固体(NH_4)_2SO_4-TiO_2体系的IR研究

本文用真空红外光谱（IR）、吡啶吸附红外光谱技术对不同温度下用浸渍法制得的（NH4）2SO4一TiO2样品进行了研究。将研究结果与其催化性能作了关联。研究结果显示，热处理时存在着（NH4）2SO4在TiO2表面上自发分散过程。同时在表面形成了与酸性有关的S-Ti配合物。随着处理温度的升高，表面S-Ti配合物的含量逐步增大，表面酸性也不断增加，到573K时表面S—Ti配合物的含量达到最大值，表面酸性也最强，此时化反应活性最大。超过573K时，随着处理温度升高，表面S-Ti配合物分解，表面酸性减弱，此时催化反应活性也相应地降低。     

8-羟基喹啉铜配合物的合成、表征及表面光电性能

采用水热合成法合成了8-羟基喹啉铜配合物(Cu(C9H7NO)2 )。对配合物进行了单晶X射线衍射 测定,结构分析表明,分子间存在的氢键将配合物连成了1D无限结构;对配合物的紫外可见吸收光谱(UV-Vis- NIR)及表面光电压光谱(SPS)进行了测定和分析指认,配合物的SPS在300~800nm 范围内呈现出正的表面光伏 响应(SPV),而且SPS响应带与UV-Vis-NIR 光谱的吸收峰是一一对应的;配合物的场诱导表面光电压光谱 (FISPS)中,光伏响应的强度随着外加正电场的增加而增强,随着外加负电场的增加而减弱。     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化剂的表面化学研究

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程,从TiCl4和H2SO4制备了SO42-/TiO2固体超强酸。用XRD、LRS方法研究了SO42-/TiO2和TiO2的本体和表面结构;用化学分析法、Hammett指示剂滴定法和吡啶吸附的FT-IR光谱法测定了SO42-/TiO2的S含量、酸强度、酸中心类型和SO42-/TiO2表面上SO42-与TiO2表面的结合形式;用XPS测定了SO42-/TiO2的能量。研究结果表明,当预处理温度在425～575℃内,SO42-/TiO2催化剂体系可以形成固体超强酸,同时其表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心,并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化;在本体中和表面上主要呈金红石结构,并没有Ti(SO4)2和TiOSO4的晶型存在;SO42-/TiO2表面上的OH为Bronsted酸中心,Ti4+上的空位为Lewis酸中心,SO42-以齿桥的形式与Ti4+配位,由于S+6的强吸电子能力而产生强的电子诱导效应,从而产生超强酸中心。     

电化学阳极氧化法制备TiO2纳米管

通过电化学阳极氧化法在(NH4)2SO4 NH4F溶液中恒压氧化纯钛箔,制备出TiO2纳米管阵列.研究了氧化电压、后处理清洗对纳米管形貌的影响;利用扫描电子显微镜(SEM)观察了TiO2纳米管阵列的微观形貌;采用X-射线衍射分析(XRD)表征了TiO2纳米管阵列的物相.     

不同金属掺杂对Ce/TiO_2的SCR脱硝性能的影响

以溶胶凝胶法分别制备了Ce-Cu/TiO2和Ce-Fe/TiO2复合催化剂,测试了两种催化剂的低温SCR脱硝活性以及抗SO2毒化的能力.通过X-射线衍射分析法(XRD)鉴定了催化剂物相结构,采用BET法测定了催化剂的比表面积和孔结构,采用程序升温脱附(NH3-TPD)了解了催化剂对NH3的吸附能力.研究了催化剂的酸性强弱和活化中心温度,利用程序升温还原(H2-TPR)研究了催化剂的还原性.结果均表明,较大的比表面积、较低的结晶度、较高的NH3吸附能力和氧化还原能力是Ce-Fe/TiO2性能表现较佳的主要原因.     

S04^2—／TiO2固体超强酸催化剂的表面化学研究

通过沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、浸渍和焙烧等过程，从TiCl4和H2SO4制各备了S04^2-/TiO2固体超强酸。用XRD、LRS方法研究了S04^2-/TiO2和Ti02的本体和表面结构；用化学分析法、Hammett指示剂滴定法和吡啶吸附的FT—IR光谱法测定了S04^2-/TiO2的S含量、酸强度、酸中心类型和S04^2-/TiO2表面上S04^2-与TiO2表面的结合形式；用XRS测定了S04^2-/TiO2的能量。研究结果表明，当预处理温度在425—575℃内，S04^2-/TiO2催化剂体系可以形成固体超强酸，同时其表面上存在Lewis酸中心和Bronsted酸中心，并且Lewis酸中心和Bronsted酸中心可以相互转化；在本体中和表面上主要呈金红石结构，并没有Ti(SO4)2和TiOSO4的晶型存在；S04^2-/TiO2表面上的OH为Bronsted酸中心，Ti^4 上的空位为Lewis酸中心，SO4^2—以齿桥的形式与Ti^4 配位，由于S^ 6的强吸电于能力而产生强的电于诱导效应，从而产生超强酸中心。     

ZrO2含量对SO2-4/TiO2/ZrO2-Al2O3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。     

ZrO2含量对SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。     

ZrO_2含量对SO_4~(2-)/TiO_2/ZrO_2-Al_2O_3催化α-蒎烯异构化性能的影响

采用浸渍-共沉淀法制备出ZrO2含量不同的负载型纳米TiO2/ZrO2-Al2O3复合载体,以此复合载体负载SO42-制备SO42-/TiO2/ZrO2-Al2O3催化剂。运用XRD、BET、NH3-TPD、原位红外等技术与方法对催化剂的晶相结构、比表面积、孔径分布、酸中心种类等进行表征,并以α-蒎烯异构化为探针反应考察了催化剂的活性。结果表明,适量ZrO2的存在有利于减小TiO2粒度、增加比表面积和催化剂表面酸中心数及酸中心的强度,提高催化剂的活性。     

有机体系中制备纳米TiO2掺杂Ni电极及其性能测试

在无隔膜电解槽中合成金属醇盐NiTim(OR)3m+1(acac)m+1,直接水解形成凝胶,干燥后在550℃煅烧2 h,制得纳米Ni/TiO2粉体.通过电合成与沉积得到高活性的纳米Ni/TiO2修饰电极,采用循环伏安比较研究了TiO2和Ni/TiO2电极在H2SO4溶液中的氧化还原行为.结果表明,所得前驱体中含有乙酰丙酮基[acac],所得纳米粉体粒径为20 nm;Ni/TiO2电极在1 mol/L H2SO4溶液中有两对氧化还原峰,掺杂Ni电极的放电电流明显增大,达到75 mA·cm-2.     

TiO2纳米粒子的表面光电压与光催化活性的关系

为了研究不同改性催化剂的SPS信号强度变化的原因及其与光催化活性之间的关系.文中制备了三种光催化剂:表面沉积贵金属银的Ag-TiO2纳米粒子、不同pH条件下水热法制备的TiO2纳米粒子、过渡金属铁离子掺杂的Fe-TiO2纳米粒子,并利用SPS技术分析了所制备催化剂光生电子-空穴的分离效率.实验结果表明:对于Ag-TiO2体系,表面光电压信号越弱,光催化活性越高;而对于水热法制备的TiO2体系和Fe-TiO2体系,则是表面光电压信号越强,光催化活性越高.所制备光催化剂的SPS信号强度变化与其光生载流子的分离及复合机制必然有着联系,因此可利用SPS分析技术快速评价催化剂的活性.     

Comparative study on photocatalytic properties of TiO2 nanoparticles prepared in acidic medium and basic medium by hydrothermal method

In order to investigate the difference of phtotocatalytic properties of TiO2 samples prepared in different pH conditions,TiO2 nanoparticles were prepared in acidic medium and basic medium by a hydrothermal process,respectively.The samples were characterized using XRD,TEM,BET,XPS,surface photovoltage spectroscopy (SPS) and field-induced surface photovoltage spectroscopy (FISPS).Effects of temperature and pH in the hydrothermal process on particle sizes,specific surface areas,and photocatalytic properties of the TiO2 nanocrystalline were investigated.The experimental results indicate that the photocatalysis activity of TiO2 nanoparticles prepared in basic medium (B-TiO2) is superior to that in acidic medium (A-TiO2),which is ascribed to the difference of surface state between A-TiO2 and B-TiO2.     

对甲基苯酚在PLYS／TiO2—CS修饰电极匕的电化学行为

在含赖氨酸的磷酸盐缓冲溶液中,用循环伏安法在制备好的纳米二氧化钛-壳聚糖玻碳电极上聚合聚赖氨酸薄膜,采用循环伏安法和示差脉冲法研究对甲基苯酚在聚赖氨酸／二氧化钛-壳聚糖修饰电极上的电化学行为．实验结果表明：聚赖氨酸／二氧化钛-壳聚糖修饰电极对对甲基苯酚的氧化具有良好的电催化作用,对甲基苯酚的浓度在6．0×10^-6～1．0×10^-4mol／L范围内与峰电流呈良好的线性关系;检测限可达5．0×10^-7mol／L．该复合修饰电极可作为电化学传感器用于对甲基苯酚的含量测定及环境水体中实际样品的分析．     

锆钛铟超强酸的制备及催化酯化柠檬酸三乙酯

用共沉淀法,以铟(In)的质量分数、焙烧时间、焙烧温度为因素,通过L9(34)正交试验制备SO24-/TiO2-ZrO2-In2O3固体超强酸,以柠檬酸三乙酯合成考察了各因素对固体超强酸度的影响。结果表明,固体超强酸SO24-/TiO2-ZrO2-In2O3的最佳制备条件是In质量分数为1.5%,焙烧温度550℃,焙烧时间4h,其酯化率达97.8%。并用XRD、SEM、FTIR对固体超强酸进行了表征,加入In后,固体超强酸体积变大、膨松,可吸附更多的SO24-,使超强酸的酸性更强;固体超强酸中的TiO2由无定型结构转变为锐钛矿晶型结构,并随着焙烧温度的增加,TiO2的衍射峰逐渐变得尖锐。对酯化产物进行了红外光谱表征和折光率测定。     

In situ formation of nanometer-scale TiO_2/SiC functional compositional film on carbon fiber

In order to have a specific functionality or to act as a protective layer for the ce-ramic material, ceramics were often prepared with the surface layer of different compo-sition from the bulk. The methods were used as follows: (1) the chemical vapour deposi-tion; (2) the powder methods such as slip cast or dry processing; (3) the thermal chemi-cal reaction. These methods have their own advantages and disadvantages. But most ofthese processes were not easily adapted to coating samples in the f…     

NiAl_2O_4掺杂TiO_2薄膜电极的制备及其性能研究

采用醇-水共沉淀法制备NiAl2O4纳米粉体,将制备好的NiAl2O4纳米粉体以不同百分比掺杂到TiO2(P25)粉体中制成浆料。在浆料中加入OP乳化剂、乙酸分散剂,用丝网印刷法在涂有致密TiO2薄膜的FTO导电玻璃上制备掺杂NiAl2O4的TiO2薄膜电极。采用XRD、TEM、UV-VISI、-V伏安性能等手段对NiAl2O4粉体的晶相结构、形貌及NiAl2O4掺杂的TiO2薄膜电极的吸光性能、光电性能进行了表征。结果表明,将纳米NiAl2O4粉体掺杂到TiO2浆料中可以提高TiO2薄膜的吸光性能。当掺杂量为2%时,NiAl2O4/TiO2薄膜电极具有较好的光电性能,与未掺杂的TiO2薄膜电极相比,光电转化效率提高了17.4%,达到5.93%。     

B4C／TiO2／Al复合材料制备及其性能

采用热压法制备了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料，试验结果表明，TiO2和Al的加入，使得B4C／TiO2／Al复合材料的硬度、抗弯强度和断裂韧性比纯B4C陶瓷材料有较大程度的提高；而且，添加相促进了复合材料的烧结．利用热力学和X射线衍射分析研究烧结过程中的化学反应，分析结果表明，复合材料中没有发现TiO2，Al，Al2O3;同时在复合材料中出现了TiB2，因为在热压过程中TiO2-B4C反应生成TiB2．分析了B4C／TiO2／Al复合陶瓷材料的微观结构和增韧机理．     

二氧化钛负载型光催化剂的制备及光还原二氧化碳的研究

利用ＴｉＯ２负载钯、钌等作为二氧化碳光还原催化剂Ｐｄ／ＴｉＯ２、ＲｕＯ２／ＴｉＯ２和Ｐｄ／ＲｕＯ２,并利用电子探针分析了其表面载钯量和载钌量,用ＸＰＳ分析了表面和钌的价态,利用这些催化剂进行ＣＯ２光还原的结果表明：催化剂的制备方法对催化效果有较大影响;催化效率与催化剂表面的Ｐｄ或Ｒｕ＾４＋含量密切相关,即Ｐｄ或Ｒｕ＾４＋的含量越高,催化效果越好;另外,ＴｉＯ２表面同时修饰钯和钌后,催化效率比单独修