酚醛树脂改性磁载TiO_2复合材料的制备及太阳光催化性能的研究

以Fe_3O_4为载体,采用溶胶-凝胶法制备酚醛树脂改性磁载TiO_2复合光催化剂,考察其太阳光催化降解苯酚的性能。探讨了Fe_3O_4和PF的负载量、焙烧温度、苯酚质量浓度、溶液的pH等对光催化降解苯酚活性的影响。通过FT-IR、XRD、SEM、UV-Vis等手段对复合光催化剂进行物相表征。结果表明,复合材料中TiO_2为锐钛矿相,PF改性和Fe_3O_4负载促进TiO_2可见光吸收。当苯酚质量浓度为10 mg/L、pH为6、太阳光照射180 min时,8%PF/5%Fe_3O_4/TiO_2(200℃、4 h)复合材料对苯酚的降解率为92.51%。Fe_3O_4的负载提高了各催化剂的磁回收性能。     

Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能研究

研究了Fe_2O_3-Co_3O_4/Al_2O_3催化剂催化含氯尾气脱氢性能,分别考察了在不同反应温度、不同铁钴氧化物负载量和不同焙烧温度下尾氯脱氢性能,并采用XRD、SEM、FTIR和BET等手段对催化剂进行表征。结果表明,Fe_2O_3和Co_3O_4是催化剂的主要活性组分,在催化剂用量为0.5 g,Fe_2O_3负载量为2.0%,Co_3O_4负载量为1.2%,400℃焙烧和150℃反应温度下,催化剂表现出较好的脱氢性能,H_2转换率为96%,且总体上H_2-Cl_2反应选择性>H_2-O_2反应选择性。     

磁核制备条件对TiO_2/Al_2O_3-Fe_3O_4光催化磁流体性能的影响

采用低温水热法制备了TiO_2/Al_2O_3-Fe_3O_4光催化磁流体(TAF),考察了制备载体Al_2O_3-Fe_3O_4条件对所制备的TAF理化性质和光催化性能的影响,并进行了表征分析;以初始质量浓度为25 mg/L的苯酚溶液为模拟污染物,对其进行光催化降解以考察其催化活性。结果表明,当Al_2O_3-Fe_3O_4载体的制备条件,原料Al_2O_3、Fe_3O_4的摩尔比4:1,p H为7,焙烧温度400℃,保温时间60 min,同时添加20 m L 0.1 mol/L的十二烷基苯磺酸钠时,所得TAF具有最佳的光催化效率。当光催化反应时间为120 min时,TAF以Ti O_2计的质量浓度为1 g/L时,苯酚的降解率达到81.2%;并具有良好的磁回收性能。     

Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂制备及其甲基吡啶催化氧化脱甲基性能

针对甲基吡啶氧化脱甲基反应,以TiO_2为载体经浸渍法制备Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂,结合结构表征和催化剂性能评价,考察制备条件对其催化甲基吡啶氧化脱甲基性能的影响。结果表明,通过Fe_2O_3改性可以提高Ag-V_2O_5/TiO_2催化剂对3-甲基吡啶氧化脱甲基化反应的催化性能,其作用主要是抑制V_2O_5团聚,促进V物种的分散。同时,锐钛矿相TiO_2载体表面B酸中心有利于催化3-甲基吡啶脱甲基,提高产物吡啶选择性。经实验优化,Ag-Fe_2O_3-V_2O_5/TiO_2催化剂适宜制备条件为:焙烧温度450℃、焙烧时间4 h、V_2O_5和Ag的负载质量分数分别为15%和1.5%、Fe与V物质的量比1∶2。在优化条件下,吡啶收率与选择性最高可达到62.97%和78.75%。     

新型催化剂催化氧化风化煤制备腐植酸

采用溶胶-凝胶法制备了Fe_2O_3/TiO_2和FePc(NO_2)_4/TiO_2复合粒子催化剂,通过金相显微镜、XRD等对形貌和晶相结构进行表征,研究催化剂在风化煤氧解制备腐植酸中的催化性能。结果表明,两种催化剂都是无均一形貌的片状结构,负载催化剂的二氧化钛为锐钛矿相。TiO_2负载Fe_2O_3和TiO_2负载FePc(NO_2)_4催化剂明显提高了氧化剂的反应活性,使得总腐植酸的产率分别提高了19.0%和31.3%,游离腐植酸的产率分别提高了7.0%和14.4%。     

新型催化剂催化氧化风化煤制备腐植酸

采用溶胶-凝胶法制备了Fe_2O_3/TiO_2和FePc(NO_2)_4/TiO_2复合粒子催化剂,通过金相显微镜、XRD等对形貌和晶相结构进行表征,研究催化剂在风化煤氧解制备腐植酸中的催化性能。结果表明,两种催化剂都是无均一形貌的片状结构,负载催化剂的二氧化钛为锐钛矿相。TiO_2负载Fe_2O_3和TiO_2负载FePc(NO_2)_4催化剂明显提高了氧化剂的反应活性,使得总腐植酸的产率分别提高了19.0%和31.3%,游离腐植酸的产率分别提高了7.0%和14.4%。     

MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

以γ-Al_2O_3为载体,Mn(NO_3)_2·4H_2O为前驱体,制备MnO_2/γ-Al_2O_3非均相负载型催化剂。以臭氧为氧化剂,MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,催化臭氧氧化降解100 mg/L的苯酚模拟废水,考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间对催化臭氧降解苯酚的影响。结果表明,锰负载量10%,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h为MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂较佳的制备方案。将其应用到高碱性苯酚溶液中,在臭氧浓度为0.96 mg/L,催化剂用量为2 g/L,温度25℃,反应60 min时,苯酚和COD的去除率分别达到97.6%和71.8%,催化活性较好。     

纳米Fe_3O_4-PO_4~(3-)/ZrO_2催化制备文冠果生物柴油

采用共沉淀法制备纳米Fe_3O_4-PO■/ZrO_2固体酸催化剂,利用X-射线衍射(XRD)、N_(2 )吸脱附、红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)对催化剂的结构进行表征,探讨了纳米Fe_3O_4加入量、焙烧温度和时间对固体酸催化剂性能的影响。考察了纳米Fe_3O_4负载量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间对制备文冠果生物柴油的影响。结果表明,当Zr(OH)_4与纳米Fe_3O_4摩尔比为3∶1,焙烧温度为750℃,焙烧时间为3 h时,纳米Fe_3O_4-PO■/ZrO_2固体酸催化剂的催化性能最佳,生物柴油酯化率达85.4%。当催化剂的用量为油重的1%,醇油摩尔比为9∶1,反应温度为80℃和反应时间为4 h时,文冠果生物柴油的转化率可达到92.8%。     

MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

以γ-Al_2O_3为载体,Mn(NO_3)_2·4H_2O为前驱体,制备MnO_2/γ-Al_2O_3非均相负载型催化剂。以臭氧为氧化剂,MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,催化臭氧氧化降解100 mg/L的苯酚模拟废水,考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间对催化臭氧降解苯酚的影响。结果表明,锰负载量10%,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h为MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂较佳的制备方案。将其应用到高碱性苯酚溶液中,在臭氧浓度为0.96 mg/L,催化剂用量为2 g/L,温度25℃,反应60 min时,苯酚和COD的去除率分别达到97.6%和71.8%,催化活性较好。     

Fe_3O_4-TiO_2复合材料的制备及光催化降解四环素的研究

将共沉淀法与溶胶-凝胶法相结合,制备Fe_3O_4-TiO_2复合材料,通过XRD、XPS、BET、TEM等测试技术对Fe_3O_4-TiO_2进行表征分析,以四环素为目标污染物,在Fe_3O_4含量、反应投加量以及反应初始pH等条件下,研究了Fe_3O_4-TiO_2光催化降解四环素的效果。结果表明,光催化降解60 mL浓度20 mg/L的四环素废水,Fe_3O_4-TiO_2的最优配比为m(Fe_3O_4)∶m(TiO_2)=2.5%,2.5%Fe_3O_4-TiO_2的最优投加量为60 mg,最优pH约为7,60 min降解四环素废水可达90%以上。     

两种元素共掺杂二氧化钛光催化性能的研究

通过采用浸渍法制备S~(6+)和Bi~(3+)掺杂TiO_2纳米光催化剂,以紫外线高压汞灯为光源,考察了催化剂对光降解苯酚的活性影响。通过正交实验(L16(45))研究了S~(6+)、Bi~(3+)的百分含量、催化剂的焙烧温度、催化剂浓度以及苯酚的初始浓度对S-Bi/TiO_2纳米粒子光催化活性的影响。结果表明:催化剂中S~(6+)和Bi~(3+)的含量,催化剂的焙烧温度,催化剂的使用量对反应的降解效率均有显著的影响。在实验条件下,苯酚初始浓度20 mg·L~(-1),催化剂浓度1.5g·L~(-1),焙烧温度为600℃,S~(6+)的百分含量0.1%,Bi~(3+)的百分含量为0.5%时S-Bi/TiO_2纳米粒子具有最佳的光催化活性。     

Fe_3O_4/TiO_2复合物在光催化降解罗丹明B的应用

以Fe_3O_4/TiO_2为催化材料,分别研究了催化剂在不同催化剂的投加量、不同pH以及不同光照条件下对罗丹明的光催化效果,并用表观速率常数k评价催化剂的光催化活性。研究表明:罗丹明B的光催化反应为一级动力学反应,且在Fe_3O_4/TiO_2复合物投加量在20 g·L~(-1)、pH=6、紫外光照射的条件下降解效率最高。     

Fe_3O_4/TiO_2复合物的制备及其光催化性能研究

高温预处理钛铁矿并用浓硫酸浸取后得到TiOSO_4,利用液相法得到高纯度的TiO_2。用共沉淀法制备纳米Fe_3O_4,将制得的TiO_2包覆于纳米Fe_3O_4上得到Fe_3O_4/TiO_2复合物。采用XRD、FT-IR、SEM、EDX等技术对复合物的结构、组成和性能进行表征分析,并通过罗丹明(Rh B)水溶液的降解实验研究复合物的光催化性能。结果表明,在365 nm紫外灯的照射下表观速率常数k1=0.27567 h~(-1),而于太阳光照射下,表观速率常数为k2=0.18595 h~(-1),所以在紫外光照射下Fe_3O_4/TiO_2光催化材料的催化效率较高。     

不同载体铁基催化剂异相芬顿反应脱硝实验研究

采用溶胶凝胶法分别以SiO_2和Al_2O_3为载体制备Fe_2O_3质量分数为50%的负载型铁基催化剂,并对其进行表征,同时考察了温度、H_2O_2浓度对催化剂催化脱硝性能的影响。结果表明,制备的催化剂中的活性组分Fe_2O_3结晶度低,且粒径小,在载体中分散均匀;Fe_2O_3/SiO_2催化剂的比表面积是Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂的5倍多;载体Al_2O_3有利于促进Fe(Ⅲ)的还原;2种催化剂的最佳反应温度为180~260℃,由于Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂具有比Fe_2O_3/SiO_2催化剂更高的零电位点(PZC),在此温度区间内,Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂的脱硝效率平均比Fe_2O_3/SiO_2催化剂高约20%。     

碳掺杂TiO2光催化降解苯酚的研究

用蔗糖溶液浸渍法制备碳掺杂改性二氧化钛(C/TiO2)光催化剂,考察催化剂在苯酚氧化降解反应中的活性,研究了焙烧温度、碳负载量等因素对活性的影响,以XRD、BET、UV/Vis漫反射光谱等方法对催化剂进行表征。结果表明,焙烧温度、炭的含量和粒径大小影响C/TiO2催化剂对苯酚的降解活性。其中当负载量为5%(mC/mTiO2),焙烧温度为500℃时,催化剂活性最高,150 min后苯酚的降解率达90%,高于商品化的催化剂P25。     

中空含锰四氧化三铁纳米催化剂的制备及其催化过氧化氢降解苯酚废水的研究

以N,N-二甲基甲酰胺、高锰酸钾、四水合氯化亚铁、十六烷基三甲基溴化铵为主要原料,采用水相置换法制备出中空含锰四氧化三铁纳米催化剂Fe_3O_4-Mn,研究催化剂用量、pH值、温度、过氧化氢用量对于催化降解苯酚的影响。结果表明,对250 mL浓度100 mg/L的PhOH模拟废水,当催化剂Fe_3O_4-Mn用量0.15 g、pH=3、20℃、H_2O_2用量2.5 mL,反应时间25 min时,催化降解苯酚效果最好,PhOH去除率可达93.13%,其反应符合准二级吸附动力学。     

中空含锰四氧化三铁纳米催化剂的制备及其催化过氧化氢降解苯酚废水的研究

以N,N-二甲基甲酰胺、高锰酸钾、四水合氯化亚铁、十六烷基三甲基溴化铵为主要原料,采用水相置换法制备出中空含锰四氧化三铁纳米催化剂Fe_3O_4-Mn,研究催化剂用量、pH值、温度、过氧化氢用量对于催化降解苯酚的影响。结果表明,对250 mL浓度100 mg/L的PhOH模拟废水,当催化剂Fe_3O_4-Mn用量0.15 g、pH=3、20℃、H_2O_2用量2.5 mL,反应时间25 min时,催化降解苯酚效果最好,PhOH去除率可达93.13%,其反应符合准二级吸附动力学。     

常温催化去除封闭体系空气中一氧化碳的研究

考察催化氧化CO的Au/Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,在不同焙烧温度、质量、温度、湿度下活性的变化,以此筛选能使Au/Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂保持高活性、好的稳定性、实用型强等性能的反应条件。另外,用同样的实验步骤再次制备Au/Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,考察催化剂重复利用性。研究结果表明,300℃焙烧的催化剂具有良好的活性;密闭舱中催化剂的用量需要根据风机的功率和催化剂的空速来确定;密闭舱中湿度为50%时,催化剂能表示出较好的催化性能;密闭舱中温度低也能增强催化剂的催化性能,本实验中,14℃时催化剂表现出较高的活性。     

Fe_2O_3-CuO/TiO_2催化湿式氧化甲基橙废水的研究

采用浸渍法制备了复合催化剂Fe_2O_3-CuO/TiO_2,考察其催化湿式氧化甲基橙废水的活性,并确定最佳工艺条件。实验结果表明,在催化剂添加量为0.60g、30%的H_2O_2添加量为4.0m L、反应时间为1.5h、反应温度为30℃的条件下,甲基橙废水的降解率最高可达75.52%。     

复合材料TiO_2-Bi_2O_3的制备及光催化性能

采用均匀沉淀法,以硫酸钛为前躯体,制备TiO_2-Bi_2O_3复合粉体材料。以罗丹明B为目标降解物,研究了热处理温度、催化剂用量对该复合材料光催化性能的影响。光催化活性随焙烧温度升高而增大,550℃焙烧的样品光催化活性高。当催化剂用量为0.026g/10 m L时,20 mg/L的罗丹明B溶液在紫外光照射100 min后,降解率可达到90%。该复合物对罗丹明B溶液的光催化降解符合一级动力学方程。