光催化制氢用纳米结构光催化剂的研究进展

纳米结构光催化剂由于其独特的性能优势已成为催化剂领域未来发展的必然趋势。综述了各种光解水制氢用纳米光催化剂的研究进展,如金属氧化物、金属硫化物、金属氮化及其复合物等,指出TiO2已经也将会是光催化制氢中所用光催化剂最重要的一种,其它类型氧化物根据其性能特点在实际的光催化制氢系统中也能被有效应用,如何对纳米半导体材料进行合理裁剪和复合是纳米复合材料的研究重点。根据目前研究现状指出,结合不同的技术和方法,实现多技术集成将是今后光催化制氢纳米材料研究的主要方向。     

Fe~(3+)/g-C_3N_4光催化降解罗丹明B研究

罗丹明B是一种具有致癌、致突变等作用的难降解的工业污染物,如何高效地降解罗丹明B具有很重要的现实意义。本研究通过模板法和高温法配合制备Fe~(3+)/g-C_3N_4,采用X射线衍射分析、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱等对其进行了表征,并以Fe~(3+)/g-C_3N_4为催化剂光催化降解罗丹明B。结果发现,该法成功制取了Fe~(3+)/g-C_3N_4,其对罗丹明B的降解效率较g-C_3N_4提高3.8倍,经过60min反应,98.3%罗丹明B被降解,说明Fe~(3+)/g-C_3N_4能有效地光催化降解罗丹明B,具有潜在的应用前景。     

氧化石墨烯载药体系负载甲硝唑及体外释放的研究

通过改良的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),用GO负载抗菌药物甲硝唑(MTR),探讨了载药体系(GO-MTR)体外释放MTR的行为。GO经SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等表征表明,其褶皱较多、较薄,层间距为0.800 nm,具有石墨烯(001)晶面,在水中易分散,在紫外区230 nm有最大吸收;载药实验表明,增大负载体系的pH、升高温度均有利于GO吸附MTR,100 mL 1 mg/mL GO与0.500 g/L MTR等体积混合后,在pH为9.0、温度为40℃、振荡150 min的条件下,GO对MTR的负载量达494 mg/g,负载率为98.8%;释药研究表明,药物释放的突跃在8~36 h,释放时间较长,酸性体系有利于药物释放,pH为6时释药率可达58.7%。     

基于上转换发光的可见/近红外光催化研究现状及展望

上转换发光材料可将低能光子转换为高能光子,对于太阳能的转化利用具有潜在的应用前景。本文以TiO₂为例,介绍了上转换发光在可见/近红外光催化领域的研究背景,说明了光能吸收、光能转换、光能转移、表面反应的光能利用机制,总结了上转换发光的研究进展。同时重点分析了稀土上转换发光在可见/近红外光催化领域的研究现状,阐述了上转换发光与其它改性方法协同提高TiO₂光催化效率的基本原理。最后提出了基于复合上转换发光的光催化研究思路,展望了上转换发光在光催化中的应用前景。     

CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

碳酸二甲酯是一种绿色的有机合成中间体,由CO2直接合成碳酸二甲酯备受关注。本文介绍了CO2和CH3OH直接合成碳酸二甲酯的各种催化剂,分析了催化剂的优缺点,探讨了催化反应的机理。同时介绍了合成碳酸二甲酯的新技术和新方法。最后指出了由CO2直接合成碳酸二甲酯的研究趋势。     

Cu~(2+)掺杂g-C_3N_4光催化降解甲基橙研究

g-C_3N_4是很有前景的非金属光催化剂之一,但其存在光生电子-空穴复合较严重、光催化效率较低等缺点,严重影响了g-C_3N_4在光催化领域内的应用,对其改性,提高光催化效率,就变得尤为迫切。利用微波合成法将Cu~(2+)掺杂于g-C_3N_4中制备Cu~(2+)/g-C_3N_4,并采用X射线衍射分析、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、比表面吸附等对其进行了表征,并选用偶氮染料甲基橙为目标污染物来衡量Cu~(2+)/g-C_3N_4降解有机污染物的能力。结果发现,微波合成法成功将Cu~(2+)掺杂于g-C_3N_4中,用Cu~(2+)/g-C_3N_4做光催化剂经过6h反应后,对MO降解率提高14%,达到86%,说明Cu~(2+)掺杂g-C_3N_4确实能提高氮化碳降解有机污染物的能力,具有潜在的应用价值。     

Cu/Zn比对CuO/ZnO/ZrO_2催化CO_2加氢合成甲醇性能的影响

研究了不同Cu/Zn摩尔比对CO2加氢合成甲醇催化性能的影响。采用草酸凝胶共沉淀法制备了一系列不同Cu/Zn摩尔比的Cu O/Zn O/Zr O2催化剂,考察不同温度及Cu/Zn摩尔比对催化性能的影响,并结合X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、程序升温还原(H2-TPR)和程序升温脱附(H2/CO2-TPD)技术对催化剂的结构和性质进行表征。结果表明:适宜的Cu/Zn摩尔比可以提高催化剂的反应性能。在513 K,2.0 MPa,n(H2)/n(CO2)=3/1和GHSV=4 800 h-1反应条件下,当R(Cu/Zn)=4时,Cu O/Zn O/Zr O2催化剂反应性能最好,CO2转化率高达17.8%,甲醇选择性高达67.8%。     

CO_2加氢一步合成二甲醚催化剂的研究进展

针对CO2加氢一步合成二甲醚催化剂的活性载体、助剂、沉淀剂及沉淀次序、焙烧温度和制备方法等对中间产物甲醇合成的影响进行了综述,介绍了甲醇脱水催化剂组分的研究现状,并对催化剂的失活原因进行了分析,同时阐述了甲醇合成与甲醇脱水复合结构催化剂的研究趋势,最后提出了高效催化剂的研究开发思路。     

液相污染物降解中TiO2光催化性能的影响因素

TiO2光催化剂的改性、光催化反应器的设计以及操作参数等影响着TiO2在降解液相污染物时的光催化性能。综述了TiO2改性的各种机理,指出了反应器设计面临的难题,探讨了pH、温度、溶氧量、TiO2用量、污染物浓度、光强度等操作参数对催化性能的影响。最后,展望了TiO2光催化的发展趋势。     

油溶性1,8-萘酰亚胺类荧光化合物的合成与应用

以4-溴-1,8-萘酐为原料经过亚胺化和取代反应合成4-烷氧基-N-十八烷基-1,8-萘酰亚胺类荧光化合物。并以产率为指标讨论了影响亚胺化反应的因素, 得到优化的亚胺化工艺条件, 即反应温度50 ℃, 反应时间3 h, 4-溴-1,8-萘酐与十八胺的物质的量比为1∶1.08, 所得中间产物4-溴-N-十八烷基-1,8-萘酰亚胺的产率可达81.6%。中间产物的红外光谱表明生成的产物符合要求。对目标产物4-烷氧基-N-十八烷基-1,8-萘酰亚胺进行了荧光光谱测定, 在464 nm波长激发下样品的荧光光谱表明, 该类化合物在510～550 nm之间有明显的发射峰。目标产物在空调系统润滑油中有较好的溶解性, 在紫外灯照射下有较强的绿色或黄绿色荧光。