芽孢杆菌辅助合成TiO2-SBA-15-W光催化氧化脱硫催化剂

以正硅酸乙酯（TEOS）为原料,以芽孢杆菌（W）为辅助模板合成介孔分子筛SBA-15-W,负载TiO2后得到TiO2-SBA-15-W光催化氧化脱硫催化剂。采用XRD、N2吸附-脱附、SEM、EDS、FTIR、XPS、UV-Vis及PL进行结构表征。结果表明,芽孢杆菌的加入使TiO2-SBA-15的介孔有序度提高,孔径增大,催化剂吸收紫外光的能力增强,光生电子-空穴复合率降低。以二苯并噻吩（DBT）为探针评价催化剂性能,结果表明,芽孢杆菌含量为1%（以SiO2质量为基准,下同）的TiO2-SBA-15-W光催化剂性能较好,优化后反应条件为：催化剂用量为1%（以模拟油质量为基准,下同）,过氧化氢/模拟油中n(O)∶n(S)=20∶1,V(萃取剂)∶V(模拟油)=1∶1。在此条件下,光照120min后,对模拟油的脱硫率达90.6%,比TiO2-SBA-15提高了11.8%。提出光催化氧化脱硫（PODS）机理,认为超氧自由基（•O2-）和空穴（h+）是PODS的主要活性物种。     

磷钨酸/SBA-15催化氧化-萃取柴油脱硫

以自制的SBA-15为载体,磷钨酸为活性组分,用过量浸渍法制备了HPW/SBA-15催化剂,并采用SEM、BET和TG-DTA对催化剂进行表征分析。H₂O₂为氧化剂,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为相转移剂,以二苯并噻吩（DBT）的模型化合物（DBT为溶质、正辛烷为溶剂）进行氧化脱除为探针反应,考察了磷钨酸负载量和HPW/SBA-15的焙烧温度对催化剂活性的影响,同时考察了氧化-萃取工艺条件对真实柴油脱硫效果的影响。实验结果表明,磷钨酸最佳负载量为30%,HPW/SBA-15在250℃焙烧处理时活性最高;在n(H₂O₂)：n(S)=6、HPW/SBA-15用量为2.5%（基于柴油质量）、CTAB用量为0.4%（基于柴油质量）、萃取级数为4、温度60℃反应1.5h的条件下,柴油硫含量从1317mg/L降到39mg/L,脱硫率达到97.0%、收率不低于85.0%。气相色谱结果显示,该催化氧化脱硫体系容易脱除柴油中加氢难以脱除的二苯并噻吩及其衍生物。     

MoO_3/介孔Al_2O_3-H_2O_2体系用于柴油催化氧化脱硫

用等体积浸渍法制备的MoO3/介孔Al2O3做催化剂,以双氧水做氧化剂,对柴油进行氧化脱硫的研究,考察了MoO3负载量、氧化剂用量、催化剂用量、氧化反应温度和时间对柴油脱硫效果的影响。结果表明,在考察的范围内,最佳催化氧化条件是MoO3负载量为20%、催化剂用量为1.0%、氧化剂H2O2与柴油中硫的摩尔比为12,氧化温度为60℃反应30 min,并且在此条件下柴油的脱硫率为68.4%。     

MCM-41分子筛负载金属酞菁在氧化脱硫反应中的催化性能

采用浸渍法将8种金属酞菁分别负载到MCM-41分子筛上制得负载型金属酞菁,通过红外光谱进行表征。以二苯并噻吩（DBT）为反应底物,空气为氧化剂,己内酰胺四丁基溴化铵离子液体为溶剂考察了这8种催化剂在氧化脱硫反应中的催化活性,筛选出较优催化剂,并对工艺条件进行优化。结果表明,合成的8种负载型金属酞菁催化剂中,MCM-41分子筛负载钴酞菁具有较好的催化性能,最优工艺条件为：剂油比1：1,催化剂用量0.004 g·（10 ml模型油）^-1,空气流速50 ml·min^-1,反应时间1 h,室温,DBT脱硫率最高可达97.56%。DBT的氧化产物为DBT砜。又考察了此催化氧化系统对不同硫化物的催化氧化效果,发现不同硫化物的脱硫率均在90%以上。该催化剂在重复利用4次后脱硫率无明显的降低。     

TiO2/海泡石负载型催化剂的制备及其光催化活性

采用混合焙烧方法,制得TiO2/海泡石负载型催化剂,研究了在该催化剂催化作用下,水溶液中邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的光催化降解行为.结果表明：催化剂的用量和TiO2的负载量对光催化降解速率都有影响.对于负载型催化剂,TiO2的负载量对其催化活性及DEP的降解速率有较大影响.当使用A101/海泡石催化剂,用量为2 g/L和4 g/L时,TiO2负载量的较佳值均为5%.并对负载型催化剂的形貌及晶型进行了X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析.     

负载型磷钨酸对汽油模型化合物氧化脱硫研究

以噻吩溶液为模型化合物,采用浸渍法将磷钨酸(HPWA)负载在HY分子筛上,并用负载后的催化剂对FCC模拟汽油催化氧化脱硫。考察了氧化温度、催化剂负载量、氧化时间、催化剂用量、氧化剂加入量等工艺条件对脱硫率的影响。研究结果表明,负载型磷钨酸作为催化剂,四丁基溴化铵为相转移催化剂,萃取剂（S）为二甲基亚砜,反应温度40 ℃,反应时间150 min,氧化剂用量为n(H2O2)/n(S)为8时脱硫率可达9289%。反应后模型化合物的硫含量降至36 μg/g,满足我国汽油含硫标准,此方法可用于生产低硫汽油。     

MOF-505对二苯并噻吩的高效催化氧化脱硫

采用溶剂热法制备了铜基金属有机框架材料（MOF-505），并将其用于二苯并噻吩（DBT）模拟油的萃取氧化脱硫反应中。通过XRD、FTIR、SEM、XPS和N2吸附-脱附表征了其结构和稳定性，考察了MOF-505对DBT的催化氧化脱硫效果，利用HPLC测定含硫量。结果表明，在DBT和乙腈萃取剂体积均为5 m L，催化剂MOF-505用量为25 mg，反应温度为90℃，质量分数为30%的过氧化氢用量为200μL，反应时间为60 min的条件下，MOF-505对DBT的催化氧化脱硫率高达95.50%，对其同系物苯并噻吩（BT）和4,6-二甲基苯并噻吩（4,6-DMDBT）的脱硫率分别达66.88%和78.93%。经6次催化导致脱硫循环后，MOF-505对DBT模拟油的催化氧化脱硫率保持在91%以上，具有良好的循环利用性。     

燃料油氧化脱硫机理的研究进展

由于操作条件温和、成本相对较低、脱硫率高以及绿色环保等优点,氧化脱硫被认为是非加氢脱硫技术中降低燃料油中高硫含量的主要技术之一。本文综述了近些年来国内外关于燃料油氧化脱硫机理的研究进展,详细叙述了使用不同氧化剂（H₂O₂、油溶性氧化剂、空气、氧气以及固体氧化剂）催化氧化脱硫机理和离子液体中的氧化脱硫机理,简要介绍了低共熔溶剂中的氧化脱硫机理、超声辅助氧化脱硫机理、光催化氧化脱硫机理以及电化学氧化脱硫机理,并对氧化脱硫机理的研究方向提出了见解。加深对氧化脱硫机理的研究将有利于寻求合适的催化剂和反应条件,为更好地指导燃料油以及其他油品深度脱硫的进行提供理论基础,对实际生产也具有重要的理论指导意义。     

介孔分子筛HMS负载磷钨酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

杂多酸催化剂同时具有酸性和氧化性,用于轻质燃料油的氧化脱硫具有很好的效果。以十二胺为模板剂,磷钨酸为活性组分,介孔分子筛HMS为载体,分别采用浸渍法和一步合成法制备了负载型HPW/HMS催化剂。对催化剂进行了FT-IR和SEM分析表征,考察了催化剂制备条件和反应条件对其脱硫活性的影响。结果表明:采用一步合成法制备的HPW/HMS催化剂,其脱硫效率高于浸渍法制备的催化剂;与焙烧法相比,通过溶剂萃洗去除一步合成法制备过程中的模板剂,得到的催化剂脱硫率更高;HPW/HMS催化剂仍然保持磷钨酸的Keggin结构,能有效催化氧化二苯并噻吩(DBT);在反应温度50℃,反应时间60 min,催化剂质量0.02 g,H2O2体积0.1 m L的条件下,DBT脱除率达到96.5%。     

配体功能化负载型磷钼酸催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以有机配体功能化的SBA-15为载体,将Co取代的磷钼酸（Co-POM）负载于功能化SBA-15载体上制备负载型催化剂。利用XRD、FT-IR、BET、TEM、TG等对催化剂结构进行表征。结果表明,—octyl、—NH₂基团成功嫁接到载体SBA-15上;催化剂的整体结构没有发生明显改变,催化剂活性组分均匀地分散在介孔SBA-15的表面和孔道中。以二苯并噻吩（DBT）为底物进行氧化脱硫反应,考察催化剂结构对催化活性的影响。结果表明,—octyl和—NH₂基团双功能化的催化剂（CO-POM-octyl-NH₂-SBA-15）脱硫效果最好,在反应温度为60℃、负载量为30%、反应时间为8 h、剂油体积比为1∶1的最佳反应条件下,催化剂对DBT脱除率达到94.95%。循环使用5次后,催化性能没有明显降低,具有良好的循环稳定性。     

镱掺杂TiO_2光催化剂的制备工艺研究

采用溶胶凝胶法制备了镱掺杂TiO2纳米光催化剂,并通过XRD、IR和BET对样品进行表征。在紫外光照射下,以罗丹明B为光催化目标降解物,考察了催化剂的光催化性能。结果表明:Yb/TiO2比纯TiO2具有更好的光催化活性。制备Yb/TiO2光催化剂的最佳条件是:n(Yb)/n(Ti)为1.0%,HAc为3mL,溶液pH值为1.4,PEG为0.5g,湿凝胶陈化时间为2d,干燥时间为12h,干凝胶煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h,此条件下制备出的Yb/TiO2能使罗丹明B的降解率达到88.9%。结构表征说明掺镱二氧化钛粉体降低了TiO2的颗粒粒径,增加了比表面积,提高了光催化活性。     

Au掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO2的光催化性能

向水热均匀沉淀、800℃焙烧制得的高活性、易分离TiO2（TiO2-800）中掺杂金（Au）,以光催化降解活性艳红染料X-3B作为模型反应,考察了掺Au量、制备条件、Au的价态等对Au／TiO2-800光催化性能的影响。结果表明,氨水作为沉淀剂,200℃焙烧的0．5％Au／TiO2—800的光催活性较TiO2-800有较大提高,染料X-BB的降解率由93％提高到了100％。还原实验显示,0．5％Au／TiO2-800表面存在的离子态Au能有效提高TiO2-800光催化活性。     

Zn掺杂TiO2的制备及其光催化降解甲基橙性能

采用沉淀法制备了不同掺杂量的Zn/TiO₂催化剂,以光催化降解甲基橙为探针反应,考察其光催化活性,并采用紫外漫反射和X射线衍射对其进行结构表征。研究结果表明,Zn的掺杂量对催化剂活性影响较大,最佳掺杂物质的量分数为1.5%;催化剂的紫外漫反射微分曲线的峰值变化与其活性变化一致,1.5%(物质的量分数) Zn/TiO2的微分峰值最大。X射线衍射分析表明,少量Zn高度分散在TiO₂晶格中。Zn掺杂物质的量分数1.5%时,添加2 g·L^-1的Zn/TiO₂催化剂,甲基橙降解的最佳条件：pH＝3,浓度15 mg·L^-1,降解率最高达98.6％。     

紫外光催化分解硫化氢制氢的研究

以纳米TiO2（P25）作为光催化剂,10W低压汞灯作为光源（简称UVC,特征波长为253．7nm）,进行光催化分解硫化氢制氢反应的研究。考察了UVC分解硫化氢和TiO2光催化分解硫化氢的协同作用以及UVC催化分解硫化氢制氢的实验条件,包括光催化剂的用量,反应溶液溶氧,硫化氢的连续通入等对产氢结果的影响。实验结果表明,TiO2可以促进UVC分解硫化氢制氢反应;反应溶液溶氧量的降低和硫化氢的连续通入可以提高反应的产氢量。当以250mL 0．1mol／L硫化钠水溶液为反应介质,TiO2加入量为0．05g,并以40mL／h速率连续通入硫化氢时,UVC催化分解硫化氢的产氢速率可达4．04mL／W·h。     

天然沸石负载TiO2光催化降解双酚A的研究

以沸石负载TiO2为催化剂,对光催化降解环境内分泌干扰物双酚A（BPA）进行了研究。阐述了沸石负载TiO2的制备过程,研究了溶液的催化剂投加量、初始浓度、pH值、不同试验条件、负载次数、外加氧化剂H2O2对降解效率的影响,并对降解过程的反应动力学进行了探讨,结果表明沸石负载TiO2对BPA有较好的光降解效果,且光降解反应符合一级反应动力学规律。     

镱镧共掺杂二氧化钛光催化降解染料废水

采用溶胶-凝胶法制备镱镧共掺杂光催化剂Yb-La/TiO2,在紫外灯照射下,对罗丹明B模拟染料废水进行光催化降解研究,优化了光催化的反应条件。结果表明,催化剂用量2 g/L,溶液pH值为6,光照时间2.5 h,染料废水的起始浓度为10 mg/L时,染料废水的降解率可达96.71%;在上述体系中加入0.2 g/L的双氧水,在pH值为3⁴时,光照时间2 h,染料废水的降解率可达97.02%,可提高光催化效率。     

活性炭负载TiO2的制备及其光催化性能的研究

以钛酸四丁酯（Ti（OC4H9）4）为原料,用溶胶-凝胶法制备活性炭（AC）负载（TiO2。XRD分析其晶型组成。实验研究了不同TiO2负载量、不同煅烧时间、不同煅烧温度以及不同使用次数等情况下TiO2/AC光催化剂的光催化活性。实验结果表明,当负载量为28.2%、煅烧时间为4h、煅烧温度为400℃时催化剂活性最高,甲基橙溶液的降解率到达了98.09%。同时研究表明了多次使用后的TiO2/AC光催化剂仍具有很好的光催化性能。     

Nd~(3+)掺杂Zno/TiO_2催化剂制备及光催化活性

以ZnSO_4·7H_2O和Ti(SO_4)_2为原料,体积分数40%的乙醇作溶剂,用共沉淀法制备ZnO/TiO_2和Nd~(3+)-ZnO/TiO_2[n(zn)∶n(Ti)=3∶10]催化剂。采用XRD和UV-Vis等技术进行表征,考察氨水浓度、Nd~(3+)掺杂量和催化剂用量对罗丹明B光催化降解的影响。XRD分析表明,稀土掺杂使催化剂中纳米TiO_2晶粒细化;UV-Vis吸收光谱表明,稀土元素掺杂后,催化剂在紫外光吸收有所加强;光催化降解实验表明,氨水浓度较低时,所得催化剂活性较高;掺杂适量Nd~(3+)能有效提高ZnO/TiO_2的光催化活性。当催化剂用量1 000 mg·L~(-1)、Nd~(3+)掺杂质量分数0.70%和浓氨水稀释10倍时,太阳光连续光照4 h,催化剂的光催化活性较高,废水COD_(Cr)去除率达90.1%。     

CeO2-ZnO/KIT-6催化剂在光催化吸附脱硫中的应用

光催化吸附脱硫技术在油品脱硫领域引起了极大的关注,具有高光催化活性和有机硫化物吸附能力的双功能材料的开发是关键。首次合成了3D介孔二氧化铈-氧化锌/KIT-6（CeO₂-ZnO/KIT-6）催化剂,并应用于二苯并噻吩（DBT）的光催化吸附脱硫。通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附和透射电子显微镜（TEM）等手段对催化剂进行表征,并研究了催化剂在光照下对DBT的转化性能。实验结果表明,在没有额外添加氧化剂（例如氧气、过氧化氢或有机氧化剂）的情况下,CeO₂-ZnO/KIT-6具有很好的光催化脱硫能力,当二氧化铈质量分数为10%、氧化锌质量分数为15%时,催化剂CeO₂-ZnO/KIT-6对DBT的转化率可达90%,最大吸附量（以硫计）为8.1 mg/g。无氧化剂体系对于燃料的后续处理非常有利,并且可以明显降低脱硫成本。     

二氧化钛负载磷钨钼酸催化合成环己酮乙二醇缩酮

首次采用回流法制备了二氧化钛负载磷钨钼杂多酸催化剂H3PW6Mo6O40/TiO2,该催化剂的适宜制备条件为：原料质量比m（TiO2）∶m（H3PW6Mo6O40）=1∶2.0,水用量30mL,回流反应时间2.0h,活化温度150℃。以H3PW6Mo6O40/TiO2为催化剂,对以环己酮与乙二醇为原料合成环己酮乙二醇缩酮的反应条件进行了研究,较系统地研究了酮醇物质的量比、催化剂用量、反应时间对收率的影响。实验结果表明,在n（环己酮）∶n（乙二醇）=1.0∶1.5、催化剂用量占反应物料总质量的0.8%、反应时间1.0h的条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率为86.3%。