H3PW12O40-TiO2/SiO2的制备及光催化性能

以硅胶为载体,采用浸渍法制备了H3PW12O40-TiO2/SiO2催化剂.利用IR、TG-DTA、XRD、XPS对其结构进行表征.研究结果表明,催化剂中的活性组分二氧化钛为锐钛矿型,磷钨酸仍保持其Keggin结构的基本骨架,二氧化钛及磷钨酸二者均与载体之间存在着化学作用.通过对染料罗丹明B的超声光催化降解研究发现,含4gH3PW12O40的TiO2溶胶浸渍在11gSiO2上的催化效果最佳,且H3PW12O40可明显提高TiO2超声光催化降解罗丹明B的降解率.     

三元杂化TiO_2-SiO_2-H_3PW_(12)O_(40)材料的合成与表征

结合分步溶胶凝胶法和超声技术,以正硅酸乙酯、四异丙醇钛及磷钨酸为原料制备TiO_2、TiO_2-SiO_2、TiO_2-H_3PW_(12)O_(40)及TiO_2-SiO_2-H_3PW_(12)O_(40)材料,并用N_2吸附测定(BET)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)分析测试技术对材料进行了表征。结果表明:SiO_2的加入有利于单一TiO_2或TiO_2-H_3PW_(12)O_(40)样品的高度分散;制备的所有材料均出现锐钛矿晶型的TiO_2特征衍射峰;含H_3PW_(12)O_(40)样品中H_3PW_(12)O_(40)以杂多酸微晶形式存在,掺杂杂多酸后样品弱酸位和强酸位强度均有一定增加。     

H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2-WO_3催化合成己二酸

探讨以30%H2O2为氧源,H3PW12O40/ZrO2-WO3为催化剂对氧化环己酮合成己二酸反应的催化活性,较系统地研究了ZrO2-WO3负载磷钨酸的用量、反应温度、H2O2用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验表明:在n(环己酮)∶n(H2O2)∶n(H3PW12O40/ZrO2-WO3)=100∶294∶0.1,反应温度为110℃,反应时间3 h的最佳条件下,己二酸的收率可达44.7%。     

H_3PW_(12)O_(40)/ZrO_2-WO_3催化合成环己酮乙二醇缩酮

采用浸渍法制备了H3PW12O40/ZrO2-WO3催化剂,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。以H3PW12O40/ZrO2-WO3为催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮,系统地研究了各种因素对收率的影响。结果表明:固定环己酮用量为0.20 mol,在n(环己酮)∶n(乙二醇)=1∶1.5,带水剂环己烷的用量为8 mL,反应时间45 min,催化剂的用量占反应物量总质量的1.0%的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达58.2%。     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2-SiO_2催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物

以取代苯甲醛,乙酰乙酸乙酯和尿素为原料,以溶胶凝胶法制备的H3PW12O40/Ti O2-SiO2为催化剂,催化合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物,考察了三组分摩尔比、反应温度、催化剂用量、反应时间对反应收率的影响。研究表明,H3PW12O40/TiO2-SiO2是合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的良好催化剂,在取代苯甲醛的用量为0.04 mol,n(取代苯甲醛)∶n(乙酰乙酸乙酯)∶n(尿素)=1.0∶1.2∶1.5,催化剂的用量占反应物料总质量的2.5%,反应温度为90℃,反应时间为75min。在此优化条件下,3,4-二氢嘧啶-2(1H)-酮衍生物的收率可达53.7%~94.3%。催化剂经IR、XRD、SEM表征。     

K_5CoW_(12)O_(40)·3H_2O催化合成环己酮1,2—丙二醇缩酮

研究了杂多化合物K_5CoW_(12)O_(40)·3H_2O作为催化剂对环己酮和1,2-丙二醇缩酮的催化活性。系统考察了酮醇物质的量比、催化剂质量、带水剂体积、反应时间和催化剂重复使用性等因素对产品收率的影响。实验结果表明,杂多化合物K_5CoW_(12)O_(40)·3H_2O是合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的良好催化剂,在酮醇物质的量比为1:1.4、催化剂质量为0.5 g、带水剂环己烷体积为9 mL、反应时间为70 min的最佳条件下,环己酮1,2-丙二醇缩酮的收率最高可达94.2%。     

甘油在γ-Al_2O_3负载杂多酸催化剂上气相脱水的研究

通过活性组分选择和载体改性设计催化剂,提高对甘油催化脱水反应的性能,同时研究反应条件对甘油转化率和丙烯醛选择率的影响规律。以γ-Al_2O_3为载体,H_3PO_4、H_4SiW_(12)O_(40)、H_3PW_(12)O_(40)和H3PMo12O40为活性组分,采用初润浸渍法制备催化剂,研究了常压下甘油气相脱水生成丙烯醛的催化反应性能。结果表明,γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)对甘油脱水生成丙烯醛有良好的催化性能。质量分数为20%的甘油水溶液以0.1 m L/min的速率进料,310℃时甘油转化率和丙烯醛的选择率分别为89.19%和83.61%。载体γ-Al_2O_3采用B2O3或Zr O2改性,可提高γ-Al_2O_3负载H_4SiW_(12)O_(40)催化剂的催化性能。B2O3改性催化剂,310℃时甘油的转化率近100%,丙烯醛的选择率达85.32%。同时,对活性组分H_4SiW_(12)O_(40)的适宜负载量、甘油水溶液质量分数、液体空速等也进行了考察。甘油水溶液质量分数为35%时,在20%HSi W 10%B2O3/γ-Al_2O_3催化剂上,液体空速为2.0 h-1,甘油完全转化,丙烯醛的转化率大于90%。     

H3PW12O40/ZrO2-WO3催化合成环己酮乙二醇缩酮

采用浸渍法制备了H3PW12O40/ZrO2-WO3催化剂,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。以H3PW12O40/ZrO2-WO3为催化剂催化合成环己酮乙二醇缩酮,系统地研究了各种因素对收率的影响。结果表明：固定环己酮用量为0.20 mol,在n（环己酮）∶n（乙二醇）=1∶1.5,带水剂环己烷的用量为8 mL,反应时间45 min,催化剂的用量占反应物量总质量的1.0%的优化条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率可达58.2%。     

TiO_2/SiO_2的制备及光催化氧化降解甲基橙

采用溶胶凝胶法制备了TiO_2/SiO_2和TiO_2.用XRD,N2吸附-脱附进行了表征.以甲基橙为降解物,汞灯为光源,双氧水为降解氧化剂,考察了样品的光催化活性.研究发现:Si的引入能够抑制TiO_2由锐钛矿向金红石转化,控制TiO_2颗粒的长大,提高TiO_2的比表面积;TiO_2/SiO_2的光催化活性高于TiO_2.以600℃下煅烧3h制得的TiO_2/SiO_2为催化剂,甲基橙初始pH=3,V30%H_2O_2=3mL,催化剂的投加量为0.50g/L时,光照180min,10mg/L甲基橙的降解率达到98.03%.此外还发现在降解过程中光源、催化剂、H_2O_2三者协同作用.     

杂多酸盐TiSiW12O40—Al4（SiW12O40）3／TiO2—Al2O3催化合成α—萘乙酸甲酯

以固体杂多酸盐催化剂TiSiW12O40-Al4(SiW12O40)3/TiO2-Al2O3催化酯化合成α-萘乙酸甲酯,产品酯含量≥99.0%,收率95.2%,发现该杂多酸盐催化剂对催化酯化合成α-萘乙酸甲酯具有较高的催化活性,合成工艺简单,催化剂容易回收并可多次重复使用等特点,适宜的反应条件为：醇酸摩尔比为10：1,催化剂用量为8%（以α-萘乙酸重量计）,反应温度为64.5-68.5℃,反应时间3.5h。     

H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解甲基橙的催化性能

通过溶胶凝胶制得H3PW12O40-Ti（OH）4凝胶,并柱撑于膨润土层间制备了复合光催化剂H3PW12O40-TiO2/膨润土。由XRD、SEM、EDS对制备的复合光催化剂进行表征测试表明,固载的H3PW12O40-TiO2使膨润土层状结构发生明显变化,柱撑体H3PW12O40-TiO2呈弥散状态,且TiO2为锐钛结构,催化剂为颗粒粒径大小不一、分布松散的复合材料。对甲基橙的H3PW12O40-TiO2/膨润土光催化降解应用表明,掺杂的杂多酸使所制备的复合催化剂光催化活性得到了极大提高,在光催化体系下有较广的pH适应范围,且制备的催化剂具有良好的催化稳定性。在表征分析及应用实验的基础上,提出了H3PW12O40-TiO2/膨润土的强化催化作用原理。     

模板法制备纳米复合光催化材料HPA/TiO2

在模板剂P123作用下,采用溶胶一凝胶再结合程序升温溶剂热法制备了光催化材料H6P2W18O62/TiO2（P123）和H3PW12O40/TiO2（P123）,通过FTr—IR、ICP—AES、XRD、N2吸附一脱附等检测手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征。结果表明,合成材料晶型结构良好,母体多酸的基本结构未发生明显变化,孔径分布均匀,经P123处理的合成产物H6P2W18O62/TiO2（P123）比表面积高达414．6m2／g。     

H_3PW_（12）O_（40）/Al_2O_3催化甘油合成丙烯醛的工艺

采用等体积浸渍法制备了杂多酸H3PW12O40/Al2O3催化剂,用IR、XRD、BET等方法对催化剂进行了表征。同时利用常压连续流动的固定床反应器考察该催化剂对甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了催化剂的种类、杂多酸的负载量、反应温度等条件对反应的影响。结果表明,由甘油制备丙烯醛的较优条件为：当催化剂为H3PW12O40/Al2O3,负载量为20%,反应温度为360℃时,丙烯醛的摩尔选择性可达87.3%,甘油的转化率为100%。     

Ce掺杂对纳米TiO2结构和光催化性能的影响

以钛酸丁酯和硝酸亚铈为实验原料,采用溶胶-凝胶法制备了Ce掺杂的TiO2纳米粒子,并利用XRD、DRS、TEM、BET等测试技术对样品进行了表征,且以高压汞灯为光源,甲基橙水溶液的脱色为模型反应,考察了Ce掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响．结果表明：Ce掺杂能提高纳米TiO2的光催化活性,有效抑制TiO2纳米粒子的生长和在高温下的相变,增大其比表面积,并使TiO2纳米粒子的光谱响应范围拓展到可见光区,当掺杂Ce的物质的量分数为0．5%时,TiOz纳米粒子的光催化活性达到最佳．     

纳米复合光催化剂制备及对PAR降解的研究

以钛酸四正丁酯和无水乙醇为主要原料,另掺杂一定比例的Fe^3＋,以溶胶一凝胶法制备Fe-TiO2复合光催化剂,并用XRD和SEM等手段进行表征。以4-（2-毗啶偶氮）间苯二酚（PAR）光催化降解为模型反应,在可见光条件下对所制备的催化剂催化性能进行表征和评价。结果表明,掺铁比不掺杂TiO2有更高的催化活性,同时也验证了锐钛矿型TiO2是催化活性最高的晶型。     

MnFe2O4/TiO2的制备及其类芬顿光催化性能

以溶胶-凝胶法成功制备了MnFe2O4/TiO2类芬顿(Fenton)光催化剂,通过XRD、SEM、UV-vis对材料的结构和形貌进行表征,并以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,对其进行降解,考察了不同掺杂量(质量分数)的产物在可见光下的光催化性能.结果表明,在光源为300 W的碘钨灯、MnFe2O4掺杂量为2％、催化剂质...     

活性炭纤维负载TiO2光催化降解苯酚

以硫酸钛为原料，通过水解法在活性炭纤维（ACF）上制备了二氧化钛（Ti02）薄膜。以主波长为254nm的紫外灯作为光源，利用所制的TiO2光催化降解40mg／L的苯酚溶液，考察了不同条件下苯酚的去除效果、ACF吸附性能及TiO2／ACF的光催化活性。结果表明：TiO2／ACF光催化降解苯酚适宜在中性溶液中进行；随着光照强度的增加，苯酚去除率增大；当溶液pH=7．5，苯酚浓度为40mg／L，紫外灯光照强度为1．75W／L时，TiO2／ACF光催化降解苯酚4h后，苯酚去除率可达88．2％。溶液中加入H2O2有利于苯酚的降解去除。     

Synthesis, Characterization and Catalytic Application of H3PW12O40/MCM-48 in the Esterification of Methacrylic Acid with n-butyl Alcohol

A novel environmental friendly catalyst, H3PW12O40/MCM-48, was prepared by impregnation method. The catalysts were characterized by means of XRD and FT-IR. The synthesis of n-butyl methacrylate catalyzed by H3PW12O40/MCM-48 was studied with methacrylic acid and n-butyl alcohol as reactants. H3PW12O40/MCM-48 is an excellent catalyst for synthesizing n-butyl methacrylate and Keggin structure of H3PW12O40 kept unchanged after being impregnated on surface of the molecular sieve support. Effects of n (methacrylic acid): n (n-butyl alcohol), catalyst dosage, cyclohexane (water-stripped reagent) and reaction time on yields of the product were investigated. The optimum conditions have been found, that is, molar ratio of acid to alcohol is 1:1.6, mass ratio of catalyst used to the reactants is 0.5% and reaction time is 2.0h. Under these conditions, the yield of n-butyl methacrylate can reach 93.7%.