磁性氧化石墨烯/TiO_2复合材料的制备及光催化降解染料废水的研究

为了提高TiO2的光催化性能,采用Hummers法自制氧化石墨、纳米TiO2、FeCl3等为原料制备了磁性氧化石墨烯/TiO2(磁性GO/TiO2)复合光催化材料。以活性艳红X-3B为模拟废水,对该催化剂在紫外光下的催化活性进行了评价。结果表明,TiO2/GO材料中GO含量为3%时光催化活性最好,磁性GO/TiO2复合材料GO含量为8%时在1.4 h时可以达到93%的降解率。     

制备条件对Au/TiO_2液相氧化反应活性的影响

采用沉积-沉淀法制备纳米级Au/TiO_2催化剂,以葡萄糖液相催化氧化制葡萄糖酸为探针反应,考察了催化剂制备条件对Au/TiO_2活性的影响,并利用TEM、XRD和XPS等方法对催化剂进行了表征。结果表明,Au/TiO_2对葡萄糖液相氧化反应的催化活性与催化剂的制备条件密切相关,纳米金的颗粒尺寸不是决定催化活性的惟一因素,金在催化剂中的价态对催化活性有重要影响。     

纳米金催化剂室温下对甲醛的催化氧化

Fe Ox和Ce O2对于Au/Al_2O_3催化剂催化氧化甲醛是一种有效助剂。本文采用等体积浸渍法制备了Au/Fe Ox/Al_2O_3和Au/Fe Ox-Ce O2/Al_2O_3复合催化剂。考察金负载量和Fe Ox-Ce O2复合助剂对催化剂室温催化氧化甲醛的影响,并利用XRD、BET和透射电镜(TEM)对催化剂进行技术表征。研究表明:在Au负载量等同时,催化活性顺序是:Au/Fe O_x-Ce O_2/Al_2O_3Au/Fe O_x/Al_2O_3Au/Ce O2/Al_2O_3;Au负载量越高催化剂催化活性越好。     

钒酸铋/氧化石墨烯复合催化剂的制备及性能

采用改良的Hummers法制备了氧化石墨烯(graphene oxide,简写为GO),并通过水热法制备了BiVO_4及添加不同质量分数GO的GO/BiVO_4复合催化剂。对制备出的BiVO_4和GO/BiVO_4复合催化剂样品利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和能谱分析(EDS)进行了表征分析。以亚甲基蓝为目标污染物,考察了样品的催化活性。结果表明,随着GO量的增加,GO/BiVO_4的光催化活性先增加后降低,但均高于纯BiVO_4的催化活性;当GO掺杂量为1%时,对亚甲基蓝的降解率达到最高。     

氧化石墨烯掺杂锌铝类水滑石负载钯金催化剂的制备及催化性能

采用离子交换-还原法制备了氧化石墨烯(GO)掺杂锌铝类水滑石负载钯金双金属纳米颗粒的催化剂(Pd Au/Zn-Al LDHs/GO),通过XRD、TEM表征了催化剂的结构,以GO掺杂锌铝类水滑石为载体负载钯金纳米颗粒粒径小(约2nm)且分散均匀。以苯甲醇空气氧化形成苯甲醛的反应为模型,评价催化剂的催化性能,探讨了载体及钯、金比例对催化反应的影响。催化结果表明,氧化石墨烯掺杂的锌铝类水滑石是考察载体中最好的钯、金催化剂的载体,随着钯金比的增加催化剂的催化活性先增加后降低,生成苯甲醛的选择性下降,当钯金比例为1∶1时,催化剂(Pd1Au1/Zn-Al LDHs/GO)的综合催化性能最好,催化活性随反应温度的升高而升高,但选择性随温度的升高而下降。在Pd1Au1/Zn-Al LDHs/GO催化下,80℃反应8h后苯甲醇的转化率可达96%,苯甲醛的选择性为93%,催化剂循环使用4次后仍保持较好的催化性能。     

基于CS-Au NPs@GO/GCE构建电化学免疫传感器对甲胎蛋白的检测

利用氧化石墨烯(GO)较大的比表面积可以,采用电化学方法在其表面电沉积壳聚糖(CS)-金纳米粒子(Au NPs),制备CS-Au NPs@ GO复合材料。利用Au NPs对蛋白质的吸附作用及CS分子的-OH与蛋白质分子的-NH_2和-COOH结合作用,构建电化学免疫传感器,用于甲胎蛋白(AFP)的检测。在最优的条件下,运用电化学交流阻抗(EIS)和差分脉冲伏安法(DPV)等对传感器进行电化学表征。结果表明,构建的传感器表现出低的检测限和良好的抗干扰性,可以较好地用于AFP的快速检测。     

Au/Sn-deAl-β的制备及其催化甘油氧化酯化的性能研究

以SnCl₄接枝的脱铝β分子筛(Sn-deAl-β)为载体,采用沉积-沉淀(DP)法制备了不同Au质量分数的Au/Sn-deAl-β催化剂;利用XRD、XRF、N₂物理吸附和NH₃-TPD对Au/Sn-deAl-β进行表征,并考察了催化剂制备方法、组成、结构和反应条件对甘油氧化酯化制备乳酸甲酯性能的影响。结果表明,Si/Al摩尔比为510、Au理论质量分数为1%且DP过程中pH为9.00的条件下制备的Au/Sn-deAl-β催化剂具有最高的乳酸甲酯选择性;Au/Sn-deAl-β催化剂兼具氧化脱氢位点和Lewis酸中心,能够高选择性地实现甘油氧化酯化制备乳酸甲酯。此外,甘油氧化酯化的产物与Au颗粒尺寸和催化剂酸性密切相关,小尺寸的Au颗粒相对有利于甘油酸甲酯和乙醇酸甲酯的生成。     

PtAu/ZrO_2催化甘油选择性制备乳酸

采用溶胶-沉积法制备了Pt Au/ZrO_2系列催化剂,在惰性气体气氛下用于催化甘油选择性制备乳酸。研究不同反应温度下,不同单金属负载和不同比例Pt Au双金属负载催化剂的催化活性以及不同气氛下催化剂重复使用性能,对催化剂进行BET、AAS和TEM等表征。结果表明,在浓度1.1 mol·L-1甘油水溶液10 m L、(1∶1)Pt Au/ZrO_2催化剂用量0.132 g、反应温度160℃、氮气压力1.4 MPa和反应时间6 h条件下,甘油转化率90%,乳酸选择性93.7%。催化剂重复使用性能实验验证了氧气气氛下催化剂活性保持良好。     

基于石墨烯纳米材料的水质Cr(Ⅵ)电化学传感器

针对我国水质重金属六价铬(Cr(Ⅵ))污染问题突出,提出了一种基于石墨烯纳米材料的水质Cr(Ⅵ)电化学传感器。采用电化学方法还原氧化石墨烯,构建石墨烯纳米材料修饰金电极(r GO/Au)。采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术表征了r GO/Au的表面形貌和结构;采用方波伏安法、循环伏安法和线性扫描伏安法等电化学方法研究了Cr(Ⅵ)在r GO/Au表面的直接电催化还原行为,优化了氧化石墨烯的电化学还原电位和还原时间,以及支持电解质pH、浓度和检测电位等实验参数;采用计时电流法,在无须预富集的条件下,考察了Cr(Ⅵ)浓度与r GO/Au响应电流之间的线性关系。实验结果表明,石墨烯纳米材料对Cr(Ⅵ)有明显的电催化还原活性,计时电流响应值与Cr(Ⅵ)浓度呈良好的线性关系,线性范围为5~2000μg·L-1,最低检测限为0.5μA·L-1(S/N≥3)。所制备的r GO/Au具有对常见其他重金属干扰离子(Cr(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ))较好的抗干扰性能,11次连续测定后,响应值相对初始值下降幅度小于10%,表明该修饰电极具有较好的稳定性。本研究提出的电化学传感器具有检测方法简单、快速、环保以及可重复使用的优点,能够应用于水质重金属Cr(Ⅵ)的快速测定。     

甲醇水蒸汽重整制氢Au/TiO2催化剂

采用沉积-沉淀法制备了一系列Au/TiO2催化剂,考察了Au负载量、焙烧温度以及助剂等因素对甲醇水蒸汽重整制氢反应催化性能的影响;并利用XRD, TEM对催化剂进行了表征. 结果表明,制备条件对催化性能有明显影响;Au负载量为5%(w)时所得催化剂活性较好;助剂NiO可使催化剂催化甲醇水重整的催化活性明显提高;100℃烘干未焙烧制得的催化剂活性最好;TEM结果显示,NiO的加入使载体TiO2颗粒分散度提高,Au粒粒度变小.     

催化裂解聚丙烯合成石墨烯碳纳米杂化材料及其电化学应用

研究了氧化石墨烯(GO)负载Co-Ni催化剂原位催化聚丙烯(PP)进行三维石墨烯碳纳米杂化材料的合成,同时考察材料作为超级电容器电极的电化学应用。将乙酸钴和乙酸镍按比例加入GO水溶液中,利用聚醚胺400(D-400)将二者还原为氢氧化物并自组装负载在GO表面,制备出GO负载Co-Ni催化剂(GO/Ni-Co)。将GO/Ni-Co熔融共混到PP中,在氮气保护下裂解碳化共混得到石墨烯基碳纳米杂化材料。采用SEM、TEM、XRD和Raman等对其形貌结构进行表征。结果表明:利用该方法可成功制备一种三维石墨烯碳纳米杂化材料(RGO/C)。将所制备的RGO/C应用于超级电容器,在扫描速率为2m V/s时,最大比电容达到595F/g,并且具有良好的循环稳定性。     

Au/LaCo_(1-x)Ce_xO_3催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究

为进一步提高催化剂活性,用Ce对LaCoO3载体进行改性,并采用溶胶-凝胶法制备系列LaCo1-xCexO3(x=0~0.5)载体。其中,x=0.1和0.2时,载体为钙钛矿结构。采用沉积-沉淀法制备Au/LaCo1-xCexO3(x=0.1、0.2)催化剂,通过XRD、BET和H2-TPR等方法对催化剂进行催化活性评价及稳定性表征测试。结果表明,Au/LaCo0.9Ce0.1O3和Au/LaCo0.8Ce0.2O3催化剂能够在90℃将CO完全转化,在此温度进行的连续20h和30h的寿命实验中,CO转化率保持100%,催化活性和稳定性均优于Au/LaCoO3催化剂。表明掺杂Ce改性载体,能够提高催化剂活性和稳定性。     

明胶基天然高分子/氧化石墨烯复合微胶囊的制备及调湿性能

利用调湿材料的吸放湿性能调节湿度是一种环保节能的被动调湿技术,广泛应用于室内调湿、食品包装、文物保护等领域。采用壳聚糖、液体石蜡、氧化石墨烯(GO)为微胶囊核心材料,利用壳聚糖和GO的静电作用形成类似表面活性剂亲水亲油结构的壳聚糖-GO结合体,在乳化剂和壳聚糖-GO结合体共同作用下乳化获得乳胶束,然后以此乳胶束为模板,采用戊二醛交联法制备了明胶基天然高分子/GO复合微胶囊(M-GO)。考察了GO用量、乳化pH值对乳液胶束粒径和稳定性的影响。在最佳乳化条件下制备了微胶囊,并研究了GO的引入对微胶囊的结构和吸/放湿性能的影响。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸附对微胶囊的结构进行表征,通过测试微胶囊吸湿率和放湿率研究其调湿性能。结果表明,当GO用量为3 mL (1 mg/mL)、乳化pH值为5.10时,乳化形成的乳液粒径均匀且乳液的稳定性较好。GO与壳聚糖、明胶相互作用成功制备了微胶囊,未引入GO的微胶囊呈封闭的微球结构,当引入GO后所得的微胶囊M-GO为壳层开孔的中空结构,具有较大的比表面积和孔体积,有利于对水分的吸附。M-GO在不同湿度下的饱和吸湿量、吸湿/放湿率均优于未引入GO微胶囊,说明GO通过改变微胶囊的微结构、增加吸附水分的表面积,从而能够提高调湿性能。     

Pd-Au/1cTiO2/SiO2催化剂的制备及其烯烃的环氧化性能

使用沉淀沉积法及溶液浸渍法分别将Au和Pd纳米粒子负载在原子层沉积法制备的1cTiO₂/SiO₂载体上,制备出两种不同Pd负载量的Pd-Au双金属活性中心纳米催化剂。采用TEM、EDX、XPS对所制备的催化剂进行了详细的表征,确定了纳米粒子的形貌、Pd-Au元素的化学价态和组成。测试了该类催化剂在以氧气为氧源的环己烯环氧化反应中的活性和选择性,并对反应溶剂、共还原剂种类、反应温度等条件进行了筛选。在优化后的反应条件下考察了该催化剂对不同结构烯烃的适用性。对于环状烯烃,底物转化率均大于95%,环氧产物选择性均大于91%。催化剂在循环回收5次后,催化活性和反应选择性保持不变。     

氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备及光催化性能测定

用hummers法制备出氧化石墨烯(GO),用研磨法和溶胶凝胶法制备出氧化石墨烯(GO)/SnO_2光催化剂。对制备的GO和GO-SnO_2运用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征。通过正交实验系统的研究了催化剂氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备条件对光降解性能的影响。结果表明:p H值为7.08.0,焙烧温度为180℃,焙烧时间为3.5 h条件下制备了的光催化剂(SnO_2∶GO=50∶1)对模拟废水在汞灯(紫外光)下20 min降解率达到99%。     

Au/C催化剂在乙二醛氧气氧化制乙醛酸中的性能研究

分别采用浸渍法、沉积沉淀法、固定化凝胶法制备了系列Au/C催化剂,考察了催化剂对乙二醛液相氧化制乙醛酸的催化性能,并运用BET、XRD、XPS等手段对催化剂进行了表征。结果表明,固定化凝胶法制备的金催化剂表现出较好的催化活性,在反应温度为50℃的条件下,以空气为氧化剂,催化氧化乙二醛制备乙醛酸时,乙二醛转化率为23.9%,乙醛酸的选择性达41.5%,表明该反应能在温和的、环境友好条件下进行,但催化剂重复使用后活性有一定的下降。     

Au/MOF-5催化剂在三组分偶联反应中的催化性能

采用浸渍法制备了Au/MOF-5催化剂,用X射线衍射(XRD)、N₂物理吸附、红外光谱(IR)、热重分析(TG-DTA)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和透射电镜(TEM)对催化剂进行表征,并探索其在醛、炔和胺三组分(A³)偶联反应中的催化性能。实验结果表明:Au/MOF-5对醛、炔和胺三组分偶联反应具有较好的催化活性,而且对产物炔丙基胺的选择性为100%。Au/MOF-5对反应底物具有较宽的适用范围,对于芳香醛和脂肪醛、二级胺和N-烷基取代苯胺、芳香炔和脂肪炔均具有较好的催化活性,而且对于吸电子芳香醛的催化活性大于供电子芳香醛。Au/MOF-5可以循环使用至少3次,催化活性变化不大。     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能?

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

载姜黄素纳米金微球的制备及缓释性能研究

以HAuCl4和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分别作为Au源和表面活性剂,采用晶种生长法制备Au纳米微球,经硅烷偶联剂表面修饰并进一步装载姜黄素,探究Au纳米微球负载Cur的载药及缓释性能,利用FTIR、XRD、SEM等分析技术对所制备材料的理化性质进行表征.结果表明,成功制备以Au为载体的姜黄素纳米金微球,与姜黄素...