稀土改性固体超强酸催化剂SO42-/TiO2-La2O3的制备及其催化性能

制备了稀土改性固体超强酸SO24-/TiO2-La2O3环境友好催化剂,并以丁酸丁酯的合成作为探针反应,系统考察了原料摩尔比n（La3＋）∶n（Ti4＋）、硫酸浸渍时间、焙烧温度、活化时间等制备条件对SO24-/TiO2-La2O3催化活性的影响.实验表明：制备催化剂的适宜条件是原料摩尔比n（La3＋）∶n（Ti4＋）=1∶34,浸渍浓度为0.8 mol.L-1,浸渍时间为24 h,焙烧温度为480℃,活化时间3 h.利用优化条件下制备的催化剂SO24-/TiO2-La2O3催化合成缩醛（酮）,在醛/酮与二元醇（乙二醇,1,2-丙二醇）的投料摩尔比为1∶1.5,催化剂的用量占反应物总投料质量的0.5%,反应时间为1 h条件下,10种缩醛（酮）的产率为41.4%～95.8%.     

磁性纳米CoFe2O4／TiO2复合材料的制备及光催化性能

首先用化学共沉淀法以聚乙二醇作表面活性剂制备出乙醇基CoFe2O3磁流体,再以其为前驱体、钛酸正四丁酯为原料,用溶胶～凝胶法得到易于磁分离回收的磁载光催化剂CoFe2O4／TiO2,并利用电子透射电镜（TEM）,X射线衍射仪（XRD）,傅立叶红外光谱仪（FTIR）,振动样品磁强计（VSM）,可见光分光光度计（UV—vis）等进行表征．以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征其光催化活性．结果表明：钛酸正四丁酯与纳米CoFe2O4粒子表面的聚乙二醇分子发生吸附、交联,使TiO2均匀地包裹在CoFe2O4上,形成CoFe2O4／TiO2核壳结构．煅烧后获得尖晶石型CoFe2O4与锐钛矿型TiO2复合光催化粒子,其磁性能和光催化性能均较高,甲基橙降解率达90％以上．     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

应用表面光电压谱研究TiO_2/AS体系的表面态

采用(NH4)2SO4和TiO2为原料,制备了TiO2/AS复合材料。用表面光电压谱(SPS)表征了TiO2/AS的表面态。发现在热处理过程中(NH4)2SO4和TiO2之间发生了反应,生成了S-Ti配合物,这个表面的S-Ti配合物SPS峰的强度和IR峰的强度与处理温度有平行关系。     

稀土固体超强酸SO4^2-／TiO2-Al2O3／La^3＋催化合成磷酸三（1，3-二氯丙基）酯

以三氯氧磷和环氧氯丙烷为原料,在自制催化剂固体超强酸SO4^2-／TiO2-Al2O3／La^3＋作用下合成了磷酸三（1,3-二氯丙基）酯,研究了SO4^2-／TiO2-Al2O3／La^3＋对合成反应的影响．结果表明：在n（环氧氯丙烷）：n（三氯氧磷）=3．3：1、催化剂用量为三氯氧磷的2％、反应时间为3h时,酯化率达98．5％．该催化剂易于回收且可重复使用．     

SO2-4/TiO2-MoO3-La2O3催化合成丁醛乙二醇缩醛

报道了以稀土改性固体超强酸SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3为多相催化剂,通过丁醛和乙二醇为原料合成丁醛乙二醇缩醛,探讨了SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3催化剂对缩醛反应的催化活性,较系统地研究了原料量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明：在n(丁醛)：n(乙二醇)=1：1．5,催化剂用量为反应物料总质量分数的0．80％,环己烷为带水剂,反应时间1．0h的优化条件下,丁醛乙二醇缩醛的收率可达81．9％,由此可见：SO4^2-／TiO2-MoO3-La2O3是合成丁醛乙二醇缩醛的优良催化剂,具有良好的应用前景。     

制备条件对TiO2／S^2-／SO3^2-耦合系统产氢的影响

采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的有序聚集体为模板辅助制备了纳米TiO2,通过XRD和比表面测试（BET）对纳米TiO2进行表征,详细考察了投料比、投料时间、水浴温度、煅烧温度和煅烧时间等对TiO2／S^2-／SO3^2-耦合系统产氢性能的影响。结果表明,n（CTAB）：n（TiO2）为0．10,投料时间为40min,水浴温度40℃,在450℃下锻烧2h时,制备的TiO2／S^2-／SO3^2-耦合产氢系统3h累计产氢694．5mL,较S^2-／SO3^2-独立系统的产氢量提高36．3％,最大瞬时产氢速率为11．9mL／min。根据试验结果对耦合产氢的反应机理进行了初步探索。     

Thermal Decomposition of Leightonite,K2Ca2Cu（SO4）4·2H2O

The thermal decomposition of Leightonite, K2Ca2Cu（SO4）4·2H2O, was studied by thermal gravimetric analysis（TGA）, differential thermal analysis（DTA）, X-ray diffraction（XRD）, etc. The results show that the Leightonite is dehydrated around 170 ℃ to 390 ℃ and transformed to be new intermediate （K-Cu-SO4） sulphate salt with bright-green color. Moreover, the chemical structure changes during the thernal decomposition process was describled in detail. And the as-resulting phases are demonstrated to be K2Ca2（SO4）3, K2SO4, CaSO4 ,and Cu2O.     

前驱体浓度对纳米TiO2薄膜生长及光激发特性的影响

以Ti（SO4）2为原料,无水碳酸钠（Na2CO3）为添加剂,采用水热合成法在钛合金基底上成功制备了锐钛矿相的纳米TiO2薄膜。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等测试手段系统的研究了前驱体浓度对纳米TiO2薄膜生长特性、结晶特性和相组成的影响规律;利用光致激发光谱（PL）研究了所制备TiO2薄膜的光激发特性,并通过微观机制对其影响规律进行了理论解释。     

氧化钛锡复合纳米粉的制备及其气敏性

TiO2和SnO2都是n型半导体,广泛应用于检测H2、CO、醇类等气体的气敏传感器的研究中.本文以钛酸丁脂Ti(OC4H9)4和结晶四氯化锡SnCl4.5H2O为原料,采用共沉淀法,制备出氧化钛、氧化锡复合纳米粉.通过XRD、AFM对制备的复合材料进行了表征.以二氧化锡和二氧化钛摩尔比分别为2∶1;4∶1;6∶1;8∶1;10∶1的5种复合纳米粉体为基体材料,制成旁热式气敏传感器;采用静态配气法测试了各元件对乙醇气体的气敏性能;对元件的灵敏度、响应及恢复特性进行了研究;并分析了乙醇浓度、加热温度等对气敏元件气敏性能的影响.结果表明,复合材料由纳米晶粒组成,复合材料中TiO2含量低于12.5%时,钛离子取代锡离子形成固溶体,其气敏性能较高;TiO2含量大于12.5%,TiO2独立形核,形成两相复合纳米粉.复合材料对乙醇的灵敏度随浓度的增加而增大,呈现出比较好的线性关系.在273℃,乙醇体积分数为400×10-6时,n(SnO2)∶n(TiO2)=10∶1的复合粉体制备的气敏元件的灵敏度高达130.7;并且元件具有良好的响应及恢复特性.     

SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂的制备及其催化性能

用微波、红外、烘箱3种干燥方法制备了负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体,同时在复合载体表面负载SO4^2-制成SO4^2-／ZrO2／Al2O3催化剂,将此催化剂用于α-蒎烯催化异构化反应中。用XRD、FT—IR、TPD等对催化剂的表面积、孔径、晶相结构、酸强度等进行了表征。结果表明,微波干燥法制备的复合载体催化剂（SO4^2-／ZA-W）中ZrO2的粒度较小（平均6nm）,比表面积为156．1m^2／g,平均孔径为4．95nm,其表面酸性中心数和酸强度均高于红外干燥法和烘箱干燥法制备的催化剂。SO4^2-／ZA-W催化剂在α-蒎烯催化异化反应中具有较高的活性,α-蒎烯转化率为95．6％,α-松油烯、柠檬烯等单环萜烯的含量达到56．5％。     

石墨烯／二氧化钛复合光催化剂的制备及可见光催化性能研究

以钛酸正丁酯为钛源,采用一种简单的原位水解技术制备了石墨烯／二氧化钛复合光催化剂．通过XRD、SEM、TEM、Raman、PL和UV-vis光谱仪等分析手段对产物进行了表征,并测试了该复合光催化剂在可见光区对染料罗丹明B的光催化降解性能．实验结果表明：制备的复合光催化剂主晶相为锐钛矿型二氧化钛,石墨烯表面富集的二氧化钛颗粒尺寸约为10-20nm左右,均匀弥散、形成一层致密的氧化钛膜层．样品降解罗丹明B测试结果表明,石墨烯与二氧化钛的复合,一方面使得二氧化钛光催化剂在可见光区的吸收大大增强,另外,石墨烯的存在能够促进二氧化钛半导体中电子和空穴的有效分离,并且在一定程度上提高了污染物在半导体表面的富集效率,从而使石墨烯／二氧化钛复合光催化剂对降解罗丹明B表现出良好的光催化活性．     

Ti/Si复合光催化剂的绿色制备及其光催化染料降解性能

以钛酸四丁酯（TBOT）为钛源，硅酸四乙酯（TEOS）为硅源，以非离子表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（P123）做模板剂，绿色无毒的表面活性剂司盘80（Span80）为扩孔剂，通过调节扩孔剂Span80与表面活性剂P123的配比以及TBOT与TEOS的配比利用水热法一步合成一系列Ti/Si复合材料。经过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、BET比表面积测试、X射线衍射等手段对合成的Ti/Si复合材料进行表征，确定最佳比例的Ti/Si复合材料的制备方法。实验结果表明，在Span80质量为0.4 g，SiO₂和TiO₂摩尔比为8∶2时，所制得的Ti/Si复合材料Ti/Si-2具有最大比表面积，为470.76 m²/g，孔隙分布均匀。室温下，紫外光光照条件下2 h内对水中亚甲基蓝染料的降解效率可以达到99.3%，性能比商品化P25型纳米TiO₂光催化剂更优良。     

反相微乳液法制备负载型TiO_2光催化剂

以TiCl4为原料、粉煤灰微珠为载体,采用反相微乳液法制备了负载型TiO2光催化剂,讨论了负载对TiO2光催化剂的性能的影响。用热分析仪（DSC-TGA）测定了前躯体的热解行为,通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱仪（FTIR）对催化剂的物相、形貌及特征官能团进行表征,并用可见分光光度计测定甲基橙的降解率。结果表明：焙烧温度为550℃时,负载型TiO2光催化剂为锐钛矿与金红石混合型,且微珠表面形成一层连续、均匀的薄膜。甲基橙催化降解实验表明：负载型TiO2催化剂对甲基橙的降解率在90min内达到49%,明显高于未负载型光催化剂。     

MoP/TiO_2-SiO_2-Al_2O_3的制备及加氢脱芳性能研究

采用溶胶—凝胶法及共浸渍法制备了TiO2-SiO2-Al2O3复合载体,并用共浸渍法制备负载型MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂。XRD结果表明,TiO2的晶相衍射峰呈锐钛矿,SiO2则大多以无定型态分散于γ-Al2O3晶体表面。通过原位还原技术对催化剂进行还原处理,在连续固定床反应器上进行活性评价,结果表明,钛硅铝物质的量比对催化剂的活性有很大的影响,在温度为360℃,压力为3MPa,液时空速为1h-1,氢油体积比为500∶1的反应条件下,n（Ti）∶n（Si）∶n（Al）为1∶1∶4,Mo负载量为20%时,MoP/TiO2-SiO2-Al2O3催化剂的加氢脱芳活性最高,达到65.6%。并且TiO2-SiO2-Al2O3三元复合载体比传统的γ-Al2O3和SiO2-Al2O3二元复合载体的活性分别提高了19.6%和13.6%。     

SO4^2-/ZrO2介孔氧化物的合成及表征

以十二烷基硫酸钠（SDS）为模板剂,乙二胺为碱介质,水热法合成ZrO2介孔材料。焙烧之后,在不同浓度的硫酸溶液中浸渍反应,得到SO4^2-/ZrO2介孔氧化物。研究结果表明,当n（Zr）︰n（SDS）︰n（H2NCH2CH2NH2）︰n（H2O）=1.0︰1.0︰1.6︰200,反应温度为60℃时,所合成的介孔氧化物在0.5 mol.L^-1 H2SO4溶液中浸渍3.5 h,550℃焙烧2 h,产物的酸量为1.905 4 mmol.g^-1。     

电解质掺杂Na2SO4对固体氧化物燃料电池性能的影响

以不同含量的Na2SO4掺杂YSZ（Y2O3稳定的ZrO2,Y2O3的摩尔分数为8％）为复合电解质,Co3O4为阳极催化剂,La0.7Sr0.3MnO3为阴极催化剂,组装固体氧化物燃料电池,以二氧化硫气体为燃料气,测试复合电解质材料电池的电化学性能.结果表明：以质量分数为25％的Na2SO4＋YSZ为复合电解质的电池在700℃时,获得最大开路电压372mV,功率密度7.87mW·cm-2.以不同含量的Na2SO4掺杂YSZ作为复合电解质时,电池的电流密度和功率密度的高低顺序均为：质量分数25％的Na2SO4＋YSZ＞质量分数16％的Na2SO4＋YSZ＞质量分数8％的Na2SO4＋YSZ＞质量分数50％的Na2SO4＋YSZ＞YSZ.     

TiO_2/NiO复合纳米纤维制备及光催化性能研究

通过溶胶-凝胶过程,采用静电纺丝技术,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP,Mn=900 000）和钛酸正丁酯为前驱物,制备了PVP/Ti（OPr）4/Ni（CH3COO）2复合一维纳米纤维材料。经控温缓慢氧化分解,在600℃的条件下成功制备了直径50～100 nmTiO2/NiO纳米纤维。采用扫描电镜、红外光谱、X射线粉末衍射、拉曼等分析手段对样品进行了表征,系统地介绍了TiO2光催化作用机理并在紫外灯下使用样品对罗丹明B溶液进行降解实验。结果显示,0.5%TiO/NiO复合纳米纤维具有良好的光催化活性。