在某一最佳组分比值，当两者重量比为1：200时，其催化活性是同样条件下前体催化剂TiO2的2.4倍。