气液等离子体制备可磁分离混晶相TiO_2/CoFe_2O_4光催化材料及其性能研究

以TiOSO_4为钛源、CoFe_2O_4为磁核,采用大气压气液等离子体技术快速制备可磁分离TiO_2/CoFe_2O_4光催化材料,以亚甲基蓝为模拟污染物研究其光催化活性。采用X射线衍射技术研究了等离子体放电电压、磁核加入量和离子液体[C4MIM]BF4对TiO_2晶型结构的影响;紫外可见漫发射光谱法分析了[C4MIM]BF4加入量对TiO_2/CoFe_2O_4光吸收性能的影响。研究结果表明:采用气液等离子体可快速制备具有锐钛矿和金红石混晶相TiO_2结构的TiO_2/CoFe_2O_4光催化材料。改变等离子体放电电压和磁核CoFe_2O_4加入量,所生成的TiO_2均以金红石相为主。加入离子液体可显著提高锐钛矿相TiO_2的比例,并使TiO_2/CoFe_2O_4吸收带红移。当离子液体[C4MIM]BF4加入量为0.4 mL时所制备的TiO_2/CoFe_2O_4在模拟太阳光照射下具有较高的光催化活性,循环使用三次仍然保持高的光催化活性。     

溶胶凝胶法制备CeO_2/TiO_2光催化材料及其性能研究

以钛酸四丁酯为钛源、硝酸铈为铈源,通过溶胶凝胶法制备CeO_2/TiO_2复合光催化材料。利用X射线衍射仪和紫外可见分析仪表征样品的组成和光吸收特性。以亚甲基蓝水溶液为模拟污染物,在模拟太阳光下考察样品的光催化性能。结果表明:当焙烧温度为500℃,CeO_2含量为30%时,CeO_2/TiO_2复合物具有最高光催化活性。     

管状TiO_2/层状ZnFe_2O_4复合材料的制备及其可见光催化性能

采用溶剂热-共沉淀两步法制备了管状TiO_2/层状ZnFe_2O_4复合材料,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对其晶体结构、微观形貌和磁性能等进行表征,并以罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)为目标降解物测试了样品的光催化性能。结果表明:TiO_2为介孔中空管状结构,ZnFe_2O_4为疏松的叠层状结构,管状TiO_2紧密地嵌入ZnFe_2O_4结构中,形成良好的载流子输运界面。相比于TiO_2,TiO_2/ZnFe_2O_4复合材料具有更大的比表面积,且光响应范围拓宽至可见光区。可见光照射210min后,复合材料对RhB和MB的降解率分别为50%和45%,显著优于纯TiO_2的降解率(10%和13%);模拟太阳光照210 min后,复合材料对RhB和MB的降解率均超过95%。此外,TiO_2/ZnFe_2O_4复合材料具有稳定的光催化活性,重复使用3次后,仍保持90%以上的降解效率。     

核壳结构TiO_2/C@Fe_3O_4催化剂的制备及其光催化活性研究

以葡萄糖和氯化铁为原料,通过水热反应法制备得到以Fe_3O_4为核,C为壳的核壳型磁性复合材料(C@Fe_3O_4),并以此为载体,通过戊二醛的交联作用将纳米TiO_2负载到C@Fe_3O_4上,得到磁性光催化剂TiO_2/C@Fe_3O_4。通过XRD、TGA、SEM及粒度分析仪分析了TiO_2/C@Fe_3O_4的物相和微观结构,并通过对亚甲基蓝溶液的降解研究其光催化和循环使用性能。结果表明,所制备的TiO_2/C@Fe_3O_4催化剂中TiO_2为锐钛矿型晶体,Fe_3O_4为尖晶石型晶体;TiO_2/C@Fe_3O_4催化剂为单分散微球,平均粒径为4.58μm,TiO_2的平均粒径为15.03 nm,并且均匀的负载在C@Fe_3O_4表面。紫外条件下,TiO_2/C@Fe_3O_4显示了良好的光催化性能及循环使用性能,TiO_2/C@Fe_3O_4对亚甲基蓝的最大降解率为97.5%,循环使用10次后,其最大降解率仅下降了5.9%。     

介孔TiO_2光催化降解亚甲基蓝性能研究

以CTAB为模板导向剂,采用溶胶-凝胶法制备介孔TiO_2材料,以亚甲基蓝为降解底物,研究了光催化材料对亚甲基蓝的光催化活性,考察不同CTAB浓度及煅烧温度、光照时间对TiO_2光催化降解性能的影响。实验结果表明,随着CTAB的加入,所制样品的光催化活性均有所提高,紫外光照60 min后,500℃制备的,CTAB浓度为0. 14 mol/L的介孔TiO_2光催化剂对亚甲基蓝的光催化率达到92. 9%。     

多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂的制备及其光催化性能的研究

利用溶胶-凝胶结合溶剂置换-逐级干燥技术制备了多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂,以亚甲基蓝为模拟污染物考察了纳米TiO_2含量和煅烧温度对复合催化剂的光催化性能的影响。结果表明,当纳米TiO_2的添加量为正硅酸乙酯质量的40%,煅烧温度为400℃时,多孔SiO_2/TiO_2复合催化剂光催化亚甲基蓝脱色率最高可达67%,与商用纳米TiO_2催化剂P25的71%的脱色率相差无几。而且,该复合催化剂相较P25具有更好的可重复利用性能,经十次循环催化后其脱色率仍可达58%。此外,当使用中出现有机物污染复合催化剂情况时,简单煅烧即可实现复合催化剂的再生。     

β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2光催化降解亚甲基蓝

本文研究了β_2-SiW_(11)Mn/TiO_2光催化剂对于亚甲基蓝染料降解的影响。当染料为亚甲基蓝初始浓度10 mg/L、溶液体系pH值为2,光催化剂用量为5 mg,放置于紫外光条件下持续照射200 min,目标染料亚甲基蓝降解率可达86.5%,而在太阳光照射的条件下,其降解率高达89.3%。     

TiO_2负载介孔材料的制备及性能

通过水热法一步合成了负载TiO_2的介孔吸附剂,并通过FTIR对材料的结构进行了分析,将所制备的介孔吸附剂应用于光催化染料废水中的罗丹明B和亚甲基蓝,结果表明:仅10min样品对罗丹明的最大吸附量可达20.54mg/g,对亚甲基蓝的最大吸附量可达23.85mg/g。对罗丹明需50min催化作用,降解率达99%以上,对亚甲基蓝只需25min催化作用,降解率达99%以上。     

玻璃负载纳米TiO_2/SiO_2膜的制备和光催化性能

制备了玻璃负载纳米Ti O_2/Si O_2光催化膜,以甲基橙溶液作为模拟废水研究了其光催化性能,分别考察了光催化膜中m(Ti O_2)∶m(Si O_2)、膜厚度、使用次数和中试扩大以及再生方式对甲基橙模拟废水降解率的影响。试验结果表明,在太阳光下照射4 h,厚度为200~400 nm的光催化膜对10 mg/L的甲基橙模拟废水降解率为84%,失活的光催化膜可用模拟风、光、酸雨和人工清洗方式再生。纳米Ti O_2/Si O_2光催化膜可应用于光催化水处理设备、建筑易清洁玻璃和太阳电池玻璃。     

硅藻土负载La~(3+)/TiO_2光催化剂的制备及其光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,硅藻土为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO_2/硅藻土负载型光催化剂。以硝酸镧为镧源,采用等体积浸渍-焙烧法制备La~(3+)/TiO_2硅藻土光催化剂。通过XRD和SEM对制备的催化剂进行表征,以亚甲基蓝溶液模拟有机废水,考察n(Ti)∶n(Si)及La3+掺杂量对催化剂光催化性能的影响,结果表明,硅藻土可提高TiO_2分散性,降低TiO_2晶粒尺寸,并抑制其由锐钛矿相向金红石相的转变。在n(Ti)∶n(Si)=1∶1、焙烧温度550℃和La3+掺杂质量分数1%条件下,La~(3+)/TiO_2硅藻土光催化剂的光催化活性较好,紫外光连续照射180 min,亚甲基蓝降解率可达99.9%。     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯的制备

采用一锅法的工艺通过甲基丙烯酸先酰氯化,再与2,2,2-三氟乙醇在催化剂4-二甲氨基吡啶的催化下酯化的方法,方便快捷地制备了甲基丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯,并根据实验结果讨论了影响反应的主要因素。最佳反应条件是:二甲基甲酰胺(DMF)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)的用量为5%~10%(质量比),甲基丙烯酸∶氯化亚砜∶2,2,2-三氟乙醇=1.1∶1∶0.9(摩尔比),反应温度为50~60℃,收率达到95%以上。     

PbCl2-ZnCl2-H2O和CaCl2-PbCl2-H2O三元体系373K相平衡

采用等温溶解平衡法研究了两个三元体系PbCl₂-ZnCl₂-H₂O和CaCl₂-PbCl₂-H₂O在373 K时的相平衡,测定了平衡溶液的溶解度和密度,并根据溶解度数据和对应的平衡固相绘制了相图和密度-组成图,根据相图对单变量曲线和结晶区进行了讨论。研究发现,两个三元体系均为简单共饱和型,均无复盐和固溶体生成,有一个共饱点,两条单变量曲线,两个结晶区。平衡液相对应的固相由XRD确定,并对实验结果进行了简要的讨论。     

SC(NH2)2-H2O2-Cu2+-OH-封闭体系非线性动力学研究

利用微量量热仪测定体系热功率随时间的改变。对于SC(NH2)2-H2O2-Cu2 -OH-封闭体系,测定了不同浓度,不同温度下,体系的单峰振荡行为,得到了不同温度,不同浓度下的振荡周期,并由此计算出振荡反应的表观活化能和反应级数。并得到下列关系:1t∝c-0.3355     

生产乙炔对电石的要求及乙炔清净

目前国内外乙炔大部分仍是由电石制得。然而由于工业电石除CaC2 外还含有很多杂质 ,所以生产乙炔不仅要求电石的纯度、粒度 ,还要求水温。一般电石的块度采用 8～ 2 5mm ,发生器温度控制在 85± 5℃ ,乙炔气体中含H2 S、H3 P、NH3 等气体会使氯乙烯合成氯化催化剂活性下降。因此 ,必须对乙炔气体进行清洁。采用次氯酸钠液体的氧化性将乙炔中的杂质氧化成酸性物质而除去。     

PbBr2-PbCl2-PbF2-PbO-P2O5系统玻璃形成特性的研究

研究了ＰｂＢｒ２－ＰｂＣｌ２－ＰｂＦ２－ＰｂＯ－Ｐ２Ｏ５系统的玻璃形成能力和系统的玻璃形成区,测试了一些玻璃的特征温度,结果表明,加入５％ＰｂＯ的５％ＰｂＦ２都使玻璃转变温度升高,玻璃形成区缩小,并向ＰｂＢｒ２方向偏移,同时加入２．５％ＰｂＯ和２．５％ＰｂＦ２同样提高了玻璃转变温度,但却增大了玻璃形成区;继续提高ＰｂＯ和ＰｂＦ２的加入量,玻璃形成区显著减小。     

Structure and microwave dielectric properties of BaAl2−2xLi2xSi2O8-2x ceramics

BaAl_2-2xLi_2xSi₂O_8-2x (x = 0, 0.005, 0.0075, 0.01, 0.02, 0.03) ceramics were synthesized by solid-state sintering method. Based on density functional theory, the first-principle calculations provided by the Cambridge Sequential Total Energy Package (CASTEP) software were introduced to the BaAl₂Si₂O₈ (BAS) system. In an effort to confirm the site occupied by Li⁺, we discussed the formation energy and final energy of different positions of Li⁺ doped BAS. The result demonstrated that Li⁺ should substitute Al³⁺ to promote the hexacelsian-to-celsian transformation with the aid of generated oxygen vacancies. The sintering behavior, crystal structure, surface appearance, and microwave dielectric properties of samples were investigated. Completely transformed celsian could be obtained when x = 0.005–0.03, which lowered the sintering temperature from 1400 °C (x = 0) to 1300 °C (x = 0.03), as well as strikingly improved the compactness, quality factor (Q × f) value and temperature coefficient of resonant frequency (τ_f) of BAS ceramics. When x = 0.1, unveiling the significant effects of Al-position ion substitution, BaAl_1.98Li_0.02Si₂O_7.98 ceramic sintered at 1350 °C for 5 h exhibited a supreme Q × f value of 48,620 GHz, and the ε_r and τ_f values were 6.99 and -23.29 × 10^?6 °C^?1, respectively.