采用掺杂金属离子的TiO2光催化剂降解甲醛的工艺研究

采用溶胶凝胶法制备不同金属离子掺杂的TiO2光催化剂,以甲醛作为目标污染物,探讨了影响TiO2光催化效果的因素;研究了催化剂用量、甲醛初始浓度、pH值等影响因素对甲醛污染物降解效果的影响。结果表明,制备的Cu2+/TiO2粉体降解甲醛的效果最佳。     

MoO3/TiO2-SiO2催化剂的阈值效应

采用气相流动吸附法制备TiO2/SiO2复合载体,浸渍法担载一定量MoO3.用XRD、LRS和TPR等考察了MoO3在TiO2/SiO2表面的分散状态,中压固定床反应装置测定MoO3/TiO2-SiO2、MoO3/SiO2催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)、环己烯加氢(HYD)和苯加氢(BHD)活性.结果表明,(1)TiO2的加入有利于加强MoO3与载体之间的相互作用,促进MoO3在载体表面的分散,提高其分散阈值;(2)当MoO3载量低于分散阈值时,其HDS、HYD和BHD活性随MoO3载量的增加而明显增大,但在高于分散阈值后,几乎保持不变,能明显体现负载型Mo催化剂在HDS、HYD和BHD反应中的阈值效应;(3)MoO3-TiO2/SiO2催化剂的HDS、HYD和BHD活性都较MoO3/siO2催化剂高,TiO2能很大程度地改善MoO3/SiO2催化剂的HDS、HYD活性.     

铌对V2O5/TiO2催化剂性能的影响

考察了含铌的V2O5/TiO2催化剂在邻二甲苯催化氧化制苯酐反应中的催化性能,并与不含铌的催化剂进行了比较,发现铌的加入能够显著降低催化剂的初始反应温度,提高催化剂在低温区的活性,且在较宽的温度范围内苯酐的选择性较高,有利于工业操作,用TPD、XRD、XPS等测试方法研究了铌对催化剂结构的影响.     

TiO2-Al2O3复合载体的比较

采用沉淀法、共沉淀法、溶胶凝胶法(W)和溶胶-凝胶法(E)制备TiO2-Al2O3复合载体,并采用XRD、BET和TEM等方法进行表征。结果表明,沉淀法、溶胶凝胶法(W)和溶胶-凝胶法(E)制成的复合载体基本保留了最初引入的γ-Al2O3的孔特征,具有较大的比表面积、孔体积和孔径,TiO2以锐钛矿晶型存在,且主要以表面富集的形式分散在γ-Al2O3表面;而共沉淀法制成的复合载体比表面积、孔体积和孔径最小,孔径分布更加集中,TiO2在整个体相均匀分散。     

CdS/CeO2异质结纳米光催化剂催化还原CO2的研究

采用水热法制备CdS/CeO₂异质结纳米光催化剂,并采用X射线粉末衍射、高分辨率透射电子显微镜、紫外-可见光谱等对所合成催化剂的物理化学性质进行表征,评价其光催化CO₂还原性能。结果表明：相比于CdS及CeO₂纳米颗粒,CdS/CeO₂异质结纳米光催化剂可拓宽催化剂的可见光吸收范围,降低带隙,有效延缓电子-空穴对的复合,降低电弧半径及电子-空穴对转移运动电阻,从而提高催化剂的可见光感应范围及光催化活性,证实半导体复合制备的异质结纳米结构可有效提高催化剂光催化还原CO₂的活性;1 mmol Cd(OOCCH₃)₂·2H₂O水溶液中加入100 mg CeO₂纳米颗粒所制备的异质结纳米光催化剂CdCe-100具有最优的光催化CO₂还原性能,在反应时间为10 h时,CO产率为213μmol/g, CH₃OH产率为1 534μmol/g,且重复利用6次时催化...     

B2O3/TiO2-ZrO2催化剂上环己酮肟的气相Beckmann重排反应

用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物载体.BET、DTA、XRD表征结果表明,该复合载体具有较大的比表面积和较好的热稳定性.对于环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺,用复合载体制备的B2O3/TiO2-ZrO2催化剂,比分别以TiO2、ZrO2为载体所制备的B2O3/TiO2和B2O3/ZrO2催化剂具有更高的活性和选择性.实验结果表明,催化剂表面中等强度的酸位是环己酮肟气相Beckmann重排反应的有效活性中心.     

多级孔TiO2/γ-Al2O3复合载体的制备及表征

以碳酸氢铵为沉淀剂,廉价的硫酸铝、硫酸钛为原料,采用液相共沉淀法制备了不同TiO2质量分数(0~15%)的TiO2/γ-Al2O3复合载体。运用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、电子显微镜扫描(SEM)方法对所制得的复合载体进行了表征。结果显示,当TiO2/γ-Al2O3复合载体中TiO2的质量分数逐渐增大到15%时,其中的TiO2由无定型高度分散态转变为锐钛矿晶型开始在γ-Al2O3上富集,复合载体中γ-Al2O3的存在提高了TiO2的热稳定性;采用此方法制得的TiO2/γ-Al2O3复合载体比表面积较高,具有介孔(2~50nm)-大孔(>50nm)双孔分布的多级孔结构,最可几孔径在7~11nm之间;TiO2/γ-Al2O3复合载体二次粒子形貌为短粗纤维状。     

MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂对正庚烷异构化的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物载体,浸渍法制备了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂,通过XRD、BET表征了催化剂的物化性质,并在连续流动固定床反应器上考察了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化正庚烷临氢异构化反应性能,讨论了催化剂制备条件和反应条件对其正庚烷异构化催化性能的影响。结果表明,当 w(MoO₃)=5%、w(WO₃)=15%、w(TiO₂)=80%、w(SiO₂)=20%、焙烧温度773 K、还原温度723 K、反应温度553 K、还原时间6 h 时,MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂对正庚烷异构化反应表现出最高催化活性,此时正庚烷转化率可达23.12%, 异庚烷选择性可达77.32%。     

纳米TiO2的研究与应用进展

针对近年来纳米TiO2研究的新成果,综述了纳米TiO2制备的研究进展;对影响纳米TiO2光催化降解的因素(如纳米TiO2的晶型与粒径、掺杂与改性及辅助光催化技术等)进行了讨论;对纳米TiO2在环境保护领域的主要应用进行了评述.指出纳米TiO2光催化技术尚未完全达到实际应用水平,还存在一些明显的不足,将纳米TiO2光催化技术和传统水处理技术相结合可能是一个很好的发展方向.     

溶胶-凝胶（水热）法制备TiO2-SiO2及期对Co/TiO2-SiO2的F-T反应催化性能的影响

 分别采用溶胶-凝胶法和溶胶-凝胶水热法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物,采用等体积浸渍法制备了Co/TiO₂-SiO₂催化剂。采用N₂吸脱附、XRD、Raman、XPS、TPR等手段考察了载体制备方法对催化剂结构的影响,考察了载体制备方法对催化剂费-托合成反应性能的影响。结果表明,溶胶-凝胶水热法制备的TiO₂-SiO₂复合氧化物具有较高的比表面积,在提高Co物种还原度的同时,有利于更多的Co物种在载体表面分散,进而提高了催化剂对费-托合成反应的催化活性,降低了甲烷的选择性,并提高了C⁺₅烃的选择性。     

Fe 3+x-TiO2/Shell光催化剂的制备及其对石油的光催化降解

 以自制的贝壳基规整吸附体为载体,采用浸渍煅烧法制备了Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂。采用XRD、SEM-EDS和UV-Vis等技术对制备的Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂进行表征。以石油为降解对象,考察了Fe³⁺掺杂量、Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell的负载次数及光照时间对Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化活性的影响。结果表明,Fe³⁺掺杂量为0.7%(m(Fe³⁺ )/m(TiO₂)×100%)、Fe ³⁺_0.7-TiO₂负载次数为4次时,制备的Fe ³⁺_0.7-TiO₂/Shell光催化剂的光催化活性最高,300 W碘钨灯照射16 h,石油的光催化降解率达76%。     

固体超强酸SO2-4/TiO2-CuO-SiO2催化制备蓖麻酸正丁酯

制备了固体超强酸SO4^2-/TiO2-CuO-SiO2催化剂,并用XRD技术、低温氮气吸附-脱附技术对其进行了表征。对固体超强酸SO4^2-/TiO2-CuO-SiO2催化蓖麻酸正丁醇酯化反应进行了研究。考察了反应温度、醇酸摩尔比、催化剂用量（催化剂/油质量比）及反应时间对蓖麻酸转化率的影响。在反应温度为118℃（油浴温度为140℃）、醇酸摩尔比为9∶1、催化剂用量为7%、反应时间为12h的优化工艺条件下,蓖麻酸转化率平均可达95%。用气相色谱法对产品进行了分析,正丁酯总含量为96.7%。产品后处理简单,对环境无污染且催化剂可活化再生重复使用。     

TiO2对Ni2P催化剂加氢脱硫性能的影响

以DBT为模型化合物,研究了不同的钛引入量对Ni2P催化剂加氢脱硫性能的影响。通过表征发现少量钛的引入影响了Ni2P前体的还原性能;钛的引入提高了Ni2P催化剂的加氢性能,随着钛引入量的增加,加氢选择性和加氢脱硫活性出现先增加后降低的趋势,当Ti/Ni=0.03时,加氢脱硫活性最高。     

固体超强酸SO42-/TiO2-SiO2催化废旧塑料裂解制燃油

本文采用溶胶-凝胶法和浸渍法制备了SO4^2／TiO2-SiO2固体超强酸催化剂,并应用于聚丙烯废塑料催化裂化制燃油。同时考察了催化剂组成、焙烧温度、反应温度、催化剂用量对塑料催化裂解反应的影响。结果表明,在硫酸／TiO2-SiO2质量比为3、TiO2／SiO2摩尔比为1、经500℃焙烧所制备的固体超强酸SO4^2／TiO2-SiO2催化剂对塑料裂解反应具有最好的催化性能;在最佳裂解工艺条件（反应温度420℃、催化剂用量2g／10g塑料）下,液体燃油的收率可达78．6％。催化剂的正丁胺-TPD表征结果表明,SO4^2／TiO2-SiO2催化剂表面具有较多的强酸和超强酸位,XRD结果表明,金红石相TiO2对超强酸位的形成有利。     

TiO2载体制备及其在加氢脱硫中的应用

以聚乙二醇-1000(PEG-1000)为模板剂,采用改进的溶胶-凝胶法制备TiO2载体,用X射线衍射、N2物理吸附、电镜扫描(TEM)等方法对载体进行表征,并在小型连续固定床反应器上对其进行加氢脱硫性能考察。结果发现,TiO2载体在500℃下焙烧后,仍具有良好的比表面特性和孔结构,比表面积为191.02 m2/g,孔径为5.57 nm,孔容为0.27 cm3/g。其加氢脱硫反应结果显示,TiO2载体负载质量分数20%磷化钼,在360℃,2 MPa,3 h-1反应条件下,其脱硫率为98.57%,而该催化剂在反应前无需预硫化,仍能保持良好的催化活性。     

锐钛矿相TiO2纳米纤维制备与摩擦学性能

采用简便且可重复性较好的碱熔法制备锐钛矿相TiO2,采用简便的表面修饰技术对其进行表面改性,得到TiO2纳米纤维,并采用XRD、SEM和FT-IR方法对其进行表征。利用四球摩擦试验机考察其作为油品润滑添加剂的摩擦学性能。结果表明,所合成的TiO2纳米纤维为锐钛矿相结构,结晶度和纯度较高,而且在油品中具有良好的分散性;TiO2纳米纤维具有良好的抗磨减摩性能,并能够很好地提高油品承载能力,当其加入量为1.5%(质量分数)时,抗磨减摩以及提高承载能力的效果最好。这些特性使得锐钛矿相TiO2纳米纤维有望在未来成为绿色润滑油添加剂。     

焙烧温度对Pd/TiO2催化剂加氢性能的影响

以自制TiO2成型载体采用浸溃法制备了0．5％Pd／TiO2催化剂,考察了催化剂前驱体的焙烧温度对粗对苯二甲酸（CTA）中的主要杂质对羧基苯甲醛（4-CBA）的加氢性能的影响,并用XRD、BET、XPS等手段对催化剂进行了表征。结果表明,Pd在催化剂中呈均匀分散状态,随着焙烧温度的增加,催化剂的BET比表面积无明显变化,但催化剂表面的Pd／O原子比和Pd的比表面积先增大而后降低。焙烧温度400℃时,催化剂表面Pd的比表面积最大,4-CBA的转化率最高。在反应温度280℃～290℃,H,分压0．6～1．5MPa,反应时间0．5～2．0h的条件下,0．5％Pd／TiO2催化剂上4-CBA转化率可在99．2％以上。研究结果可为粗对苯二甲酸加氢精制催化剂的研究提供一个新的方向。     

CA和EDTA对Co-Mo-P/TiO2-γ-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂性能的影响

 制备了添加螯合剂柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)的Co-Mo-P/TiO₂-γ-Al₂O₃加氢脱硫催化剂,并对其进行了BET、SEM和H₂-TPR表征。以FCC汽油重馏分为原料,考察了螯合剂对Co-Mo-P/TiO₂-γ-Al₂O₃催化剂选择性加氢脱硫性能的影响。结果表明,添加CA或EDTA均可不同程度地提高Co-Mo-P/TiO₂-γ-Al₂O₃催化剂的比表面积;适量的加入CA或EDTA可有效改善活性组分在载体上的分散状态,减弱活性组分与载体间的相互作用;加入CA可明显改进催化剂的选择性加氢脱硫性能;而加入EDTA同时提高了催化剂的脱硫活性和加氢活性,没能改善催化剂的选择性加氢脱硫性能。