外界条件对纳米TiO2光催化性能的影响

为找到纳米TiO2的最佳催化条件,以钛酸丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米级的掺杂Fe3+的TiO2粉末.通过XRD确定其相组成,利用紫外可见分光光度计测定光催化活性,研究外界条件包括光强度、溶液的pH值及环境温度对光催化反应的影响.结果表明:光强度在一定范围内越大光催化活性越高;pH值在4时光催化活性最大;环境温度对光催化反应无太大影响.在较高的光强度、pH=4的条件下光催化活性最好.     

甘油催化转移氢解制备丙二醇及其反应机理

以Raney Ni为催化剂,甲醇为供氢体,水为溶剂,对甘油催化转移氢解反应进行了研究,探讨了反应温度和甘油浓度对氢解反应的影响,并对甘油催化转移氢解反应机理进行了初步探索.与传统氢解方法相比,甘油催化转移氢解在较为温和的条件下得到了1,2-丙二醇.在温度为210℃,甘油初始浓度为0.64 mol/L,反应时间为12 h的条件下,甘油转化率达到54.7％,1,2-丙二醇的选择性为74.1％.一般情况下,在Raney Ni的催化作用下,甘油优先脱去伯位的羟基生成丙酮醇,随后加氢生成1,2-丙二醇.     

在聚乙烯薄膜表面丙烯酸气相光接枝聚合反应的研究

本文以二苯基甲酮(BP)为光敏剂,在聚乙烯薄膜表面进行丙烯酸的气相光接枝聚合反应.观察到:反应速率与光敏剂二苯基甲酮的浓度成正比;反应活化能为4.18kJ/mol,温度对光接枝反应影响不大;光接枝率随着聚乙烯上氢的活性和聚乙烯结构无序度的增加而增加:关键词:光敏剂;二苯基甲酮;气相光接枝聚合反应;丙烯酸     

AlCl3催化蒽与草酰氯的C-酰基化反应

为制备多环芳烃中间体,用AlCl3作催化剂,研究了常温常压下,蒽与草酰氯的C-酰基化反应.GC-MS分析了产物组成,GC考察了各因素对蒽转化率和产物选择性的影响.结果表明:反应生成了氯蒽、9-蒽甲酸、9-氯甲酰基-10-蒽甲酸、9-酮酸-9,10-二氢-10-蒽甲醇、9-氯乙基-10-氯乙烯基蒽和9,10-二氢-9,9'-二蒽甲酮等Friedel-Crafts碳正离子无法解释的产物;用碳正离子亲电取代-芳环上自由基亲电取代双反应历程可合理解释"反常产物"的生成;双反应历程可合理解释各因素对蒽转化率和产物选择性的影响.蒽与草酰氯的C-酰基化反应可以制备新型多环芳烃中间体9-氯甲酰基-10-蒽甲酸、1,2-蒽乙二酮和9,10-二氢-9,9'-二蒽甲酮.     

SCR脱硝催化反应模型的建立与验证

为研究硫酸氢铵在低温选择性催化还原( selective catalytic reduction, SCR)催化反应器中的生成条件、沉积及富集规律和催化剂再生技术,设计和搭建参照实际低温脱硝工程的中试规模的SCR反应器系统。在实验过程中,不能准确测量出沿催化剂轴向或在反应截面上NH3或NOx质量浓度的分布情况,而该情况对实验研究是比较重要的。为此,采用化学反应动力学和计算流体力学建立了SCR脱硝催化反应模拟模型,通过在相同反应条件下分别设定不同氨氮比、温度,比对实验测量数据间的变化趋势与模拟计算结果的一致性,验证所建催化反应模拟模型的正确性。该模型可为分析研究硫酸氢铵在反应截面上或沿催化剂轴向的生成条件、沉积及富集规律提供数据支撑,同时也能用于实际SCR脱硝工程脱硝催化反应过程的模拟。     

多相态反应条件下十氢萘催化脱氢反应过程的研究

对以Raney-Ni为催化剂的十氢萘在多相态反应模式下的脱氢反应过程进行了研究.考察了反应温度(573～673 K)、催化剂用量(2～14 g)和反应液用量(0.5～2.0 mL)对十氢萘脱氢转化率的影响.实验发现催化剂表面形成的多相态条件与反应温度、反应液用量和催化剂用量紧密相连,通过对实验过程的分析,认为多相态反应模式的关键是对系统动态能量平衡的控制,当系统达到能量平衡时,十氢萘的脱氢转化率应该最高.实验结果表明,在653 K、12 g Raney-Ni和1.5 mL十氢萘条件下,十氢萘脱氢反应转化率最高,生成氢气的纯度达到99%,不含任何小分子杂质气体.     

离子液体中脂肪酶催化合成乙酸香叶酯的研究

对脂肪酶在离子液体中催化香叶醇与乙酸乙烯酯转酯化反应生成乙酸香叶酯的过程进行了研究.考察了水活度、底物酯和醇物质量的比率、温度、离子液体和酶的重复利用对催化得率及催化反应初始速率的影响，其中离子液体的水活度采用水合盐对进行控制，而在考察离子液体和酶的重复利用时采用了未经分离酶的间歇反应的方法.结果表明,随着水活度增加酶在离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐中催化反应的初始速率的变化趋势呈钟形曲线.最优的催化反应条件为：水活度为0.28，底物酯和醇物质量比为9.42， 30 ℃.在重复利用12次后，离子液体体积和酶的催化活力都没有明显减少.     

蜡状芽孢杆菌的筛选及其产氢性能

为了研究纯菌种对产氢的影响,从污水厂活性污泥中分离了纯的产氢菌种XN12,根据16S rDNA序列和DnaJ基因序列、细胞形态、生理生化数据等多项鉴定分析,该菌种被鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus).为了研究该纯菌的产氢性能,实验以葡萄糖为底物,在不同pH值条件下观察其产气情况.实验结果表明:以每摩尔葡萄糖计,该菌在中性条件下获得最大产氢量为1.6 mol.对反应的液相产物的检验结果表明:该菌为丁酸发酵菌,通过丙酮酸代谢途径产出氢气.     

2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物合成反应热化学分析

从热化学的角度研究了2,5-二甲基己烷-2,5-二氢过氧化物的合成反应,通过应用PM3、AM1、MIND03三种结构优化算法进行了主反应和副反应的标准生成焓的计算.结果表明,2,5-DIOOH合成反应的特点是在同一反应体系中既发生较强的放热反应又发生较强的吸热反应,副反应是吸热反应;起始反应温度对该合成反应结果有很大的影响.     

掺混氢气对乙醇燃烧的化学作用模拟研究

为了更好地了解掺入氢气对乙醇燃烧时的作用机理,利用CHEMKIN PRO程序,对稀燃工况下的乙醇/氢气预混层流燃烧进行了化学反应动力学分析,采用一种辨识方法,对不同掺氢体积分数下,掺氢对乙醇燃烧的主要产物和中间产物的化学作用及热/稀释作用进行了区分、研究和讨论.结果表明:氢气的化学作用会促进乙醇消耗和中间组分的生成,并使其反应摩尔分数分布曲线向反应上游移动,增加反应速率;而热/稀释作用会抑制组分的生成,使反应摩尔分数分布曲线向下游移动,减缓反应速率;综合作用会使掺氢后的化学反应提前发生,并对有害污染物甲醛的产生起到抑制作用.     

响应面优化光催化降解低浓度富马酸废水

采用TiO2光催化氧化处理低浓度富马酸废水。在单因素实验基础上,通过响应面分析法中Box-Behnken进行实验设计,以废水初始浓度、pH值、催化剂投入量及光照时间作为变量,以废水的降解率作为响应量,研究不同变量对富马酸废水降解效率的影响及其交互作用。实验结果表明,该处理方法对富马酸废水具有很好的降解效率,光催化降解富马酸过程符合一级降解动力学过程;二次多项式的拟合优化结果表明,光照时间和废水pH值的交互作用显著。优化出的降解低浓度富马酸的最佳工艺条件是:废水初始浓度为68.76 mg/L时,催化剂投加量为0.06 g,pH值为5.01,反应时间为48.67 min,在该操作条件下降解效率可以达到97.41%。     

复合铌酸盐的合成和光催化活性的研究

利用光催化剂降解有机染料具有很好的应用前景,光催化材料在光催化反应中起着重要的作用,但是如何制备化学性质稳定、在可见光下具有高的催化活性的催化剂一直是人们探索的一个主题。以Ag2O、Nb2O5、Na2CO3为前驱物,经高温固相反应法合成了具有不同Na/Ag摩尔比的（AgNbO3）1-x（NaNbO3）x复合铌酸盐。采用X-射线粉末衍射（XRD）、紫外-可见漫反射谱（UV-vis DRS）等方法对样品的结构和光谱响应特征进行了表征,以亚甲基蓝的降解反应为探针考察不同Na/Ag摩尔比的（AgNbO3）1-x（NaNbO3）x复合铌酸盐在可见光下的光催化活性。结果表明,由高温固相法合成出的复合铌酸盐的结构随着Na/Ag摩尔比的变化而变化,光谱响应特征随Na/Ag摩尔比的减小逐渐红移,而对亚甲基蓝的降解性能随Na/Ag呈规律性变化,其中（AgNbO3）0.6（NaNbO3）0.4复合铌酸盐呈现最好的光催化活性。     

Photocatalytic H2 evolution activity of CuO/ZrO2 composite catalyst under simulated sunlight irradiation

Zirconia-supported CuO (CuO/ZrO₂) composite photocatalysts were successfully synthesized via citric acid-assisted sol-gel technique. For comparison, CuO/ZrO₂ materials were also prepared by solid state reaction and co-precipitation method. The as-prepared powders were characterized by X-ray diffractometry (XRD), transmission electron microscopy (TEM), and thermogravimetric-differential thermal analysis (TG-DTA). The photocatalytic activity of CuO/ZrO₂ catalyst was investigated based on the H₂ evolution from oxalic acid solution under simulated sunlight irradiation. The effects of molar ratio of CuO to ZrO₂, preparation method, phase change with the calcination temperature and the durability on the photocatalytic activity of the photocatalyst were investigated in detail. It is found that the optimal activity of photocatalytic H₂ evolution (2.41 mmol·h⁻¹μ⁻¹) can be obtained when CuO/ZrO₂ composite photocatalyst is synthesized by sol-gel technique and the mole ratio of CuO to ZrO₂ is 40%. The activity of copper oxide supported on monoclinic ZrO₂ calcined at higher temperature is much higher than that on tetragonal ZrO₂ calcined at lower temperature, and the best calcination temperature is 900 °C.     

CdS纳米线的溶剂热合成及其光催化产氢性能

采用乙二胺溶剂热法制备了CdS纳米线(NWs),探究了乙二胺用量及晶化条件对CdS NWs的组成、结构、形貌、比表面积、光吸收性能、电化学性能和光解水产氢性能的影响．结果表明,优化条件下制得的CdS NWs长径比可达550、径向直径约50 nm且分散良好．在可见光驱动的光催化分解水产氢实验中,CdS NWs的产氢速率可达316μmol·g^-1·h^-1,与不加乙二胺的硫化镉相比提高了3.0倍．在产氢循环实验中,反应进行到第4个循环时的产氢速率约为初始值的81%,具有良好的稳定性,这为一维CdS NWs在光催化分解水制氢中的进一步改性提供了基础．     

Fe3+掺杂TiO2玻璃薄膜太阳光催化降解H酸的研究

采用溶胶-凝胶法在玻璃表面上制备了掺杂Fe3+的TiO2薄膜,用XRD、IR对其进行表征.在太阳光的照射下,以H酸为目标物,用自制敞开连续流平板式光催化反应器,进行了光催化法降解试验.结果表明:适量Fe3+的掺杂可明显提高TiO2玻璃薄膜在太阳光下的催化性能,掺Fe3+的摩尔质量百分数为(Fe3+/TiO2)0.06%时的光催化活性最高.太阳光照射3 h,H酸脱色率达到72.5%,反应速率遵从Langmuir-Hinshelwood方程,表观速率常数K′=0.007 4 min-1.     

Preparation of TiO2 photocatalyst loaded with V2O5 for O2 evolution

TiO₂ photocatalysts loaded with V₂O₅ were prepared via a modified hydrolysis process, and characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy, Raman spectra and diffuse reflectance UV-Vis spectra measurements. The photocatalytic activity of V₂O₅/TiO₂ was investigated by employing splitting of water for O₂ evolution. The results indicate that V₂O₅ loading can pronouncedly improve the photocatalytic activity of TiO₂ with Fe³⁺ as an electron acceptor under UV or visible light irradiation. The optimum mass fraction of the loaded V₂O₅ is 8%, and the largest speed of O₂ evolution for 8%V₂O₅ (mass fraction) loaded TiO₂ catalyst is 118.2 μmol/(L·h) under UV irradiation, and 83.7 μmol/(L·h) under visible light irradiation.     

Application of thermal electrochemical equation to metal-hydride half-cell system

1 INTRODUCTIONNickel-metal hydride ( Ni/ MH) battery be-came the principal power of electronic vehicle be-cause of its excellent characteristics such as highenergy density , high power , no memory effect ,long service life and wide temperature perform-ance . The hydrogen storage alloy is the key mate-rial of Ni/ MH dynamical battery , a mass of re-search work such as the technique of preparation,the performance of thermodynamics , kinetics andelectrochemistry were accomplished in recenty…     

铜掺杂TiO2的制备、表征及光催化产氢性能

研究制备了高活性的铜掺杂二氧化钛光催化剂,并采用X射线衍射（XRD）和紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）对其进行了表征。以葡萄糖为电子供体,系统地研究了铜掺杂量、煅烧温度、葡萄糖初始浓度对二氧化钛光催化产氢性能的影响。结果表明：少量铜离子掺杂对二氧化钛的晶相无影响,但能显著地改善其光吸收性能。最佳的铜掺杂量为3%,该催化剂4 h的产氢量达25 mL,是纯二氧化钛产氢量的近2倍。     

光催化氧化苯甲酸的动力学分析

为探讨Degussa P-25 TiO2光催化氧化降解苯甲酸的反应条件,采用悬浮态反应体系,以紫外灯(λmax=254 nm)为光源,考察苯甲酸光催化过程中反应体系初始pH、催化剂质量浓度、初始苯甲酸质量浓度、H2O2投加量对光催化氧化速率的影响.实验结果表明:在pH=3.5时光催化氧化效果最佳,当催化剂质量浓度为0.05 g/L时,TOC去除率为87.2%;催化剂质量浓度大于0.1 g/L时,在反应初始阶段吸附作用为主要控制步骤,但是随着反应的进行,传质和光源的利用率成为主要控制步骤;随着苯甲酸质量浓度的增加,反应由一级向零级过渡;外加H2O2能够提高反应速率,其最佳投加量为1.5 mg/L.在低底物质量浓度时,苯甲酸的光催化氧化过程符合准一级动力学模型.     

水热法制备TiO2薄膜光催化降解性能的研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱物，尿素为沉淀剂，采用水热法制备了锐钛矿型TiO2薄膜研究了该薄膜光降解苯甲酸的性能以及TiO2薄膜光催化降解有机物的机理。