Mg(OH)_2的水热合成及其催化降解染料废水性能研究

将氯化镁与氨水和氢氧化钠的混合溶液进行水热反应,合成Mg(OH)_2,并以催化过氧化氢降解亚甲基蓝为模型反应,考察了其对有机染料废水的脱色性能。结果表明,水热2 h合成的Mg(OH)_2活性最好,反应150 min,脱色率达到98%。进一步以其为研究对象,采用XRD,SEM,N_2-吸附脱附等手段对产品的结构进行了表征。XRD结果表明,所获样品为结晶度良好的Mg(OH)_2。N_2-吸附脱附结果表明,合成的Mg(OH)_2具有介孔结构,比表面为40.5 m²/g。SEM结果表明,产品由大量的直径约为150 nm的片状晶体所构成。Mg(OH)_2的高活性与其表面富含的羟基及其介孔结构和比表面有关。     

Mg(OH)_2的水热合成及其催化降解染料废水性能研究

将氯化镁与氨水和氢氧化钠的混合溶液进行水热反应,合成Mg(OH)_2,并以催化过氧化氢降解亚甲基蓝为模型反应,考察了其对有机染料废水的脱色性能。结果表明,水热2 h合成的Mg(OH)_2活性最好,反应150 min,脱色率达到98%。进一步以其为研究对象,采用XRD,SEM,N_2-吸附脱附等手段对产品的结构进行了表征。XRD结果表明,所获样品为结晶度良好的Mg(OH)_2。N_2-吸附脱附结果表明,合成的Mg(OH)_2具有介孔结构,比表面为40.5 m~2/g。SEM结果表明,产品由大量的直径约为150 nm的片状晶体所构成。Mg(OH)_2的高活性与其表面富含的羟基及其介孔结构和比表面有关。     

CeO2纳米纤维合成表征及催化降解甲基紫染料

水热法合成不同硅铈比Ce-MCM-41 介孔分子筛,用NaOH溶解脱除MCM-41介孔分子筛模板得到铈氧化物。采用 XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等手段对其结构进行表征。结果显示,当n（Si/Ce）=1.0:1.0时,制备CeO2纳米纤维直径4nm,纤维长度500nm左右,比表面积528.0 m2.g-1,具有类似模板介孔分子筛MCM-41规则有序介孔形貌。将所制备CeO2纳米纤维用于催化过氧化氢氧化分解质量浓度为40mg/L甲基紫染料废水,经 45min 反应后甲基紫水溶液脱色率达80.0% 。     

ZnFe2O4/TiO2纳米棒光催化剂的制备及其对甲基橙废水的脱色研究

采用水热法制备了ZnFe₂O₄纳米粒子,在碱性条件下水解钛酸丁酯组装得到ZnFe₂O₄/TiO₂纳米棒光催化剂,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、N₂吸附-脱附仪及电化学工作站分别表征了ZnFe₂O₄/TiO₂纳米棒的晶型、形貌、磁性能、孔结构及电极性能,并研究了其对甲基橙废水的脱色效果。结果表明,ZnFe₂O₄具有尖晶石结构,而TiO₂是锐钛矿结构,二者组装为具有介孔结构的ZnFe₂O₄/TiO₂纳米棒光催化剂,比饱和磁化强度高达40.0 emu·g^-1;紫外光照射120 min后,ZnFe₂O₄/TiO₂纳米棒对甲基橙废水的脱色率...     

软模板法制备中孔碳材料及其对罗丹明B吸附性能的研究

采用软模板法合成了较大比表面积的中孔碳材料,通过XRD、FT-IR、SEM、N2吸附-脱附对样品进行了表征。并以所制备的中孔碳材料为吸附剂,以罗丹明B溶液模拟染料废水,进行了吸附脱色实验,考察了吸附时的pH值、温度、吸附剂加入量等因素对吸附性能的影响。研究发现在pH=1,吸附温度为25℃时,所合成的中孔碳材料对罗丹明B表现出了最好的吸附性能。     

MOFs衍生TiO2/杂多酸复合材料的制备及光催化性能

采用一锅法制备了金属有机框架 MIL-125（Ti）包裹的磷钼酸（HPMo）,并以其为前驱体,制备得到 HPMo/TiO₂复合材料,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、X 射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及 N₂-吸附脱附等对其结构和形貌进行表征,结果发现 HPMo/TiO₂复合材料主要表现为介孔结构,且具有较大的比表面积。在可见光照射下,研究了HPMo/TiO₂复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解,数据显示,可见光照射90 min 后,罗丹明 B 溶液的降解率达 89.6%,且重复使用 3 次后仍保持较好的催化效果。此外,HPMo/TiO₂复合材料还适用于催化降解其它有机染料。     

铝锂合金化铣废液合成γ-AlOOH及表征

铝锂合金化学铣切的化铣废液（CMW）会对环境造成严重影响。为有效解决废液处理问题，本文首次利用铝锂合金化铣废液合成出对染料具有优良吸附性能的纳米片状γ-AlOOH。CMW中的NaAlO₂与H₂O₂在室温条件下反应5min即可合成出比表面积高达278m²/g的纳米片状γ-AlOOH。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和N₂吸附-脱附等表征手段，系统研究了H₂O₂和Al₂O₃摩尔比[(5∶1)～ (15∶1)]对合成的γ-AlOOH结构、形貌及结晶度的影响。结果表明，随摩尔比增加，γ-AlOOH的结晶度、晶体粒度和化学基团含量提高，比表面积由137m²/g增加至278m²/g。通过γ-AlOOH对亚甲基蓝（MB）的吸附性能评价了γ-AlOOH的实用性。γ-AlOOH纳米片对MB具有良好的吸附性能，吸附等温线符合Langmuir模型，最大吸附量达173.30mg/g。因此以铝锂合金化铣废液为原料合成的γ-AlOOH具有较高的应用价值，可用作去除废水中染料的高效吸附剂。     

CuO@HHSS催化剂制备及催化还原对硝基苯酚性能

在水热合成复合二氧化硅空心球（HHSS）基础上,以硝酸铜为原料,采用超声辅助浸渍法制备出高分散CuO@HHSS复合催化剂。采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等表征手段对合成催化剂的形貌和结构进行了表征。结果表明：CuO@HHSS催化剂依然保持HHSS的层次纳米中空结构;CuO颗粒高度分散在HHSS表面,而且复合催化剂具有较高的比表面积（488.9 m²/g）。以对硝基苯酚（4-NP）的催化还原反应作为反应模型,考察了CuO和CuO@HHSS催化剂对4-NP还原的催化性能。结果表明：在不同对硝基苯酚浓度下CuO@HHSS展现出优异的催化性能,在200 s内催化硼氢化钠（NaBH₄）将4-NP转化为对氨基苯酚（4-AP）。     

CuO/HZSM-5催化溴甲烷芳构化制备芳烃

采用等体积浸渍法制备了不同负载量（1%~7%）的CuO/HZSM-5催化剂,在固定床反应器中研究了不同反应温度、溴甲烷流量以及CuO负载量对溴甲烷芳构化催化性能的影响。采用SEM、XRD、N₂吸附脱附、TEM、XPS、TG、DSC、NH₃-TPD等技术对反应前后的催化剂进行表征。XRD 结果显示活性组分CuO 在HZSM-5上具有很好的分散性,并且反应后Cu晶型不变。NH₃-TPD 结果显示3%的CuO 负载后,催化剂强酸量增加。在CuO 负载量为3%,温度为360℃,反应空速为240 ml·g^-1·h^-1 条件下得到最高的芳烃收率（22.3%）。XPS 结果显示反应后在催化剂上主要的积炭为石墨碳。催化剂稳定性测试结果表明反应40 h内催化活性没有明显下降。     

铝改性硅溶胶合成ZSM-5分子筛方法的研究

采用离子交换法制备铝改性硅溶胶，通过水热合成法制备合成了ZSM-5分子筛。利用XRD、SEM、FT-IR、N₂吸附-脱附对其形貌、结构进行表征，并进行了乙苯脱乙基型二甲苯异构化反应催化性能评价。结果表明，该合成方法在140℃晶化48 h合成了高结晶度的ZSM-5分子筛。随着用碱量的提高，粒径逐渐减小，形貌从棱柱形向椭圆柱形转变，二甲苯异构活性达到23.95%,乙苯的转化率为56.38%,二甲苯损失率为0.65%。     

花状CuO的调控合成及其催化降解亚甲基蓝性能

将Cu(NO_3)_2·3H_2O与氨水和氢氧化钠的混合溶液进行水热反应,以表面活性剂(不同聚合度的聚乙二醇PEG-2000、PEG-6000、PEG-20000,烷基酚聚氧乙烯醚OP)为形貌控制剂合成微米花状结构的CuO,进一步考察其对催化过氧化氢分解亚甲基蓝染料的性能研究。结果表明,以烷基酚聚氧乙烯醚(OP)为模板剂制备的花状CuO活性最好,反应3 h的脱色率即达90%。其次是PEG-2000为模板合成的花状CuO催化剂。对于不同聚合度的PEG模板帮助的CuO催化剂,活性随着聚合度的升高而下降。XRD结果表明,所获样品均为具有单斜晶体结构的CuO。SEM和N_2-吸附脱附结果表明,调变模板剂的种类会获得不同孔道结构和形貌的CuO结构。催化剂的比表面、孔径、孔容越大,越有利于氧化铜催化性能的改善。     

不同反应溶剂制备BiOI光催化性能

采取溶剂热法,分别以乙醇、乙二醇和甘油作为溶剂制备BiOI催化剂,采用XRD、XPS、SEM和N₂吸附-脱附对微观结构进行了表征。以罗丹明B为降解染料,在模拟可见光下考察不同溶剂制备的BiOI光催化性能。实验结果表明,以乙二醇为溶剂制备的BiOI微球颗粒小,分散性好,对罗丹明B的降解率为91.6%。反应速率常数为0.020 17 min^-1,分别是乙醇和甘油作溶剂制备样品的11倍和1.3倍。活性物种捕获实验表明,h⁺是参与反应的主要活性物种。     

焙烧温度对CuMgAl催化剂催化糠醇加氢制戊二醇的影响

采用共沉淀法制得物质的量比为n(Cu²⁺)∶n(Mg²⁺)∶n(Al³⁺)=10∶65∶25的CuMgAl类水滑石前体（CMA-HT），经过不同温度焙烧制得CuMgAl水滑石催化剂。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）、X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、N₂-物理吸附、程序升温还原（H₂-TPR）、H₂-程序升温脱附（H₂-TPD）、CO₂-程序升温脱附（CO₂-TPD）和NH₃-程序升温脱附（NH₃-TPD）等对催化剂的结构进行表征，在高压反应釜中考察了CuMgAl水滑石催化剂催化糠醇（FFA）加氢制1,2-戊二醇（1,2-PeD）和1,5-戊二醇（1,5-PeD）的催化性能。研究结果表明，焙烧温度对催化剂的结构及其催化性能具有显著的影响，金属活性中心和碱性位随焙烧温度的升高先增加后减少。经600℃焙烧的CMA催化剂表面存在适宜的金属中心和碱性位，在金属位和碱性中心的协同催化下，表现出了优异的催化性能。在140℃，H₂压力为4 MPa的条件下，反应8 h，糠醇的转化率和戊二醇的收率分别达74.13%和58.36%。     

纳米Cu-Zr-O催化剂催化乙醇脱氢合成乙酸乙酯

以纳米ZrO₂为载体,采用浸渍法制备负载型CuO/ZrO₂催化剂;以凝胶Zr(OH)₄粉末为前驱物,制备掺杂型CuO-ZrO₂催化剂;采用共沉淀法制备共沉淀型催化剂CuO·ZrO₂。通过XRD、N₂吸附、TEM和SEM对催化剂进行表征。以乙醇氧化脱氢合成乙酸乙酯为探针反应,考察Cu-Zr-O催化剂的催化性能。结果表明,3种催化剂均为纳米级颗粒,并对乙醇脱氢合成乙酸乙酯反应均有催化活性。共沉淀型CuO·ZrO₂催化活性较好,在反应温度473 K,乙醇转化率为49%,乙酸乙酯选择性达88%。     

CuO改性HY分子筛的制备及催化芳烃和苯甲醇的苄基化反应研究

采用等体积浸渍法制备了一系列CuO改性的HY分子筛催化剂,通过XRD、N₂吸附-脱附、NH₃-TPD、Py-IR等手段对改性HY分子筛进行结构表征。结果表明,金属活性组分的引入能够有效地调变分子筛的酸性。在温度为100℃、反应时间4 h条件下,考察了不同CuO负载量的CuO/HY对芳烃和苯甲醇的催化性能。结果表明,最优负载量催化剂为2%CuO/HY,在甲苯和苯甲醇的Friedel-Crafts苄基化反应中具有良好的催化活性。在反应温度为100℃、反应时间为15 min的条件下,苯甲醇的转化率和二苯甲烷(DPM)选择性均达到100%,其性能远远优于HY分子筛本身的催化性能。     

一步法合成α-MnO2/β-MnO2催化剂及其对甲苯催化氧化的性能研究

采用水热法在不同pH条件下制备了一系列MnO₂基催化剂,通过XRD、SEM、N₂吸脱附等手段对其进行了表征,并评价了它们对甲苯催化氧化反应的催化活性。表征结果表明,不同的pH本质上改变了s反应溶液的初始H⁺浓度,从而影响了所得样品的结晶环境,并赋予它们不同的晶相。甲苯的催化氧化评价结果表明,催化剂的催化性能与α-MnO₂的含量密切相关。当pH=11时所得到的MnO₂-11催化剂,具有最大的比表面积和最多的缺陷结构,使其具有最佳的催化活性（T₅₀=245℃和T₉₀=256℃）和优异的循环稳定性。     

一步法合成α-MnO2/β-MnO2催化剂及其对甲苯催化氧化的性能研究

采用水热法在不同pH条件下制备了一系列MnO₂基催化剂,通过XRD、SEM、N₂吸脱附等手段对其进行了表征,并评价了它们对甲苯催化氧化反应的催化活性。表征结果表明,不同的pH本质上改变了s反应溶液的初始H⁺浓度,从而影响了所得样品的结晶环境,并赋予它们不同的晶相。甲苯的催化氧化评价结果表明,催化剂的催化性能与α-MnO₂的含量密切相关。当pH=11时所得到的MnO₂-11催化剂,具有最大的比表面积和最多的缺陷结构,使其具有最佳的催化活性（T₅₀=245℃和T₉₀=256℃）和优异的循环稳定性。     

含铬革废屑-壳聚糖-戊二醛对酸性红B1的吸附研究

用含铬革废屑,壳聚糖及戊二醛交联聚合制备了处理酸性废水染料的吸附材料,并用差式扫描量热(DSC)对其热稳定性进行表征;用酸性红染料B1模似酸性废水染料,用分光光度法考察了交联剂戊二醛用量,吸附时间,pH对染料脱色效果的影响.研究表明,戊二醛交联剂的用量对材料的热稳定性及对酸性废水的脱色均有不同程度的影响.在20℃,壳聚糖:含铬废革屑:戊二醛量比为1:4:1时,可得到一个热稳定性好的吸附材材料,其脱色率可迭99.4%以上.在pH为5.5～6时,脱色率可达99.5%以上.而且材料再生性好,其脱附率可达到90%以上.该材料对酸性红B1实际废水有良好的吸附效果,脱附率仍可达到90%以上.     

SSZ-13沸石粒径及硅铝比对甲醇制烯烃反应性能的影响

通过调控合成配方,以水热合成法制备一系列不同粒径及硅铝比的SSZ-13沸石,考察沸石孔道结构、酸性质与催化性能之间的关系。采用XRD、SEM、XRF、N₂吸附-脱附以及²⁷Al MAS NMR对沸石样品进行详细的表征,并评价其甲醇制烯烃反应(MTO)催化性能。结果表明,小晶粒SSZ-13沸石相对结晶度高、晶粒尺寸均一;在MTO中,小晶粒SSZ-13沸石的MTO催化寿命大幅高于大晶粒SSZ-13沸石;减小晶粒尺寸可改善分子扩散效率,在此基础上提高沸石的酸密度可增加其活性稳定性。     

壳聚糖改性膨润土对有机染料的吸附研究

制备了壳聚糖-膨润土复合材料,对模拟有机染料废水罗丹明B(RhB)进行吸附研究,并对壳聚糖-膨润土复合材料进行了红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)结构表征。考察了复合材料用量、p H、吸附时间及Rh B初始浓度对吸附脱色的影响,并进行了脱附实验研究。结果表明:在20℃,p H为3,壳聚糖-膨润土复合材料80 mg,吸附时间1 h,Rh B初始浓度为50 mg·L-1时,吸附脱色率高达99.6%;壳聚糖-膨润土复合材料对Rh B的吸附与Langmuir方程拟合良好,R20.99,该吸附过程遵循Lagergren准二级动力学模型,说明复合材料的吸附过程受到化学吸附的控制,且其吸附行为以单层吸附为主;当p H为13时脱附效果最好,脱附率可达65%以上。