油基钻井液芳烃降解催化剂的构筑与性能研究

油基钻井液及其废弃物中的芳烃具有含量高、毒性大和难降解等特点，常规处理措施难达到国家环保排放要求。文章采用水热法合成了一种具有纳微米多级异质结构的的钛铋复合催化材料，能够在短时间内高效光降解水体中含苯环类有机物。通过扫描电镜分析了光催化剂的表面形貌和元素分布。采用红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱和和比表面测试仪等分析了复合材料的官能团、晶体结构、价态和比表面积。通过紫外－可见－近红外漫反射测试评价了复合材料的光谱响应性能。结果表明，二氧化钛可均匀嵌入氧化铋晶层间，复合材料的比表面积为29.68 m²/g，约为氧化铋的5倍，禁带宽度为3.19 eV，其对紫外光和可见光的吸附能力显著增加；同时，开展了针对苯酚等有机物的光降解实验，发现制备的光催化剂能够在20min内降解72%的苯酚和85%的萘，光降解效果显著优于氧化铋；基于上述研究，探究了催化剂的光降解机理。     

聚卟啉的制备及其在光氧化催化反应中的应用

通过Sonogashira Hagihara偶联聚合制备了一系列具有多孔结构的网状交联聚卟啉光催化剂,设计了双溴双炔卟啉和四溴卟啉两种结构的卟啉单体,通过双溴双炔卟啉自聚得到多孔有机聚卟啉(PPOP-1),通过四溴卟啉与含双炔基的单体(1,7-辛二炔、对苯二炔、联苯二炔)共聚得到聚卟啉PPOP-2、PPOP-3和PPOP-4.通过SEM和物理吸附仪观测聚合物的表面形貌和表征孔结构.结果显示,4种聚合物均具有均匀的颗粒形态和微孔结构,孔径约1 nm,比表面积分别为38.484、12.494、10.880和19.858 m2/g.以聚卟啉为异相光催化剂,通过可见光诱导二苄胺、缩硫酮、二苄基硫醚的有氧氧化证实了其对C—N和C—S键的氧化均具有优于单体催化剂的催化活性.PPOP-1(0.01 mmol)在可见光下催化二苄胺(0.1 mmol)的氧化反应,8 h后体系原料转化率和选择性均可达99％.经过4次循环催化后,PPOP-1仍保持较高的催化活性,原料转化率仍能达到99％.     

光催化阴离子氧化在有机合成中的进展

许多稳定的无机阴离子经过氧化都能得到相应的高活性的自由基,该转化中可见光可激发的光催化剂可以提供所需的氧化势能,空气中的氧气和一些常见的氧化剂均可用作终端氧化剂。综述了NO_3~-、SCN~-、N_3~-和亚磺酸根这几种无机阴离子通过1e~-氧化生成自由基中间体的过程机理及其应用,此外,介绍了"Cl~-"经过2e~-氧化制备亲电氯离子的过程,最后对光催化氧化阴离子制备自由基在有机合成中的应用进行了展望。     

超声分散法制备含锰的二氧化钛光催化剂及其表征

以钛酸四丁酯为主要原料,硫酸锰溶液为掺杂剂,采用超声分散法制备了含锰的二氧化钛光催化剂。并用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对粉体的结构、粒径大小、物相、形貌等进行了表征。经500℃焙烧2h后,锰掺杂的二氧化钛粉末为锐钛型结构,其平均粒径为13nm,由于在XRD图谱上未发现有新相的生成,因此,可知锰离子是经过焙烧渗入到了二氧化钛的晶格中,掺杂所引起的变化主要是由于锰离子渗入二氧化钛晶格引起的。     

以偏钛酸为原料沉淀法制备纳米TiO_2光催化剂

研究以偏钛酸为原料,采用碱中和沉淀法制备纳米TiO2,并对制备工艺进行了优化。通过单因素实验法得到最佳的制备工艺为:偏钛酸浆液5g,浓硫酸分别为5ml、2.4ml,氨水的浓度为12,煅烧温度550℃、煅烧时间2.5h。X衍射的结果表明,制备的纳米TiO2为纯锐钛型,其粒径大小大约为13nm,结晶度达到47.27%。制成的纳米TiO2对亚甲基蓝溶液的降解率,在紫外光照3h后为56%。     

Ce-SO42-/TiO2固体超强酸光催化剂降解茜素红染料催化活性的研究

对SO24-/TiO2固体超强酸光催化剂进行了铈掺杂改性。在铈掺杂情况下,采用沉淀浸渍法,对不同浓度硫酸浸渍液和不同温度焙烧前驱体对催化剂的影响进行了分析。在最佳浓度和最适焙烧温度下,制备了不同铈掺杂量的催化剂,成功的用于10mg/L茜素红溶液降色处理。使其在超过SO24-/TiO2固体超强酸光催化剂降色效果的条件下重复使用,确定了使用次数在铈掺杂为2‰最多。     

石墨烯/半导体复合光催化剂的研究进展

较为系统地介绍了近年来利用石墨烯与半导体复合制备新型复合光催化剂的研究状况,综述了具有纳米结构的钛基、钨基、锌基、铋基等复合光催化剂的研究新进展。提出和分析了石墨烯/半导体复合光催化剂促进光催化机理,认为石墨烯能有效地提高光生电子-空穴对的分离效率,改善催化剂的物理结构和光吸收性能,从而提高光催化活性,最后提出了该领域今后发展和研究的方向。     

钒-氮共掺杂含钛高炉渣光催化优化研究

为了实现含钛高炉渣的高附加值、合理的综合利用问题,利用其含TiO2可制备光催化剂的特点,以攀钢含钛高炉渣为原料,以硝酸铵为氮源,以偏钒酸铵为钒源,采用高温固相烧结法掺入钒源,液相法掺入氮源的分步掺杂的方式制备了钒-氮共掺杂含钛高炉渣光催化材料,在紫外光下,以亚甲基蓝为模拟污染物,选取掺杂量、煅烧温度及煅烧时间为影响因素...