薄膜化固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3光催化降解甲基橙

采用硫酸溶液浸渍处理TiO2-WO3制得SO42-/TiO2-WO3薄膜光催化剂,考察了光催化剂对甲基橙溶液的光催化降解行为.结果表明,在硫酸浓度为0.2 mol·L-1、焙烧温度为550℃、WO3掺杂量为2％的最佳条件下制备的光催化剂活性最高,甲基橙降解90 min的降解率达到72％.     

溶胶凝胶法合成多孔TiO2粉体及光催化性能的研究

TiO2纳米光催化剂能有效降解多种对环境有害的污染物,使有害物质矿化为CO2、H2O及其它无机小分子物质.本文以钛酸丁酯为原料,采用溶胶—凝胶法制备了多孔结构的TiO2纳米粉体.同时利用合成的纳米TiO2粉体对甲基橙溶液进行了光催化降解,研究了其光催化性能,结果表明在4h内对甲基橙的光催化降解率可达80％～90％.     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化荆时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性,结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋．TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响。实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0．5％的钕和0．2％的镨。当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2．0g／L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30mg／L,pH值为10．5时,在40w紫外灯光照射35min后降解率最好,可达到93％。     

H6P2W18O62/TiO2-SiO2光催化降解有机染料的研究

采用浸渍法制备了H6P2W18/TiO2-SiO2光催化剂,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD) 、扫描电子显微镜(SEM)对其进行了表征,通过光催化剂H6P2W18O62/TiO2-SiO2对甲基橙的研究,得出催化剂制备适宜条件为：H6P2W18O62的负载量为30%,催化剂活化温度为200 ℃,煅烧时间为3 h。以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应, 探讨了甲基橙初始浓度,催化剂用量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性能. 结果表明,H6P2W18/TiO2-SiO2光催化剂表现出较高的光催化性能,在催化剂的用量为1.39 g/L,甲基橙溶液初始浓度为5 mg/L, 初始pH=3.5时, 反应时间为2.5 h优化条件下,甲基橙的降解率可达99.2%,且产生了协同效应. H6P2W18O62/TiO2-SiO2光催化剂对亚甲基蓝、罗丹明B和甲基红均具有较高的光催化性能,降解率达84.0%~100.0%. 光催化剂还表现出较好的重复使用性能,第5次降解率仍为94.4%.     

钕和镨共掺杂TiO2光催化性能的研究

采用溶胶—凝胶法制备纯纳米TiO2、钕和镨掺杂的纳米TiO2光催化剂,以甲基橙为目标降解物,研究了催化剂加入量、染料初始质量浓度、溶液pH值对甲基橙降解率的影响.实验结果表明,钕掺杂的纳米TiO2光催化活性高于纯纳米TiO2的光催化活性,而适量钕镨共掺杂纳米TiO2光催化活性可进一步提高,最佳掺杂浓度为0.5％的钕和0.2％的镨.当钕和镨共掺杂纳米TiO2催化剂加入量为2.0g/L,甲基橙溶液的初始质量浓度为30 mg/L,pH值为10.5时,在40 W紫外灯光照射35 min后降解率最好,可达到93％.     

氧化钇掺杂TiO2的光催化活性研究

采用固相研磨法制备Y2O3-TiO2复合半导体光催化剂和纯TiO2光催化剂。以甲基橙为降解目标物,研究了Y2O3掺杂TiO2为催化剂的紫外光催化反应,来探讨Y2O3掺杂对TiO2光催化降解甲基橙的可行性。并重点考察了Y2O3的掺杂量、催化剂的添加量、溶液初始浓度、光照时间、溶液pH值对降解率的影响。实验结果表明:单纯只靠紫外光光照或Y2O3掺杂并不能快速、有效地降解甲基橙。在Y2O3掺杂比为1.5%、催化剂用量为1.5 g/L、pH为6、初始浓度为10 mg/L的甲基橙,30w紫外灯光照降解1.5 h的条件下,甲基橙的降解率可达90.2%。     

掺杂铁TiO2纳米微粒的制备及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂改性纳米TiO2光催化剂,通过纯TiO2和掺铁TiO2分别做光催化剂时甲基橙溶液在紫外光下的光催化降解试验发现,掺杂铁离子可以有效提高TiO2的光催化活性．结果表明：选用Fe^3＋掺杂量为0．05％,煅烧温度在500℃下得到的Fe^3＋-TiO2催化剂,在甲基橙溶液pH值为3,催化剂投加量为1g／L时,其光催化活性达到最佳效果。     

H_4SiW_（12）O_（40）/TiO_2-ZrO_2的制备及光催化降解甲基橙的研究

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/TiO2-ZrO2光催化剂,以光催化降解染料废水甲基橙为探针反应,探讨了催化剂投加量、溶液pH值对光催化降解效果的影响以及催化剂的重复使用性。结果表明,H4SiW12O40/TiO2-ZrO2催化剂具有更优越的光催化性能,当催化剂的用量为1.8 g/L,甲基橙溶液初始浓度为10 mg/L,pH=4时,反应4 h后甲基橙的降解率可达90%以上。     

在活性炭负载TiO2催化剂上甲基橙的光催化降解

采用溶胶-凝胶法制备活性炭（AC）负载型TiO2光催化剂,用XRD分析了其物相结构,以紫外灯为实验光源对活性炭负载TiO2光催化剂进行了光降解性能的研究。以甲基橙溶液为目标降解物,考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性。结果表明,当TiO2负载量为33．3％,用量为2—3g／L,紫外光连续照射5h时,甲基橙溶液的降解率可达96．1％。     

固体超强酸SO4^2-/TiO2-WO3光催化降解邻硝基苯酚动力学研究

在高压汞灯下,研究了邻硝基苯酚在SO4^2-/TiO2-WO3光催化剂表面的降解过程,对邻硝基苯酚在SO4^2-/TiO2-WO3悬浮体系中的降解机理进行了初步的探讨。结果表明,光降解反应速率受邻硝基苯酚的初始浓度、气相氧流量、反应温度、溶液pH值、光强度和催化剂用量等因素的影响。基于Langmuir-Hinshelwood方程和一些假设,分析了邻硝基苯酚光降解的动力学机理,推导了固体超强酸SO4^2-/TiO2-WO3催化邻硝基苯酚光降解的动力学方程。     

SO4^2-／TiO2-WO3催化合成苹果酯-B的研究

制备了固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 催化剂。以SO2 4/TiO2 WO3 为多相催化剂 ,对以乙酰乙酸乙酯和 1,2 丙二醇为原料合成苹果酯 B的反应条件进行了研究。实验表明 :固体超强酸SO2 4/TiO2 WO3 是合成苹果酯 B的良好催化剂 ,最佳反应条件为 :n(乙酰乙酸乙酯 ) :n(1,2 丙二醇 ) =1∶1.5 ,催化剂用量为反应物料总质量的 1.0 % ,环己烷为带水剂 ,反应时间 2 .0h ,反应温度 85～ 110℃。在上述条件下 ,苹果酯 B的收率可达 89.4 %。     

SO42-/TiO2/Al2O3型固体酸制备及催化合成醋酸丁酯

以共沉淀-浸渍法制备了SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂,醋酸与正丁醇酯化反应作为探针反应,考察SO₄^2-/TiO₂/Al₂O₃型固体酸催化剂的催化性能,采用响应面法对制备催化剂过程中的陈化温度、硫酸浸渍液浓度和焙烧温度因素进行优化,通过XRD和IR对制备的固体酸催化剂进行表征。结果表明,在陈化温度-4 ℃、硫酸浸渍液浓度1.48 moL·L^-1和焙烧温度586 ℃条件下制得的催化剂催化性能最高,醋酸正丁酯酯化率可达98.1%,重复使用性良好。     

La3+-SO2-4/TiO2催化合成衣康酸二丁酯

研究了固体超强酸La³⁺-SO^2-₄/TiO₂催化衣康酸与正丁醇合成衣康酸二丁酯的酯化反应,考察了催化剂种类,确定以La³⁺-SO^2-₄/TiO₂为催化剂,催化剂La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的最佳焙烧温度为450 ℃。并考察反应物配比、催化剂用量和反应时间等因素对酯化反应的影响,确定最佳工艺条件：n（衣康酸）∶n（正丁醇）＝1∶3,催化剂用量为反应物总质量的4.5%,反应时间3.0 h。在该条件下,衣康酸转化率达95.7%,产物衣康酸二丁酯收率为93.3%。并对La³⁺-SO^2-₄/TiO₂的重复使用性能进行考察,结果表明,与La³⁺-SO^2-₄/TiO₂相比,La³⁺-SO^2-₄/TiO₂重复使用5次后,仍具有较高的催化活性,衣康酸转化率为92.3%,衣康酸二丁酯收率90.8%,说明稀土元素La的添加对于增加固体超强酸的寿命起了主要作用。     

SO_4~(2-)/TiO_2-M_xO_y固体超强酸的制备及其催化合成水杨酸异戊酯性能

合成了复合型固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-MoO_3、SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3和SO_4~(2-)/TiO_2-Fe_2O_3,并用于合成水杨酸异戊酯,实验表明,SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化活性最高。利用热分析、红外光谱分析、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析对SO_4~(2-)/TiO_2-Nd_2O_3催化剂进行结构表征,结果表明,催化剂活性高低与其表面吸附的SO_4~(2-)量有关,浸渍硫酸的催化剂表面形貌和物相发生变化,进而影响催化剂性能。采用三因素二水平一次回归正交设计方法,确定酯化反应最佳反应条件:反应时间1 h,催化剂用量为水杨酸质量的14.5%,醇与酸物质的量比为0.56。对水杨酸异戊酯产品结构进行了表征。     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3催化合成乙酸正戊酯

以新型固体超强酸SO2 -4/TiO2 WO3 为催化剂 ,用乙酸和正戊醇反应合成乙酸正戊酯。探讨了醇酸物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯收率的影响。实验表明 :固体超强酸SO2 -4/TiO2 WO3 具有较好的催化活性 ,醇酸物质的量比为 1.35∶1,催化剂用量为反应物料总质量的 1.0 % ,反应时间为 2 .0h ,反应温度 10 4～ 116℃ ,收率达 6 5 .0 %     

固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2-WO_3光催化降解邻硝基苯酚动力学研究

在高压汞灯下,研究了邻硝基苯酚在SO42-/TiO2-WO3光催化剂表面的降解过程,对邻硝基苯酚在SO42-/TiO2-WO3悬浮体系中的降解机理进行了初步的探讨。结果表明,光降解反应速率受邻硝基苯酚的初始浓度、气相氧流量、反应温度、溶液pH值、光强度和催化剂用量等因素的影响。基于Langmuir-Hinshelwood方程和一些假设,分析了邻硝基苯酚光降解的动力学机理,推导了固体超强酸SO42-/TiO2-WO3催化邻硝基苯酚光降解的动力学方程。     

SO2-4/TiO2-Al-MCM-41制备及其催化合成戊酸丁酯

选择硅酸四乙酯为硅源,在室温和pH=3.5条件下合成具有较低硅铝比的MCM-41型分子筛。以其为基础载体,采用浸渍和焙烧法制备含钛分子筛型固体超强酸。低温N₂吸附、IR、SEM和XRD分析表明,铝已进入分子筛的骨架中;Hammett指示剂测定表明,酸强度H₀<－14.52。以戊酸丁酯合成为探针反应,考察了催化剂的催化性能。结果表明,反应温度为138 ℃、催化剂用量为反应物总质量的1%、丁醇和戊酸的物质的量比为3∶1条件下,产品转化率达98.5%。     

SO2-4/TiO2光催化降解邻硝基苯酚

采用硫酸溶液浸渍处理TiO2制得SO2-4/TiO2光催化剂.考察了光催化剂对邻硝基苯酚溶液的光催化行为.发现SO2-4/TiO2的光催化活性高于TiO2,浸渍液中H2SO4的浓度和催化剂的焙烧温度对SO2-4/TiO2的催化活性有一定的影响,H2SO4溶液的最佳浓度为0.5 mol·L-1,最佳焙烧温度为500℃.催化降解过程符合一级反应动力学规律.     

SO42-/Al2O3-ZrO2/SBA-15固体酸催化合成棕榈酸甲酯

将Al(NO3)3.9H2O,Zr(NO3)4.5H2O与活化后的主体材料SBA-15分子筛通过尿素水解的方法,制备了改性SBA-15分子筛,进一步用硫酸浸渍处理改性分子筛以增强分子筛表面的酸活性中心。并采用红外光谱、扫描电镜、透射电镜等分析方法对试样进行了表征,结果表明,制得的催化剂SO24-/Al2O3-ZrO2/SBA-15仍然保持高度有序的介孔一维六角结构。并将其催化剂用于棕榈酸与甲醇的酯化反应中,采用正交实验确定较佳的工艺条件为:催化剂用量为1.2 g,n(棕榈酸)∶n(甲醇)=1∶12,反应时间为9 h,此条件下棕榈酸甲酯的反应收率可以达到82.3%,实验表明所合成的固体酸催化剂具有良好的催化性能。