水热法制备TiO2纳米粉体及光催化活性的研究

以硫酸氧钛为原料,采用水热法制备锐钛矿相TiO2纳米粉体,研究了水热反应时间和温度对产物晶型结构的影响,同时通过甲醛废水模型体系考察了TiO2纳米粉体的光催化活性.结果表明,采用水热法,不需经过后续热处理就能制备结晶良好,颗粒尺寸为5～10 nm的锐钛矿相纳米TiO2粉体;水热反应温度为140 ℃,反应2 h制备的TiO2纳米粉体在降解甲醛废水实验中,表现出比P25更高的光催化活性.     

低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米薄膜及其性能表征

采用低温液相法制备锐钛矿型TiO2纳米溶胶,用浸渍提拉法在玻片表面制备TiO2纳米薄膜.XRD表征结果显示60℃热处理后TiO2纳米粒子为锐钛矿晶型,SEM、TEM图谱显示其平均粒径10～20 nm,且具有良好的成膜性.制备的TiO2纳米薄膜具有光催化氧化脱色活性高、亲水性好、附着力强、耐蚀性好等特点.     

吸附相反应技术制备纳米TiO2及其气相甲苯光降解特性

以纳米SiO2粉体作为载体,采用吸附相反应技术(adsorption phase reaction technique,APRT)在SiO2粒子表面制备纳米TiO2,研究了用水量、温度对纳米TiO2特性的影响,利用X射线色散能谱仪、透射电子显微镜与X射线衍射等研究了SiO2粒子表面TiO2含量、TiO2形貌和晶型的变化规律.利用气相甲苯的光降解实验评价不同样品的光催化活性,采用一级反应动力学拟合得到动力学常数.结果表明:催化剂中锐钛矿型TiO2的形成可以提高其光催化活性.随着制备水量的增加,SiO2表面TiO2含量和样品中锐钛矿型TiO2含量都增加.TiO2催化活性的增加与载体表面TiO2含量增加有着明显的相关性;随着制备温度的升高,载体表面的Ti含量很快下降,光催化活性却变化不大,这可能与吸附层的变化导致分散均匀性的改变有关.     

A-TiO2材料的低温制备及表征

TiO2晶体存在三种型态:锐钛矿型(anatase)、板钛矿型(brookite)和金红石型(rutile)),但只有锐钛矿型的TiO2(A-TiO2)具有较好的光催化活性.因此制备A-TiO2技术困难,因为它不稳定容易转化为最稳定的金红石型.本工作在低温下(90℃)以硫酸钛的水溶液加尿素配位剂(尿素/Ti3+摩尔比1/1 0)用水热法在玻璃基板上制备了TiO2光催化晶体材料,SEM和×RD技术表征结果说明,生成的TiO2为型晶体为锐钛矿型,并讨论了晶体材料的生成机理.     

Ce掺杂改性TiO_2对MNO_x/Ce-TiO_2体系催化活性的影响

以Ce掺杂的TiO2粉体为载体,MNOx为活性组分,制备了MNOx/Ce-TiO2体系SCR催化剂,利用TG-DSC,XRD,SEM及EDS考察了Ce的掺杂对MNOx/TiO2体系活性的影响,采用模拟烟气分析装置测试催化剂的活性。结果表明：Ce离子的掺杂阻碍了TiO2粒子由锐钛矿型向金红石型的转变,拓宽了锐钛矿型TiO2的使用温度范围。TiO2粉体粒子在锐钛矿型状态下,颗粒分散较为均匀,并且无明显团聚现象,保证了较高的比表面积,催化剂的SCR催化活性比未掺杂的催化剂活性有明显的提高。     

TiO2-SiO2复合材料的制备和表征

采用水解法在SiO2表面包覆纳米TiO2,制备出TiO2-SiO2复合材料,并用IR、SEM、XRD及化学分析手段进行表征.结果表明:复合材料由纳米锐钛矿型TiO2和SiO2组成,它们之间有Ti-O-Si键形成,且该键对锐钛矿型TiO2起了稳定作用.试验研究并讨论了制备条件对包覆效果的影响.     

V、La共掺杂对纳米TiO2光催化降解甲基橙的研究

采用Sol-gel法制备了V-La共掺杂纳米TiO2光催化剂,XRD结果表明,制备的催化剂为锐钛矿型.以甲基橙水溶液为模拟对象,分别从光照时间、催化剂用量、酸度大小三个方面考察了复合光催化剂的光催化活性,结果表明,V-La共掺杂纳米TiO2光催化剂的光催化活性均高于单掺或不掺杂催化剂.     

Pb2+掺杂TiO2的光催化性能研究

以钛酸丁酯和硝酸铅为原料,用溶胶-凝胶法制备了Pb2+掺杂纳米TiO2粉体,讨论了不同掺杂浓度、不同热处理温度样品在催化降解刚果红染料实验中的光催化活性,分析了Pb2+掺杂TiO2样品的相组成、晶胞参数和晶粒大小对光催化活性的影响.结果表明:Pb2+掺杂能够使锐钛矿向金红石的转变温度向高温方向移动,并且细化了晶粒,实验最佳掺杂浓度为100∶2.0,最佳热处理温度为700℃;Pb2+掺杂的TiO2的锐钛矿相是影响光催化活性的决定性因素.     

金属离子掺杂对TiO2光催化性能的影响研究

锐钛矿型的TiO2具有光催化性能,在其制备过程中掺入杂质离子是改善其光催化性能的重要方法.采用不同的掺杂将会不同程度的改善其光催化活性.阐述了碱金属离子、过渡金属离子、贵金属离子、稀土离子等金属离子掺杂纳米TiO2光催化性能的影响.     

超细TiO_2粉体光催化剂的制备

以TiCl3为原料制备了超细TiO2粉体,采用X射线衍射、热重分析和化学分析等方法,研究了制备条件对TiO2光催化活性的影响。结果表明,在500~600℃煅烧制得的TiO2粉体为金红石和锐钛矿混合相,其中的Ti3+的浓度较大,光催化活性较高。洗涤条件对光催化活性也有明显的影响,与用水洗涤制得的TiO2粉体相比,在同样煅烧条件下经乙醇洗涤后得到的TiO2粉体中Ti3+的浓度较大,具有较高的光催化活性。     

高活性易分离TiO_2光催化剂的制备

用四氯化钛为原料,经氨水沉淀、水洗、无水乙醇洗涤得到Ti(OH)4醇凝胶,对Ti(OH)4醇凝胶进行乙醇热处理、干燥、焙烧制得了TiO2粉体。以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,考察了所制得的TiO2粉体的光催化性能。发现140℃乙醇热处理10 h制得的TiO2经800℃高温焙烧后仍具有与Degussa P25 TiO2相当的光催化降解X-3B活性。而且沉降性好,易分离。     

Au掺杂水热均匀沉淀高温制备TiO_2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-3B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。     

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。     

干燥法对纳米TiO_2晶相及其光催化活性的影响

Ti(OH)4水凝胶和醇凝胶分别用空气、超临界乙醇干燥,在不同温度下焙烧,制备了纳米TiO2光催化剂,以光催化降解活性艳红X-3B作为模型反应,评价其光催化活性,并用XRD,BET和TG进行了表征。结果表明,超临界乙醇干燥法制得的锐钛矿纳米TiO2具有较高的热稳定性,并且随着焙烧温度的升高,其光催化降解活性艳红X-3B的活性逐渐提高,800℃焙烧的样品活性最高,与Degussa P25 TiO2商品催化剂的光催化活性相当,但晶粒大、易分离。     

载体制备方法对Ni/TiO2催化剂顺酐液相加氢性能的影响

为了制备高活性和高选择性催化剂,实现顺酐下游加氢衍生物的定向合成,分别采用水热法、沉淀法和溶胶-凝胶法制备TiO2载体,并以浸渍法制备Ni质量分数为10%的Ni/TiO₂催化剂。采用N₂低温物理吸附、XRD、H₂-TPR及H₂-TPD等方法对催化剂进行表征,并评价催化剂的顺酐液相加氢性能。结果表明,以溶胶-凝胶法制备TiO₂为载体的催化剂具有最高的CC及CO加氢活性,在反应温度240 ℃和氢压5 MPa条件下,顺酐转化率为100%,γ-丁内酯选择性为52.2%,是相同反应条件下水热法TiO₂负载Ni催化剂的3.3倍和沉淀法TiO₂负载Ni催化剂的6.2倍。产生这一现象的原因与溶胶-凝胶法制备的TiO₂以锐钛矿和金红石混合晶相存在有关。     

NiMo/TiO2-Al2O3催化剂活性相表征及加氢脱硫反应性能研究

采用共沉淀法制备TiO₂含量不同的TiO₂-Al₂O₃复合载体,以传统的浸渍法制备活性金属负载量相同的NiMo/TiO₂-Al₂O₃催化剂。运用N₂低温吸附法、X射线衍射、H₂程序升温还原和激光拉曼光谱等方法对催化剂进行表征,在10 mL微型反应装置上进行催化剂活性评价。结果表明,当复合载体中TiO₂含量达到一定值后,TiO₂在整个TiO₂- Al₂O₃体系中的存在状态由高度分散转变为表面富集,XRD能够检测出锐钛矿型TiO₂的特征峰;TiO₂的添加对于催化剂的酸性能没有明显改变;激光拉曼光谱分析结果表明,TiO₂的存在有利于生成八面体结构的钼物种,并在TiO₂质量分数为8%时加氢脱硫活性达到较高水平。     

微波辐射法研制复合半导体光催化材料TiO2/ZnO

采用微波辐射法制备了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO,利用X射线衍射(XRD)测试技术对TiO2/ZnO复合型半导体光催化材料进行了表征。用甲基红模拟有机废水,在高压汞灯模拟日光光照的条件下,研究了复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO光催化降解有机废水的过程,并在相同的条件下,与机械研磨法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO的光催化性能进行了对比实验。研究结果表明,微波辐射法制备的复合型半导体光催化材料TiO2/ZnO具有很好的光催化性能,TiO2/ZnO投加量为0.5g.L-1时,其具有良好的光催化脱色性能,经1h光照,对甲基红的光降解效率可以达到100%。随着溶液初始浓度增加,甲基红的降解率增大。     

高盐度有机废水磁载催化剂降解工艺研究

以均匀沉淀法制备的Fe3O4磁粒为核心,以钛酸丁酯、正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了磁载TiO2-SiO2-Fe3O4复合微粒,运用X射线衍射(XRD)、红外(IR)测试方法对所制得复合粒子进行表征,并以TiO2-SiO2-Fe3O4复合微粒为催化剂研究其高盐度有机废水催化降解的性能.结果表明,磁基体Fe3O4...     

SiO2/CS-AM-DMC无机-有机絮凝剂固液分离油田废弃钻井液

废弃钻井液的固液分离是钻井行业中的重要过程.作者采用水溶液聚合法,以壳聚糖(CS)为基础、辅以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酰胺(AM)、纳米二氧化硅凝胶制备了SiO2/CS-AM-DMC无机-有机絮凝剂.其形貌与结构经SEM、FT-IR表征,粘均分子量用乌式粘度计测定.考察了制备过程中破胶剂的种类,反应...     

钛酸铝／氧化铝复合材料的制备及其抗铝液浸渗性能

以Al2O3,TiO2,MgO和Fe2O3粉末为起始原料制备出不同氧化铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料;通过考察浸于熔融铝液中试样断面显微结构和特征元素分布研究了复合材料抗铝液浸渗性能。研究表明,反应烧结得到的是含5％MgTi2O5（质量分数）和1％Fe2TiO5（质量分数）的钛酸铝复合固溶体与氧化铝组成的复合材料,复合材料的烧结致密度随试样中氧化铝含量的增加而增加。高钛酸铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料具有良好的抗铝浸渗性能。