CdS修饰TiO2棒阵列/导电云母复合材料及其光阴极保护性能

通过水热法,TiO2纳米棒生长在片状导电云母核体表面成功合成了TiO2纳米棒/导电云母复合材料(TiO2 NRA/C-mica).为提高TiO2 NRA的光响应能力,通过溶液浸渍法在TiO2 NRA上负载硫化镉纳米粒子(CdS NPs)制备出CdS修饰TiO2 NRA/C-mica复合材料.通过XRD,SEM,UV-Vis,PL和光电化学等技术对所制得的复合材料进行表征.结果表明,CdS NP均匀负载于TiO2 NRA上形成了异质结构,有效拓宽了TiO2 NRA/C-mica的可见光响应范围和光生电子-空穴的分离效率;CdS NP(8)/TiO2 NRA/C-mica具有较佳的光电化学性能.与TiO2 NRA/C-mica相比,CdS NP(8)/TiO2 NRA/C-mica复合材料的光电流密度提高0.9倍,电位降高出300 mV(vs.SCE),对304不锈钢具有优异的光阴极保护性能和防腐效果.     

桑蚕丝在离子液体中的溶解及再生性能

合成了2种离子液体,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物[AMIMCl]和1-(2-甲基)烯丙基-3-甲基咪唑氯化物[(MA)MIMCl];考察了丝素蛋白在2种离子液体中的溶解特性,及在离子液体中的最佳溶解温度和最大溶解度.通过X-ray衍射,红外光谱(IR-FTIR)和热重分析(TGA)等手段对再生蚕丝素制品性能进行了初步的测试.结果表明:在90℃下,2种离子液体能够在30 min内溶解最大质量分数为15%的桑蚕丝丝素蛋白;经过离子液体溶解后,桑蚕丝的分子构象不发生变化,不发生衍生化反应,热稳定性有所下降,热分解温度降低.桑蚕丝丝素在离子液体中的溶解属于直接溶解.     

离子液体的制备及在织物抗静电整理中的应用

采用N-甲基咪唑、溴代正丁烷为原料,1,1,1-三氯乙烷为溶剂合成中间体[bmim]Br,再利用[bmim]Br和四氟硼酸钠以甲醇为溶剂合成离子液体[bmira]BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐),离子液体[bmim]BF4结构均经IR、1HNMR予以表征.将[bmim]BF4应用于涤纶织物的抗静电整理.分析了[bmim]BF4的用量、轧余率、焙烘温度对涤纶织物抗静电性能的影响,并利用TiO2/SiO2水溶胶进行处理,以提高离子液体整理涤纶织物的抗静电性能的耐久性.     

蒙脱石基TiO2光催化材料制备表征及应用研究

蒙脱石作为基材,采用溶胶-凝胶法和改型、改性制备得到TiO2/钙基蒙脱石,TiO2/钠基蒙脱石及TiO2/有机蒙脱石3种复合光催化材料.采用XRD、FT-IR、AFM、SEM等测试技术对材料进行表征分析,结果表明:复合光催化材料中TiO2均以锐钛矿相存在,TiO2晶体平均粒径为12-27 nm.钙基蒙脱石表面纳米TiO2晶体以单体结晶状尖端突出向上发育;钠基蒙脱石表面纳米TiO2以连生体结晶状形成晶体薄膜;有机蒙脱石表面纳米TiO2晶体颗粒则以团聚状分布.当用于降解偶氮染料废水的条件为:废水浓度400 mg/L,催化剂浓度3 g/L,紫外光催化反应60 min时,3种光催化材料对偶氮染料废水的降解脱色率分别为95.87%,96.28%和71.07%.     

可聚合离子液体AMPS-TEA的合成及其交联共聚物对有机溶剂的吸收行为

以丙酮为溶剂,以三乙胺（TEA）中和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）,合成了阴离子带不饱和键的AMPS-TEA可聚合离子液体,采用差示扫描量热（DSC）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、核磁共振技术（¹H-NMR）表征该离子液体;以过硫酸铵（APS）为引发剂,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（NMBA）为交联剂,AMPS-TEA与丙烯酰胺（AAm）在水溶液中共聚,合成了Poly(AMPS-TEA-co-AAm)凝胶,研究了该凝胶的吸收行为.结果表明,AMPS-TEA的玻璃化温度为-59.4 ℃,Poly(AMPS-TEA-co-AAm)凝胶吸水可达218 g/g,吸收二甲亚砜可达68 g/g,并对1-丁胺、甲醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮等多种有机溶剂具有超强吸收作用.提出离子液体完全由阴、阳离子组成、处于完全电离状态,是可聚合离子液体的交联共聚物对有机溶剂具有超强吸收作用的关键原因.     

TiO_2-MCM-41的制备表征及选择性吸附脱硫研究

以钛酸正丁酯作为钛源,MCM-41为载体,采用加热回流法合成了TiO2-MCM-41介孔分子筛(n(Si)/n(Ti)=5),并借助XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段研究了吸附剂的结构特性。以催化裂化汽油为油品进行静态脱硫和动态脱硫实验,结合使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(GC-SCD)偶联技术系统考查了吸附剂的选择性吸附脱硫性能及其对不同硫化物的选择性规律。结果表明,TiO2在介孔分子筛MCM-41的内孔壁能均匀分散;TiO2与MCM-41孔道表面的SiO2以Si—O—Ti键连接;MCM-41经负载TiO2后,吸附脱硫性能明显提高;TiO2-MCM-41对FCC汽油中各种硫化物的选择性顺序为:四氢噻吩2-甲基四氢噻吩≈C5硫醚3,4-二甲基噻吩2/3-乙基噻吩2-乙基-5-甲基噻吩噻吩2,5-二甲基噻吩C1-C3硫醇2-甲基噻吩2,3-二甲基噻吩3-甲基噻吩2,4-二甲基噻吩苯并噻吩。     

纳米TiO2/多孔矿物光催化剂与甲基橙染料的作用过程研究

以沸石、膨润土和坡缕石等多孔矿物为载体,制备了纳米TiO2/多孔矿物光催化剂.通过甲基橙染料评价材料的光催化性能,并分析光催化剂与有机污染物的作用过程.研究表明:纳米TiO2/多孔矿物光催化剂对甲基橙染料具有吸附和光催化的共同作用.负载TiO2后的光催化剂比表面积和吸附性能较原矿均有明显提高.当光催化剂与甲基橙溶液混合后,甲基橙染料分子被迅速吸附至催化剂颗粒表面;催化剂颗粒表面的部分甲基橙染料在光照作用下被其表面的TiO2所分解,同时部分甲基橙染料在不断搅拌过程中在颗粒表面发生脱附;持续光照,催化剂表面的染料分子不断发生分解.     

掺杂镝和钴纳米TiO2光催化剂的溶胶-凝胶法制备及其性能

采用溶胶-凝胶法,制备TiO2、Co2 /TiO2、Dy3 /TiO2、Co2 ,Dy3 /TiO2光催化剂.通过考察掺杂离子的种类和用量对所得催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝性能的影响,得出Dy3 /TiO2中Dy3 的适宜掺杂量为1.0%(质量分数),Co2 ,Dy3 /TiO2中,当Dy3 的掺杂量为1.0%时,Co2 的适宜掺杂量为0.2%,相应的脱色效率为98.79%.当掺杂量适当时,4种催化剂用于紫外光催化降解亚甲基蓝的活性次序为:Dy3 /TiO2>Co2 ,Dy3 /TiO2>TiO2>Co2 /TiO2.XRD分析结果表明,所得光催化剂均为纳米粒子.     

NaY分子筛负载型离子液体在催化裂化汽油脱硫中的应用

采用物理浸渍法将[C5mim]HSO4（1-戊基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体）负载在分子筛表面,得到分子筛负载型离子液体。采用萃取氧化法,考察了负载型离子液体对催化裂化汽油的脱硫效果。结果表明,分子筛孔道大小对脱硫效果有一定的影响。以NaY分子筛为负载剂,质量分数为35%的H2O2为氧化剂,考察了氧化剂加入体积、萃取时间、剂油体积比等不同条件对催化裂化汽油的脱硫效果。确定了最佳脱硫实验条件为10g负载型咪唑硫酸氢根离子液体,100mL FCC汽油,1mL H2O2,40℃下反应60min后对汽油有较高的脱硫率,一次脱硫率可达94%,初始含硫质量分数为200μg/g的汽油经一次脱硫后含硫质量分数可降至10μg/g以下。反应结束后,通过简单的倾倒使负载型离子液体与汽油分离,负载型离子液体通过回收后可重复使用。     

掺镍离子纳米TiO2薄膜的制备及光催化性能分析

以钛酸四丁酯和无水乙醇为原料,加硝酸镍引入镍离子,采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉法在玻璃表面施涂膜层,镀膜速度控制在2～3mm/min.热处理以后,得到均匀透明的掺镍纳米TiO2薄膜.通过对样品分析得出:TiO2薄膜成分主要为锐钛矿相,且其纳米颗粒分布均匀,尺寸在50～100nm之间.对光催化降解甲基橙进行实验分析,结果表明:掺入镍离子后,提高了TiO2薄膜对甲基橙的光催化降解能力.不同的掺杂浓度,不同的烧结温度导致TiO2薄膜的光催化降解率不同.煅烧温度为400℃,掺镍摩尔浓度为3%时,光催化效果相对较好.     

离子液体[C_6mim]Br中TiO_2气凝胶的制备

以钛酸四丁酯为前驱体,离子液体[C6mim]Br为催化剂及模板剂,在低温、常压条件下制备了TiO2气凝胶。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及N2吸附/脱附法对结构进行了分析。结果表明,TiO2气凝胶为锐钛矿晶体结构,平均孔径为9.7nm,比表面积为264.3m2/g,孔体积为0.513cm3/g。以活性蓝为模拟污染物,紫外汞灯为光源,研究了TiO2气凝胶的光催化活性。结果表明,TiO2气凝胶具有优于P25的光催化活性。     

强化蒙脱石去除水溶液中四环素的动力学研究

通过对蒙脱石的改性处理,制备了强化铁铈-纳基蒙脱石,并研究了其对水溶液中四环素的吸附行为。结果表明,溶液pH、离子强度和温度对吸附效果均有明显的影响。用Freundlich方程和二阶吸附动力学方程能较好的描述四环素的吸附过程。     

TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中甲基橙的光催化降解动力学的研究

采用溶胶一凝胶法制备了纳米TiO2,并以TiO2和镁盐溶液为前驱物用氨气鼓泡法制得了TiO2／Mg（OH）2复合材料．利用氢氧化镁在水溶液中较强的吸附能力和TiO2对有机物的催化降解作用,研究TiO2／Mg（OH）2复合材料对有机污水中的甲基橙暗反应吸附规律和光反应催化降解性能．结果表明：当Ti02／Mg（OH）2加入量为1g·L^-1。时,在可见光下照射180min后,对有机污水中含20mg·L^-1的甲基橙的降解率达到98．00％,同时在同等条件下选用国家标准（30mg·L^-1亚甲基蓝溶液）作为参照时,降解率可达99．20％．TiO2／Mg（OH）2复合材料对污水中甲基橙的催化降解反应较好地符合Langmuir动力学模型,可用一级反应动力学方程进行描述．     

吡啶-对甲苯磺酸功能化离子液体催化2-萘甲醚的酰化

吡啶与1,4-丁基磺内酯反应首先制备具有磺酸基团的两性盐,然后再与对甲苯磺酸反应合成吡啶-磺酸功能化离子液体,通过核磁共振(NMR)和红外光谱(IR)表征其结构。该离子液体作为催化剂及溶剂,催化2-萘甲醚的乙酰基化反应,设计正交试验L₉(3⁴)优化其反应件。结果表明,2-萘甲醚的物质的量为5mmol、2-萘甲醚/乙酸酐的物质的量比为1∶5,离子液体质量0.3g,120℃下反应6.0h,2-萘甲醚的转化率达90.7%。主产物2-甲氧基-1-萘乙酮的选择性为99.4%;其中,影响反应物转化率和产物选择性的主要因素为反应时间和温度。     

离子液体[Amim]Cl中玉米秸秆纤维素的溶解再生性能

以玉米秸秆为原料,在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)中制得了玉米秸秆纤维素再生膜。通过FTIR、XRD、SEM和TGA等测试方法对玉米秸秆纤维素及其再生膜进行了表征。结果表明,经过酸碱法处理的玉米秸秆纤维素可直接溶解在目标离子液体中,再生前后秸秆纤维素发生了从Ⅰ到Ⅱ的晶型转变;再生膜具有致密均匀的结构且呈现优异的热稳定性;离子液体可以多次循环利用。     

吸附相反应技术制备沸石负载TiO_2光催化剂

以钛酸丁酯为钛源,天然沸石为载体,采用吸附相反应技术,以沸石表面吸附的水层为"纳米反应器",制备了沸石/TiO2光催化剂。运用红外光谱分析和X-射线光电子能谱分析对沸石/TiO2光催化剂进行了表征。结果表明,在沸石表面成功地负载了纳米TiO2。以250W紫外线高压汞灯为光源,以有机颜料甲基橙为目标降解物,研究了沸石/TiO2光催化剂的光催化性能,并探讨了沸石中TiO2负载量、沸石/TiO2用量与催化剂催化活性之间的关系。结果表明,当沸石与钛酸丁酯质量比为1∶3时,沸石/TiO2光催化剂具有较好的光催化活性。提高沸石/TiO2光催化剂的用量能提高其对甲基橙溶液的光催化降解效率。     

Characterization of Calcined Kaolin/TiO_2 Composite Particle Material Prepared by Mechano-Chemical Method

Calcined kaolin/TiO2 composite particle material (CK/TCPM) was prepared with TiO2 coating on the surfaces of calcined kaolin particles by the mechano-chemical method. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM) were used to investigate the microstructures and morphologies, respectively. The mechanism of the mechano-chemical reaction between calcined kaolin and TiO2 was studied by infrared spectra (IR). The results show that TiO2 coats evenly on the surfaces of calcined kaolin particles by Si-O-Ti and Al-O-Ti bonds on their interfaces. The hiding power and whiteness of CK/TCPM are 17.12 g/m2 and 95.7%, respectively, presenting its similarity to TiO2 in pigment properties.     

La掺杂混晶TiO2薄膜的制备及光催化活性

为提高TiO2的光催化降解性能,达到利用光能降解环境污染物的目的,对TiO2光催化剂进行了掺杂改性研究.通过在氟钛酸铵、硼酸混合溶液中加入硝酸镧,应用液相沉积法(LPD)制备了掺镧TiO2复合薄膜.采用XRD、UV-Vis、XPS、SEM等手段对TiO2薄膜的组成、结构和表面形貌进行了测试表征,并以甲基橙溶液的降解反应...     

TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料的制备及光催化性能研究

以钛酸异丙酯为前驱体,采用水热合成法制备了TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)等对样品进行了详细的表征,并以罗丹明B作为模型污染物,研究了TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料作为光催化剂在紫外光照射下的光催化能力,结果表明TiO2/氮掺杂碳纳米管复合材料对环境污染物具有良好的降解能力。     

纳米氧化钛的凝胶网格制备及光催化性能研究

以氨水、三氯化钛为原料,明胶为反应介质,采用凝胶网格沉淀法制备锐钛矿型二氧化钛纳米粒子,并用XRD、SEM对产品进行了表征,探讨了部分反应条件对产品粒径的影响。实验确定最佳制备条件为:明胶含量为14%、Ti3+浓度为0.6 mol/L、NH3.H2O浓度为0.8 mol/L,所得产物粒度均匀、大小可控、不易团聚。采用光催化降解实验讨论了催化剂用量、光源、脱色时间等因素对直接耐晒翠蓝染料降解率的影响。TiO2投加量为8 g/L、高压汞灯光照1 h时,直接耐晒翠蓝脱色率可达84.17%。