光催化氧化芳香醇制芳香醛的研究进展

芳香醛是一类重要的精细化工中间体,常被用于药物、香料等的合成。传统的生产工艺采用氧化法或氯化水解法,其缺点是能耗高,环境污染严重。光催化氧化作为一种绿色的合成技术日益受到人们的关注,传统的半导体材料在光催化氧化芳香醇制芳香醛的反应中选择性差,可见光利用率低。因此,发展新型可见光催化材料是实现光催化氧化技术应用的核心。近几年来,金属有机骨架材料(Metal-organic Frameworks,MOFs)的蓬勃发展为研发具有高选择性催化氧化活性的新型光催化材料带来了新的希望。文章重点阐述了不同光催化材料在选择性氧化芳香醇制芳香醛中的研究现状及存在的问题,并对其发展趋势作了展望。     

环氧丙烷合成技术的研究进展及展望

介绍了丙烯氧化制环氧丙烷的催化工艺和催化剂的研究现状,包括现有环氧丙烷的生产工艺,分子氧为氧化剂、过氧化氢为氧化剂、O2／H2为氧化剂、有机过氧化物为氧化剂的丙烯直接环氧化以及光催化氧化等;并对各反应工艺和催化剂、催化反应机理和发展前景进行了讨论。     

原料杂质对CHP法制环氧丙烷的影响

制环氧丙烷反应中,本文采用过氧化氢异丙苯为氧化剂氧化丙烯。本文重点研究了原料过氧化氢异丙苯溶液中小分子的有机酸、苯酚、丙酮以及水等极性物质对催化剂的性能会产生不利影响,这些组分影响了催化剂的稳定性,对催化剂的活性和产物选择性也非常不利。当采用适当方法对过氧化氢异丙苯溶液进行处理,脱除其中的有机酸、苯酚和水等杂质后,催化剂的催化性能得到显著改善。     

沼液光催化处理研究

将光催化技术应用于沼液处理,是一种解决环境污染和最大化利用资源的新思路。在预处理之后的沼液中,加入Ti O2进行光催化反应,沼液的化学需氧量(COD)降低,可以降解沼液中难以生物降解的腐殖酸等有机物。光催化处理后的沼液颜色几乎透明,可做为光解水制氢的水源,产生的氢气又可作为制甲烷的氢源,进而实现生物甲烷制取过程中甲烷的高效转化。光催化处理沼液相比于其他的沼液处理方法具有成本低、效率高等优点,环境友好的同时还实现了资源的重复利用。     

光催化分解水制氢催化剂的修饰与改性

光催化分解水产氢是解决能源和环境问题的一种理想途径。传统光催化分解水催化剂存在稳定性差、可见光利用率低、产氢速率低等缺点。通过对催化剂进行修饰与改性,改善其光催化性能,是光催化产氢领域的研究热点。论文简要介绍了光催化反应机理、产氢效率影响因素,系统阐述了目前光催化分解水制氢催化剂的修饰与改性技术,如:离子掺杂、表面修饰、形貌修饰、异质结、固溶体、Z-scheme体系、修饰与改性组合技术等,揭示了其修饰与改性原理及电子转移规律。在此基础上,对未来光催化分解水催化剂的研究工作进行了展望。     

二氧化钛-钒酸铋复合材料光催化降解布洛芬的研究

为综合二氧化钛、钒酸铋光催化剂的性能,制备了二氧化钛-钒酸铋复合光催化剂,并以布洛芬为目标降解物,与二氧化钛、钒酸铋光催化剂的光催化性能进行了对比。以钛酸丁酯为原料,加入无水乙醇、盐酸、去离子水,采用凝胶法制备了二氧化钛光催化剂;以五水硝酸铋、偏钒酸铵为原料,加入浓硝酸、氢氧化钠,制备了钒酸铋、二氧化钛-钒酸铋复合光催化剂。此制备方法简便、高效。在可见光照射下,使用二氧化钛、钒酸铋、二氧化钛-钒酸铋3种光催化剂对布洛芬进行光催化降解,并将3种光催化剂分别联合过氧化氢对布洛芬进行光催化降解,考察了3种光催化剂的光催化性能。结果表明,未加入过氧化氢条件下,3种光催化剂的光催化性能由大到小的顺序为二氧化钛-钒酸铋、二氧化钛、钒酸铋;加入电子捕获剂过氧化氢后,提高了光催化剂降解布洛芬的效率,减少了电子-空穴对的复合速度,并且3种光催化剂的光催化性能由大到小的顺序为二氧化钛-钒酸铋、钒酸铋、二氧化钛。     

太阳能光催化分解水制氢研究进展

利用太阳能分解水制备氢气是一种将太阳能转换成氢能的有效方式。介绍了太阳能光催化分解水制氢的原理,综述了近年来国内外太阳能分解水制氢催化剂的研究进展,介绍了贵金属负载、离子掺杂以及复合半导体等技术对催化剂进行修饰和改性处理的技术及其影响,并展望了未来太阳能光催化分解水制氢催化剂的发展方向。     

过氧改性纳米TiO2溶胶的制备及其光催化性能

以硫酸氧钛为钛源,过氧化氢为络合剂,采用低温水热法制备了过氧改性纳米TiO2溶胶,并对制备过程中的影响因素进行了研究,同时,通过甲醛废水模型体系考察了溶胶的光催化活性。采用X射线衍射、透射电镜、紫外-可见漫反射光谱等测试手段对TiO2进行了表征。结果表明,当水解反应pH值为8.0,硫酸氧钛浓度为0.10 mol/L,陈化时间为24 h,Ti4+/H2O2物质的量比为1∶4,水热反应温度和时间分别为100℃和6～8 h时,可制得直径20nm、长30 nm,结晶良好的锐钛矿过氧改性纳米TiO2和分散均匀的溶胶。经紫外光和太阳光光照180 min后,过氧改性纳米TiO2溶胶对甲醛的降解率分别为95.3%和31.8%,优于相同条件下P25的光催化性能(69.7%和21.1%)。     

ZnO纳米棒的制备及其光催化活性研究

以Zn(Ac)2·2H2O、NaI和N2H4·H2O为原料,在未使用任何表面活性剂的简单水热反应体系中制得了ZnO纳米棒.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物的晶体结构、形貌进行了表征分析,并对其光催化活性进行了探讨,以ZnO纳米棒为光催化剂对有机染料污染物甲基橙进行了光催化降解实验.实验结果表明,氧化锌纳米棒对甲基橙的光催化降解具有很好的催化作用,在紫外光照射120min后,对甲基橙的降解率接近完全.     

铌酸光催化降解玫瑰红B的研究

以自制铌酸为催化剂,高压汞灯为光源,进行了光催化降解玫瑰红B的实验。讨论了铌酸的光催化机理,研究了催化剂、过氧化氢用量、降解时间等对玫瑰红B降解率的影响。玫瑰红B在降解范围内符合零级动力学方程。     

石墨烯基TiO_2光催化剂的制备及其研究进展

石墨烯作为一种新型二维碳质纳米材料,与TiO_2复合可制得石墨烯基TiO_2光催化材料。介绍了石墨烯的结构与性质,概述了石墨烯及石墨烯基TiO_2光催化剂的制备方法,并总结了石墨烯基TiO_2复合材料在光催化分解水制氢、光催化还原CO_2、光催化降解有机污染物等领域的应用及未来的发展方向。     

氮化碳在光催化中的应用

伴随社会的快速发展所带来的最严峻的两大难题就是各种能源的大量消耗以及环境日益恶化,光催化技术是解决这些问题最重要的方法之一。石墨氮化碳(g-C3N4)材料是近期发现的新兴的半导体材料之一,其作为新一代无金属光催化剂,拥有适当的能带结构,可以在可见光下光解水制H2以及降解有机污染物。但是在实际应用中有很大的局限性,因其光生电子-空穴对极易快速复合和比表面积较低等问题,导致其光催化活性较低。本文主要是通过不同石墨相氮化碳实际中的应用,如光解水制H2、降解有机污染物、催化NO分解、还原CO2,讨论了石墨相氮化碳不同的研究进展。     

C60辅助下ZnNiS光催化分解水制备氢气的研究

通过在光催化制掺杂ZnS中加入球笼化合物富勒烯C60,提高了光催化水分解的效率。．并采用气相色谱法跟踪反应,发现氢气释放量是未加C60时的4倍多。同时,对该催化反应的机理进行了初步的探讨。     

纳米CeFeO3的制备及其光催化性能研究

采用共沉淀法合成了纳米级钙钛矿型复合氧化物CeFeO³。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等分析手段对制得粉体的粒径、物相、形貌进行了表征。在多功能光催化反应仪中,以多种水溶性染料包括活性翠蓝KGL、活性艳蓝KGR、活性艳红X-3B、活性橙K3N等的光催化降解为模型反应,通过粉体对水溶性染料的降解情况对材料的光催化活性进行了测试,结果显示纳米级CeFeO³显示较好的光催化活性。     

TiO2光催化薄膜的制备及其性能

在稀硫酸溶液中的阳极氧化钛箔,采用混合增长模型技术控制氧化膜的生长,制备了TiO2光催化薄膜.TiO2薄膜通过苯酚的光催化降解实验检验,具有较高的催化活性及很好的催化稳定性.实验结果表明阳极氧化法固定TiO2薄膜切实可行,不仅解决了TiO2微粒光催化过程催化剂微粒与水难分离的问题,而且阳极氧化制膜所需时间短(几秒到几分)、工艺简单,十分有利于工业化制备.     

二氧化钛的沉积-沉淀水热制备及其光催化性能

以硫酸钛为原料,采用沉积-沉淀水热法制得了TiO2粉体光催化剂。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℃沉积-沉淀水热反应20 h、600℃焙烧制得的TiO2粉体光催化活性明显高于Degussa P25 TiO2,并且该TiO2粉体光催化剂沉降性好,易分离。     

微波水热晶化制备纳米二氧化钛光催化剂及其性能研究

以TiCl4为原料,采用微波水热合成法制备了锐钛型纳米TiO2光催化剂.利用XRD、TEM、TG-DTA等技术对产物进行了表征,并以制备的TiO2为催化剂,通过酸性品红水溶液的光催化降解实验考察了该催化剂的光催化反应性能.结果表明:微波场作用使反应体系均匀迅速的升温,加快了水热晶化反应速度,在20×105 Pa的微波水热条件下Ti(OH)4水热晶化2.5 h后,产物主要以锐钛型存在,晶粒粒径小于10 nm.与常规水热合成时间相比,微波水热条件下在较短的晶化时间内形成了锐钛型TiO2,光催化降解品红的实验也证明微波水热条件下制备的催化剂具有较高的光催化性能.     

环氧丙烷的合成及催化剂研究新进展

综述了近年来环氧丙烷合成工艺及催化剂研究的新进展，内容包括对现有环氧丙烷生产工艺的革新、氧气一步气相氧化法、过氧化氢液相氧化法、原位过氧化氢生产和环氧化、光催化氧化等方法，并对各种方法和催化剂的特点和发展前景进行了讨论。     

光催化技术在环境治理方面的研究概述

光催化技术能够氧化降解有机污染物,主要应用于水分解、二氧化碳还原和有机污染物降解,而且具有操作简单、成本低等优点。分析了光催化技术的基本原理,介绍了光催化技术在降解废水、净化空气、制氢、治理污染等方面的应用。     

水热法制备钒酸铋及其光催化性能研究

采用水热法制备了钒酸铋催化剂，以罗丹明B为目标降解物，对催化剂的光催化性能进行了测定。考察了水热反应pH、反应温度、反应时间对催化剂光催化性能的影响，实验得出制备钒酸铋催化剂的最佳水热反应条件：水热反应pH为7、反应温度为100℃、反应时间为8 h。在最佳水热反应条件下，投放5 mg的钒酸铋催化剂，对5 mL初始质量浓度为10 mg/L罗丹明B溶液的光催化降解率高达96.5%。最后利用X射线衍射（XRD）表征手法，对最佳水热反应条件下制备的钒酸铋催化剂的结构进行了表征，证明制得的钒酸铋催化剂纯度较高。