V_2O_5/TiO_2催化剂中Sb_2O_3掺杂对硫酸氢铵分解行为的影响

在低温SCR过程中,还原性气体NH_3能够与SO_2及H_2O生成硫酸氢铵堵塞催化剂孔道,覆盖活性位点,导致催化活性降低。通过对催化剂进行硫酸氢铵预负载,研究V_2O_5/TiO_2催化剂中Sb_2O_3掺杂对化学相互作用、硫酸氢铵的分解行为以及低温下催化剂抗硫抗水性的影响。结果表明,硫酸氢铵与催化剂之间存在化学相互作用,助剂Sb_2O_3可以提高SO■中S原子的电子云密度,有利于硫酸氢铵中的+6价S原子被还原为SO_2中的+4价S原子。因此,催化剂中的助剂Sb_2O_3可以促进硫酸氢铵中SO_2的释放,同时助剂Sb_2O_3可以降低催化剂表面硫酸氢铵的分解温度,进而促进催化剂表面硫酸氢铵的分解。在V_2O_5/TiO_2催化剂中掺杂助剂Sb_2O_3可以明显提高催化剂的抗硫抗水性能,为实现低温SCR的工业化应用提供了理论基础。     

共轭高分子PF/TiO_2纳米复合材料的合成与催化性能

用糠醇单体在TiO2纳米粒子表面的原位酸催化聚合,经适当的热活化处理,制备了共轭高分子PF/TiO2纳米复合催化材料,用TEM、FTIR、UV-V is等技术对其尺寸、结构和光吸收特性进行了表征。在自然光、室温条件下,以亚甲基蓝(MB)的脱色、降解为模型反应,对其光催化性能进行了研究。结果表明,由该方法合成的PF/TiO2复合材料尺寸在80~140 nm,其中PF为具有极性基团(OH,C O)和不同长度共轭链的高分子,且与TiO2以C O Ti相键合;由于PF的复合使该复合材料的吸收波长拓宽至整个紫外-可见光区。光催化实验结果表明,在自然光、室温条件下,该复合材料在5~10 m in可使MB的脱色率、COD去除率分别达到97%、75.2%以上。     

聚丙烯/纳米TiO_2复合材料的性能研究

研究了PP/纳米TiO2 、PP/普通TiO2 复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明 :在PP中加入TiO2 后 ,熔体的表观粘度增大 ,PP/纳米TiO2 复合材料尤其明显 ;熔体流变性对温度的敏感性降低 ,PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2 对PP的增韧作用比普通TiO2 更好 ,在 0～ 4%的范围内 ,材料的冲击强度随用量的增加而增大 ;而对材料拉伸性能的影响甚微。PP/纳米、普通TiO2 复合材料都是有抗菌作用 ,PP/纳米TiO2 的抗菌作用相对较强。     

纳米Ag/TiO2复合材料的抗菌性能

采用Sol gel法制备掺杂不同质量分数银的纳米Ag/TiO2复合材料,研究了其对抗菌性能的影响。结果表明,银掺杂后的复合材料和应用其整理的纺织品不需紫外光照射就具有较强的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的透明抑菌圈达到13～17mm。复合材料中银的掺杂能抑制粒径的长大,促进TiO2从锐钛型向金红石相的转移,但其质量分数对复合材料的抗菌性能影响不大。n(Ti)∶n(Ag)=20∶1时,复合材料的抗菌性能最佳,透明抑菌圈达到17mm。     

预烧法制备ZrO_2-SiO_2-V_2O_5绿色颜料

利用预烧法制备出了主反射波长在535nm的ZrO_2－SiO_2－V_2O_5绿色颜料,并用XRD和UV－V光谱对样品进行了表征。结果显示硅酸锆是所制备颜料的主晶相,其结晶越完整,颜料的色度越好;V_2O_5是该颜料生成反应的矿化剂,它的加入极大的降低了硅酸锆的生成温度,原因在于该反应进行的主要途径是液相反应。     

纳米二氧化钛复合材料的抗菌性能研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用金属离子掺杂、复合半导体等方法制备不同的纳米二氧化钛复合材料,研究复合后对其抗菌性能的影响。结果表明:Ag+/TiO2 SiO2和V2O5/TiO2 SiO2两种材料不需紫外光照射即具有较强的抗菌性能,应用其制备的陶瓷对大肠杆菌和金黄葡萄球菌的杀抑率均在99%以上。对其抗菌机理进行了初步的分析。     

纳米TiO_2及其复合材料的抗菌性能研究

TiO2是一种宽禁带N型半导体纳米材料,也是具有光催化能力的光催化材料。本文概述了纳米TiO2的制备方法,分析了纳米TiO2的抗菌性及抗菌机理,并且综述了纳米TiO2掺杂阴、阳金属离子和复合半导体等后复合材料的抗菌性及抗菌机理,文末进一步思考展望了纳米TiO2在其他功能材料领域有待解决的研究问题。     

聚丙烯/纳米TiO2复合材料的性能研究

研究了PP／纳米TiO2、PP／普通TiO2复合材料的流变行为、力学性能和抗菌性能。结果表明：在PP中加入TiO2后，熔体的表观粘度增大，PP／纳米TiO2复合材料尤其明显；熔体流变性对温度的敏感性降低，PP的加工温度范围变宽。纳米TiO2对PP的增韧作用比普通TiO2更好，在0-4％的范围内，材料的冲击强度随用量的增加而增大；而对材料拉伸性能的影响甚微。PP／纳米、普通TiO2复合材料都是有抗菌作用，PP／纳米TiO2的抗菌作用相对较强。     

氮掺杂纳米TiO_2改性涂料及其抗菌性能

将自制的氮掺杂锐钛矿型纳米二氧化钛光催化剂作为功能性组分,加入耐光催化氧化的硅丙乳胶涂料中,制备出一种新型光催化功能性建筑涂料,实现了可见光光催化效应。使用紫外-可见光吸收光谱研究该功能性涂料对紫外线的吸收能力;采用菌落计数法研究该涂料在可见光照射下对金黄色葡萄球菌的杀灭性能。同时分析了纳米粉体种类、引入量及方式对涂料紫外线的吸收性能和抗菌性能的影响。     

环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能

以纳米ＴｉＯ２ 为填料制备了环氧树脂／ 二氧化钛（ＥＰ／ＴｉＯ２） 纳米复合材料,研究了纳米ＴｉＯ２ 对复合材料性能的影响,结果表明,纳米ＴｉＯ２ 经表面处理后,可对环氧树脂实现增强、增韧,当填充质量分数为３ ％ 时,材料的拉伸弹性模量较ＥＰ提高３７０ ％ ,拉伸强度提高４４ ％ ,冲击强度提高８７８ ％ ,其他性能也有明显提高。     

工业V2O5直接制备纳米颗粒溶胶凝胶

以片状工业V2O5晶体为原料，采用无机途径的溶胶－凝胶法成功地制取了V2O5溶胶和凝胶，测试了V2O5溶胶中颗粒大小，并研究了其粘度和PH值的变化。结果表明：溶胶中V2O5颗粒呈针状，其径向尺寸为50nm-60nm，当V2O5溶胶质量浓度在20g/L以上时极易形成凝胶，其粘度随放置时间增大较快，约10天以后即失去流动性，其PH值也同时发生类似的变化。     

V2O5负载量对V2O5／TiO2催化剂SCR法脱硝的影响

以TiO2载体,采用浸渍法制备了不同V2O5负载量的用于选择性催化还原NOx的V2O5／TiO2催化剂。利用BET,SEM和Ⅺ①,对不同V2O5负载量的催化剂组成、结构、形貌和性能进行了表征,考察不同V2O5负载量对催化剂制备的影响。结果表明制备的催化剂具有较多的中孔和微孔,催化剂中V2O5含量的增加,会降低催化剂的表面积;V2O5含量为2％的V2O5／TiO2催化剂样品比表面积最大,但是其活性非常低;V2O5含量为4％催化剂比表面积较大,NOx脱转化率高;V2O5的负载量小时,V2O5主要以等轴聚合的钒基型式（V3O7和V6O13）存在,这些钒基是催化剂的活性中心;当负载量超过6％,V2O5主要以结晶相存在,占据大量活性位,降低催化效果。     

V2O5/Graphene复合电极材料的制备与储锂性能

采用简便的溶胶凝胶法制备了V2O5/石墨烯复合电极材料。利用SEM、XRD、Raman和TGA表征了样品的微观结构,以V2O5/石墨烯复合材料和Li4Ti5O12分别作为正极和负极组装了V2O5/石墨烯 // Li4Ti5O12全电池。结果表明,该复合电极材料是含有0.55%（质量分数）石墨烯的片状正交相V2O5。电化学测试表明,与未复合石墨烯的纯V2O5样品相比,V2O5/石墨烯复合材料具有更高的储锂活性和优异的大电流放电性能。在200 mA/g的电流密度下,V2O5/石墨烯复合材料和纯V2O5样品的放电比容量分别为283 mAh/g和253 mAh/g;当电流密度增加到5 A/g时,V2O5/石墨烯复合材料依然保持有150 mAh/g的放电比容量,而纯V2O5样品的放电比容量仅为114 mAh/g;V2O5/石墨烯和纯V2O5电极的电荷传递电阻分别为142 Ω和293 Ω。V2O5/石墨烯 // Li4Ti5O12全电池测试结果表明,在1.0 ~2.5 V电压范围内,循环初期全电池正极材料的放电比容量从110 mAh/g衰减到96 mAh/g,随后又出现上升,循环100次后正极材料的放电比容量稳定在102 mAh/g,库伦效率接近100%,这表明该V2O5/石墨烯复合电极材料是一种非常有应用前景的锂离子电池电极活性材料。     

V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂的制备

采用工业钛白粉作为烟气脱硝催化剂的载体原料,通过添加助剂M对其改性,研制出了一种V2O5-WO3/Ti O2烟气脱硝催化剂,并确定助剂M的最佳量为质量分数10%;同时考察了焙烧温度对该催化剂比表面积及脱硝性能的影响,确定了最佳焙烧温度为500℃;最佳活性组分钒含量为质量分数1.5%,稳定助剂钨含量为质量分数8%的催化剂性能最好。     

Phase equilibrium studies in V2O5-Fe2O3 and V2O5-TiO2 systems

V₂O₅-Fe₂O₃ and V₂O₅-TiO₂ systems represent two important chemical systems with various applications, including energy, catalysts, and high-performance materials. In the present study, high-temperature phase equilibrium experiments were conducted at the temperature range of 670–1000°C in air. Electron probe X-ray micro-analyzer (EPMA) was used to analyze the microstructure and composition of the phases presented in quenched samples. Systematic experiments demonstrated that V₂O₅-containing systems should not be quenched by water-based quenching media. Phase diagrams in both systems were constructed, and the eutectic and peritectic points of the systems were confirmed and compared with previous studies. The present study improved the previous results and could be used as the base for thermodynamic modelings and further applications of the two systems.     

MgO修饰的V2O5-MoO3/TiO2低温SCR催化剂

V系催化剂具有良好的抗中毒能力,广泛应用于燃煤电厂、工业锅炉烟气(固定源)和车辆尾气(移动源)脱硝领域.本文采用水热法制备了V2O5-MoO3/TiO2催化剂,并通过挤出成型得到蜂窝式V2O5-MoO3/TiO2催化剂,通过与共混法相比,发现采用水热法表现出来的较高的低温SCR活性,并研究了MgO的掺杂对V2O5-MoO3/TiO2催化剂性能的影响,发现MgO的掺杂能够降低SO2的转化率.并通过表征发现采用水热反应法得到的V2O5-MoO3/TiO2催化剂能使活性组分高度分散于TiO2载体表面上,具有较高的比表面积,从而使催化剂表现出最佳的低温活性,同时MgO修饰的V2O5-MoO3/TiO2催化剂的抗硫抗水性以及抗碱金属中毒性也做出了研究.     

Fe2O3对V2O5-WO3/TiO2催化剂表面性质及其性能的影响

催化剂是选择性催化还原(SCR)脱硝技术的核心,研究Fe对钒钛系SCR催化剂脱硝活性及SO₂/SO₃转化率的影响具有重要意义。采用等体积浸渍法制备了不同Fe/V质量比的Fe₂O₃-V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂,并进行表征,研究Fe对钒钛系SCR催化剂脱硝活性及SO₂/SO₃转化率的影响,并讨论Fe对于钒钛系SCR催化剂表面性质的影响。结果表明,随着催化剂表面Fe₂O₃含量增加,催化剂的脱硝效率及二氧化硫氧化率均是先上升后下降,当Fe/V质量比为3.0时,催化剂的脱硝效率和二氧化硫氧化率均达到最大值91.78%、1.01%。XPS及H₂-TPR结果表明,随着Fe₂O₃含量增加,催化剂表面钒活性组分的相对含量及V⁴⁺/V⁵⁺比减小,催化剂表面吸附氧(O_α)浓度增加,催化剂的氧化能力增强。NO-TPD结果表明,随着Fe₂O₃含量增加,催化剂表面吸附NO的能力增强。     

活性炭还原五氧化二钒制备二氧化钒

以V2O5为原料,活性炭为还原剂,采用碳热还原法制备了VO_2。探讨了还原剂用量和反应时间对各价态钒氧化物质量分数的影响,采用化学滴定法、XRD、SEM和DSC分析了产品的纯度、物相、形貌和相变温度。结果表明:在V2O5和活性炭的物质的量比为2∶1、反应时间为5 h的条件下,所得产品纯度(以VO_2质量分数计)为99.6%,VO_2转化率达到93.9%。产品为M相VO_2,其颗粒细小(粒径为110μm)且结晶性良好。     

聚氧化乙烯/V2O5纳米复合材料制备新工艺的探讨

探讨了制备聚氧化乙烯(PEO)/V2O5纳米复合材料的一种新工艺--熔融插层法,并通过X射线衍射、红外光谱及差热-热重分析对其结构进行了表征,结果表明:PEO大分子在熔融状态下能够嵌入到V2O5干凝胶层间,且PEO的嵌入使V2O5干凝胶的层间距由1.4967nm增大到1.7313nm,同时PEO大分子在V2O5干凝胶层间以非晶态形式存在.