纳米TiO_2-沸石光催化降解含酚废水的研究

以钛酸四丁酯为前驱体,利用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化钛粉体材料,再加入吸附剂沸石.通过纳米TiO2-沸石对含酚废水的光催化降解实验,研究了光催化剂TiO2的投加量、光催化剂TiO2和沸石的配比、降解时间对光催化性能的影响.结果表明:光催化剂TiO2和沸石的最佳配比为6∶1,催化剂TiO2用量为4 g/L时,紫外光照射3 h后,COD的去除率可达到59.1%以上.     

TiO2／沸石微粒的制备及其光降解甲基橙的性能研究

以钛酸丁酯为钛源,180目天然沸石为载体,用溶胶-凝胶-浸渍法制备了不同涂膜层数的TiO2／沸石微粒光催化剂,用X射线衍射和红外光谱对其进行了表征．以甲基橙为目标降解物,在光照强度、甲基橙初始浓度、催化剂投加量与空气通入量一定的光催化反应器中,通过30min光催化降解的吸光度变化,考察了TiO2涂膜层数、催化剂重用性能等不同条件下催化剂的光催化活性．结果表明,涂覆5层、120℃下干燥12h、200℃煅烧2h时的TiO2／沸石微粒对沸石结构没有影响,TiO2与沸石间形成了较强的Ti-O-Si化学键合,光催化活性最高,投加1．0mLH2O2,重复使用4次后再生,其光催化活性由59．35％恢复至82．3％．     

吸附相反应技术制备沸石负载TiO2光催化剂

以钛酸丁酯为钛源,天然沸石为载体,采用吸附相反应技术,以沸石表面吸附的水层为"纳米反应器",制备了沸石/TiO2光催化剂。运用红外光谱分析和X-射线光电子能谱分析对沸石/TiO2光催化剂进行了表征。结果表明,在沸石表面成功地负载了纳米TiO2。以250W紫外线高压汞灯为光源,以有机颜料甲基橙为目标降解物,研究了沸石/TiO2光催化剂的光催化性能,并探讨了沸石中TiO2负载量、沸石/TiO2用量与催化剂催化活性之间的关系。结果表明,当沸石与钛酸丁酯质量比为1∶3时,沸石/TiO2光催化剂具有较好的光催化活性。提高沸石/TiO2光催化剂的用量能提高其对甲基橙溶液的光催化降解效率。     

纳米TiO2光催化降解有机磷废水的研究

通过对纳米TiO2及其复合材料光催化降解有机磷农药进行的研究,分析了在不同催化剂、不同浓度AgNO3浸渍、不同实验装置条件下的光催化降解效果,说明载银纳米TiO2催化剂对有机磷农药废水有很好的催化性。     

PEG-Pt/TiO2光催化剂的制备及其产氢性能的研究

选取不同分子量的聚乙二醇(PEG)对TiO2光催化剂进行改性,采用溶胶凝胶法制备了PEG改性的TiO2光催化剂(PEG-TiO2),通过XRD、SEM和BET分析方法对催化剂的物相、表面形貌及比表面大小进行了表征,对载Pt后的样品PEG-Pt/TiO2进行了光催化产氢性能的研究.重点分析了PEG分子量对样品微观结构和光催化产氢活性的影响,结果表明,使用分子量在400～6000范围内的PEG进行改性,可获得具有高比表面和良好孔分布的TiO2载体,样品PEG-Pt/TiO2的光催化产氢活性较无PEG改性的样品得到了显著提高.其中样品PEG6000-Pt/TiO2的产氢活性表现最佳,测得4 h内的平均产氢速率为1.79 mmol/h.     

沸石特性对负载纳米TiO2光催化去除水中土霉素的影响

通过固体扩散法将纳米TiO2负载在不同亲疏水性及孔径的沸石上制成复合光催化剂,研究不同配比的复合光催化剂在32 W紫外灯照射下对水中土霉素的去除和矿化效果,结果表明：UV/10％TZ2（亲水沸石）较UV/40％TZ1（疏水沸石）,UV/15％T5A（孔径为0.5 nm的亲水沸石）较UV/10％T13X（孔径为1 nm的亲水沸石）对水中的土霉素具备更佳的去除效果,即亲水型及小孔径的沸石分子筛更适合负载纳米TiO2光催化氧化去除水中的土霉素.由于羟基自由基的作用距离限制,被吸附在13X内孔的土霉素无法被降解去除.     

过渡金属Fe3+离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进展

对近年来利用过渡金属Fe3 离子掺杂改性TiO2的光催化性能研究进行了综述.分析了掺杂金属Fe3 离子的电位、电子轨道构型、化合价、离子半径、浓度和掺杂制备方式对TiO2光催化性能的影响,并提出应用前景、存在问题和发展方向.通过掺杂过渡金属Fe3 离子改进TiO2光催化剂的禁带宽度,使反应的响应光谱向可见光扩展,并且有效地抑制电子-空穴的复合,提高半导体的光催化效率,通过改性可以直接利用太阳能.另外,针对掺杂机理尚不清楚、光量子效率仍然不高和回收困难的缺点.采用溶胶-凝胶法制备负载型掺杂改性纳米TiO2成为研究的热点,其中利用非耐热材料可以制成上浮型负载体,更利于回收,成为研究的新方向.     

纳米TiO2/多孔矿物光催化剂与甲基橙染料的作用过程研究

以沸石、膨润土和坡缕石等多孔矿物为载体,制备了纳米TiO2/多孔矿物光催化剂.通过甲基橙染料评价材料的光催化性能,并分析光催化剂与有机污染物的作用过程.研究表明:纳米TiO2/多孔矿物光催化剂对甲基橙染料具有吸附和光催化的共同作用.负载TiO2后的光催化剂比表面积和吸附性能较原矿均有明显提高.当光催化剂与甲基橙溶液混合后,甲基橙染料分子被迅速吸附至催化剂颗粒表面;催化剂颗粒表面的部分甲基橙染料在光照作用下被其表面的TiO2所分解,同时部分甲基橙染料在不断搅拌过程中在颗粒表面发生脱附;持续光照,催化剂表面的染料分子不断发生分解.     

SO^2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO^2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

液相沉积法制备掺银TiO2薄膜及光催化性能

为了提高TiO2薄膜光催化剂的活性,通过在氟钛酸铵、硼酸混合溶液中加入硝酸银,应用液相沉积法(LPD)制备了掺银TiO2薄膜.采用XRD、SEM、XPS、UV-vis等手段对其组成、表面形貌和结构进行了测试表征;并以甲基橙为模型物,进行降解实验评价Ag-TiO2薄膜的光催化性能.实验结果表明:硼酸/氟钛酸铵摩尔比为2～4,热处理温度为400℃,硝酸银掺杂量为0.03 mol/L时,Ag-TiO2薄膜具有良好的锐钛矿相晶型,同时具有较高的光催化性能.     

Photocatalytic Degradation of Methyl Thionine Chloride in Aqueous Solution over Nanometer （ CdS/TiO2 ）/MCM-41

（ CdS/ TiO2 ）/ MCM-41 loaded nanometer photocatalyst was prepared by the sol-gel method and dipping process, the photocatalytic degradation of methyl thionine chloride in water was investigated by using the photocatalyst. The experimental results show that the optimum concentration of CdS over TiO2 was 3% （ molar ratio ）, the photocatalytic activity was enhanced when making TiO2 the anatase ptase with a rise of the roasting temperature, and the carrier, mesoporous molecular sieve MCM-41, was beneficial to improving the photocatalytic activity of TiO2 for photocatalytic degradation of methyl thionine chloride. The morphology and the crystalline phase of the photocatalyst were discussed by means of XRD and SEM techniques, and the reaction mechanism of catalytic properties was also discussed.     

掺铁TiO2纳米微粒的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺铁量及不同pH值下的一系列TiO2光催化剂，并以高压汞灯为光源，罗丹明B为目标降解物，对其光催化活性进行了研究．实验表明，Fe^3 ．TiO2比纯TiO2具有更好的催化活性，且Fe^3 的最佳掺入量为0．05％，最佳制备的pH值为5。     

Fe3+-TiO2/SiO2气相光催化降解乙醛反应动力学研究

用浸渍法制备了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型光催化剂,并进行了光催化降解气相中乙醛的实验和动力学研究．结果表明,Fe^3 掺杂量(nFe3 ／nTi4)为0．5％时光催化降解乙醛的效率最高;水气的存在提高了Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的光催化活性,但使Fe^3 -TiO2纳米粉的光催化活性降低;O2的存在使Fe^3 -TiO2纳米粉和Fe^3 -TiO2／SiO2负载型催化剂的催化活性均有所降低;光强减弱使乙醛降解率下降,反应速率与光强之间呈近似线性关系;光催化降解气相中乙醛的动力学可以用Langrauir-Hinshelwood动力学方程描述．     

Fe／Ce负载型非均相类芬顿系统催化降解孔雀石绿的研究

采用溶胶-凝胶法制备Fe／Ce／改性天然沸石类芬顿催化剂并对孔雀石绿水溶液进行非均相降解研究,考察了其催化特性并研究了催化剂投加量、H2O2投加量、初始pH值、孔雀石绿溶液初始质量浓度和反应时间对孔雀石绿降解效果的影响,并对孔雀石绿降解特性进行动力学分析．结果表明：催化剂投加量3．0g／t,,H2O2的投加量为67．0mg／L,初始pH=8．0,初始孔雀石绿溶液质量浓度为150mg／L,在此条件下,室温反应30min,孔雀石绿溶液脱色率可达97．3％．孔雀石绿溶液的降解速率常数为：k=2．12×106-3．     

镧系阳离子修饰SO42-/TiO2-MoO3固体酸催化合成邻苯二甲酸二辛酯

以镧系金属阳离子La3+、Ce3+和Sm3+修饰SO2-4/TiO2-MoO3为催化剂催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。催化剂通过XRD、氮气吸附脱附、吸附吡啶的傅里叶变换红外光谱等方法进行表征,DOP通过红外光谱进行表征。固体酸合成DOP的产率大小顺序为:SO2-4/TiO2-MoO3-Ce3+>SO2-4/TiO2-MoO3-Sm3+>SO2-4/TiO2-MoO3-La3+>SO2-4/TiO2-MoO3。经过修饰后的固体酸与SO2-4/TiO2-MoO3相比较具有更好的催化效果。考察了醇酐比、催化剂用量对催化合成DOP的影响。结果表明,合成DOP的最佳条件为醇酐比2.2∶1、催化剂的质量分数为1.5%,其酯化率为92.4%。催化剂重复使用3次之后,仍然有很高的催化效果,达到77.4%。     

β沸石分子筛的改性及其醚化性能

分别用钼、银对Hβ沸石分子筛进行改性,在小型固定床反应装置上进行了催化裂化轻汽油醚化试验。研究改性催化剂的催化活性和稳定性,考察了改性催化剂制备条件和反应温度、醇烯摩尔比、空速对醚化反应的影响。实验结果表明,银和钼负载量不同,制备的改性催化剂醚化活性不同,其中改性沸石负载钼的质量分数为3%时醚化活性最高,总叔碳烯烃转化率为57.47%,比Hβ沸石原粉的高出6个百分点。最佳反应条件为:温度70～80℃、空速为1.0h-1和醇烯摩尔比为1.05。经过改性的Hβ沸石催化剂的稳定性有所提高,载钼的质量分数为3%时改性的Hβ沸石催化剂的稳定性最好,经过400h的反应,反应物中活性烯烃的转化率由57 87%下降到55 39%,具有一定工业开发价值。     

SO_4~(2-)改性对Ce、Ti基催化剂NH_3-SCR脱硝性能的影响

采用共沉淀法制备了几种不同的金属氧化物催化剂(Ce-Pr-Ox、Ce-Y-Ox、Ti-PrOx、Ti-Y-Ox、Ti-Al-Ox),并对其进行了硫酸盐改性.实验同时考察了SO2-4改性对催化剂氨选择性催化还原(NH3-SCR)活性和催化剂结构组成的影响.经SO2-4改性的催化剂,NOx转化率在低温和高温均有显著提高,其中,活性最好的Ce-Pr-Ox在350~500℃范围内转化率接近100%.XRD、IR分析结果表明,催化剂经硫酸盐改性后,催化剂出现了结晶态硫酸盐;催化剂中存在M-SO2-4(M=Al,Pr和Y)键,表明了金属氧化物与硫酸盐发生了相互作用.而经SO2-4改性后催化剂优越的SCR脱硝性能与催化剂酸性位点增加密切相关.     

[B]杂原子沸石几种改性对烷基化反应影响比较

比较了Ｂ、Ｌａ、Ｐ、Ｐ－Ｍｇ元素改性的［Ｂ］杂原子沸石催化剂,硅烷化的［Ｂ］杂原子沸石催化剂,改性前、后高温水汽处理的［Ｂ］杂原子沸石催化剂,以及经几种方法综合制备的［Ｂ］杂原子沸石催化剂对甲苯／乙烯烷基化反应的影响。通过对［Ｂ］杂原子沸石催化剂的改质,使催化剂的活性、对位产物选择性、以及稳定性都达到了满意的效果。其中以Ｂ改性效果最好,在活性２２．９２％时,对－乙基甲苯选择性达９６．８０％,而且稳定性也好。水汽处理是提高催化剂稳定性的好方法。硅烷化处理后,提高了烷基化反应产物的对位选择性。     

改性对分子筛酸性和烷基化脱硫性能的影响

对Na型分子筛分别进行不同性质的阳离子交换和热处理,得到了HY,USY,CeY,MgY,Hβ和USβ系列改性分子筛催化剂,并考察了改性分子筛催化FCC汽油烷基化脱硫的活性。通过吡啶吸附红外光谱表征,研究了改性对分子筛的表面酸性和催化活性的影响规律。结果表明,铵改性Y分子筛的酸量远远大于8分子筛。USY的B酸量、L酸量分别增大到了868．583,972．869gmol／g,其中L酸主要以弱酸的形式存在。UBβ的B酸量、L酸量也有所增加,但是强B酸量降低,强L酸量增加。Mg^2＋改性后的NaY分子筛总酸仅次于HY,但强B酸量仅为86．742μmol／g,强L酸量仅为31．335μmol／g;Ce^3＋改性后的NaY分子筛总B酸量和强B酸量仅次于USY,L酸量仅为58．308μmol／g,但无强L酸。结合小于100℃馏分段硫的转化率得出,总B酸量越多,且强B酸量越多（HY除外）,小于100℃馏分段硫的转化率越高。强L酸不利于噻吩类硫化物的烷基化反应。对于μ分子筛,强B酸中心是烷基化反应的主要活性位。     

SO_4~(2-)-TiO_2/γ-Al_2O_3固体超强酸催化剂上的缩醛(酮)反应

通过浸渍法制备了SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料合成了苯甲醛乙二醇缩醛。考察了催化剂的焙烧温度、带水剂的种类和体积、TiO2的质量分数、苯甲醛与乙二醇的摩尔比、催化剂的质量和回流时间对反应的影响以及催化剂稳定性对反应的影响。结果表明,在焙烧温度为500℃,甲苯为带水剂,甲苯体积为20 mL,TiO2的质量分数为10%,苯甲醛与乙二醇的摩尔比为1∶1.2,催化剂的质量为1.1 g,回流时间为1.5 h的反应条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达96.1%,产品的纯度为99.6%。SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂在其它缩醛(酮)的合成中也具有良好的催化活性。