超细(纳米)钛酸钡镍基催化剂的溶胶-凝胶法制备与催化活性

以钛酸丁酯、冰醋酸、无水乙醇、醋酸钡和醋酸镍为原料，采用溶胶-凝胶法制备了Ni／BaTiO3催化剂前驱体，前驱体在700℃煅烧2h即可得纳米Ni／BaTiO3催化剂，用DTA考察了前驱体分别在空气和氮气中的分解过程，分析了TEM和激光粒度仪测定粒径时产生误差的可能原因。初步考察了Ni／BaTiO3催化剂对CH4—CO2重整制合成气反应的活性。     

铁掺杂氮化碳的制备及其可见光催化性能

以尿素和硝酸铁为原料,采用浸渍法制备了不同Fe掺杂量的氮化碳复合催化剂,通过X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱等分析手段对催化剂进行了表征.结果表明,Fe的引入并未改变氮化碳的石墨相结构,且有效降低了氮化碳催化剂的禁带宽度,拓宽了催化剂对可见光的响应范围,提高了催化剂对可见光的利用率.光催化降解甲基橙(MO)的结果表明,不同Fe掺杂量复合催化剂的光催化活性明显优于单纯的氮化碳催化剂,其中以硝酸铁与氮化碳质量比为15%的掺杂量为最佳,反应6h降解率达到81.7%,4次循环使用后,催化剂稳定性较好.此外,该体系的光催化机理研究表明,O·-2是光催化体系中的主要活性物种.     

高效BiOI/BiOBr可见光催化剂的制备、性能及机理研究

利用无机原料水热合成法制备BiOI/BiOBr复合可见光催化剂,通过XRD、SEM、EDS、DRS、I-t响应曲线等手段对催化剂的物相组成和光化学性能进行了系统表征.以RhB为目标污染物,考察了催化剂的光催化活性并对最优比例催化剂的稳定性进行评价,通过ESR分析和自由基捕获实验探究了RhB的光催化降解机制.研究结果表明:无机原料水热合成法可成功制备纯度高、结晶性能良好的BiOI/BiOBr复合可见光催化剂;BiOI的复合降低了BiOBr光催化剂的电子-空穴的复合,拓宽其可见光响应范围,提高了光催化降解活性,其中质量比为8%的BiOI/BiOBr活性最佳,可见光照21min后RhB的脱色率可达100%,是纯BiOBr的1.50倍,且重复使用5次后仍具有较高的光催化活性;复合催化剂光催化降解RhB的过程中,参与降解的主要活性物种为空穴(h+)和超氧自由基(·O-2).     

基于二甲胺（DMA）光催化降解的纳米TiO2/硅藻土光催化剂的制备和表征

以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶 凝胶法制备纳米TiO2/硅藻土复合光催化剂,以难降解有机物二甲胺（DMA）为被降解物,考察了制备条件对光催化性能的影响.结果表明,TiO2/硅藻土光催化剂的制备最佳条件为水醇比0.6,500 ℃煅烧5 h,硅藻土2 g∶9 mL负载1次,溶胶pH值为2.复合光催化剂经扫描电子显微镜（SME）和X射线衍射仪（XRD）表征,达到纳米级别,3 g·L-1催化剂对400 mg·L-1 DMA的6 h降解率平均可达70%,光催化性能优良.     

单质碘掺杂纳米TiO2光催化剂的制备及性能

以钛酸四异丙酯和单质碘为起始原料,用改进的溶胶-凝胶法制备了掺碘的纳米TiO2的前驱体,经500 ℃煅烧得到棕黄色TiO2/I2纳米粉末.采用X射线衍射(XRD),紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱,透射电镜(TEM)等手段对TiO2/I2粉末进行了表征,并研究了其光催化性能.结果表明,掺杂的碘存在于TiO2内部纳米孔洞中,不会因为高温而被氧化;光催化降解甲基橙反应是一级反应;TiO2掺杂碘单质后对光响应波长拓展至可见光范围,对甲基橙的降解效率可提高15%以上.     

原位合成可见光响应TiO_2/SnS_2及其光催化还原水中Cr(Ⅵ)的性质研究

本文以钛酸四丁酯、四氯化锡和硫代乙酰胺为原料,在无水乙醇-水-冰醋酸的混合溶剂中得到可见光响应TiO_2/SnS_2纳米复合材料,采用XRD、TEM、HRTEM、XPS和UV-vis等测试手段表征了产品的结构、组成和光学性质;以可见光(λ420 nm)为光源、K2Cr2O7水溶液为模型污染物,考察了所制产品和物理混合法所制的具有相同组成的PM-TiO_2/SnS_2的光催化活性.实验结果表明:得到了可见光响应的表面分散型TiO_2/SnS_2纳米复合材料具有比SnS_2纳米片、TiO_2纳米晶和PM-TiO_2/SnS_2纳米粉更高的可见光催化活性和良好的光催化稳定性;TiO_2和SnS_2具有匹配的能带结构,形成的表面分散型的异质结界面利于光生载流子有效分离和转移是ISTiO_2/SnS_2具有良好催化性能的重要因素.     

基于二甲胺（DMA）光催化降解的纳米TiO2/硅藻土光催化剂的制备和表征

以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备纳米TiO2/硅藻土复合光催化剂,以难降解有机物二甲胺(DMA)为被降解物,考察了制备条件对光催化性能的影响.结果表明,TiO2/硅藻土光催化剂的制备最佳条件为水醇比0.6,500℃煅烧5h,硅藻土2g∶9mL负载1次,溶胶pH值为2.复合光催化剂经扫描电子显微镜(SME)和X射线衍射仪(XRD)表征,达到纳米级别,3g·L-1催化剂对400mg·L-1 DMA的6h降解率平均可达70%,光催化性能优良.     

N掺杂TiO2纳米管阵列可见光催化降解六氯苯

以氨水为氮源,采用阳极氧化法和湿化学法合成N掺杂TiO2纳米管阵列,并通过可见光光催化降解六氯苯(HCB)废水,评价其催化活性.同时,分析了煅烧温度、氮源、掺氮量、HCB浓度、HCB溶液pH值对N掺杂TiO2纳米管阵列光催化性能的影响.结果表明:在煅烧温度为450℃的条件下,以1.0mol/L氨水为N源合成的TiO2纳米管阵列光催化性能最佳,中性条件下降解效率最好.该催化剂循环使用6次仍具有良好的光催化性能.     

城镇污水处理中进水温度对CASS工艺的影响

以江西某城镇污水处理厂为例,研究了CASS工艺在实际工程应用中于不同温度下对化学需氧量（COD）、氨态氮（NH3-N）、总磷（TP）、总氮（TN）的处理效果。结果表明,在进水温度处于12℃～25℃范围内时,COD与NH3-N去除率均达到90%以上,COD出水浓度在26～31 mg·L-1之间,NH3-N出水浓度在3 mg·L-1左右;总磷去除率达到87.1%～94.3%,出水浓度为1.5～3.8 mg·L-1;总氮去除率为57.5%～93.3%,出水浓度介于2.8～17 mg·L-1。出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级B标准。     

硬脂酸法制备超细二氧化钛及其光催化降解苯酚废水的研究

采用硬脂酸作为防团聚剂改良的溶胶一凝胶法制备了TiO2光催化荆,并用BET、XRD、Raman光谱对样品进行了表征,考察了硬脂酸(STA)和钛酸丁酯摩尔比、焙烧温度以及催化剂用量等条件对催化剂活性的影响.结果表明硬脂酸有效抑制了TiO2光催化荆粒径的增大,增高了TiO2光催化刑晶型转变温度;拉曼数据显示催化剂粒径越小,拉曼特征峰发生蓝移,能级间隔略有增大;硬脂酸(STA)和钛酸丁酯摩尔比为1.51,焙烧温度450℃,催化剂浓度2 g·L-1时催化剂活性最好,300 W高压汞灯光照2 h,对苯酚的降解率达97.0%.     

介孔铜钴复合催化剂的制备与表征

以硝酸铜、硝酸钴和尿素等为基本原料，采用特殊的水热合成法制备出前驱体．前驱体经高温煅烧后得到介孔铜钴复合氧化物粉体．通过TG-DSC、FT—IR、XRD、SEM等检测手段对前驱体及产物的物性和结构进行分析表征，揭示其内在的物化特性．结果表明：在此实验条件下钴元素能够掺入到CuO的晶格之中，形成介孔铜钴复合氧化物．产物符合高性能催化剂的活性位结构要求．     

氯氧化铁的制备及可见光催化性能

以氯化铁和氧化铁为原料,采用化学气相迁移法在密封条件下制备氯氧化铁(FeOCl)催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂进行表征,研究了罗丹明B(RhB)初始浓度、H2O2添加量、催化剂用量、初始pH值等对RhB脱色率的影响.结果表明:在催化剂用量为0.5g·L-1、RhB初始浓度为100mg·L-1、H2O2浓度为20mmol·L-1、初始pH值为4.5时,可见光下经过15min的催化反应,RhB脱色率达到99%以上;初始pH值为7.0时,经过40min,RhB的脱色率也可达到95.5%;添加一定量的H2O2,能够促进羟基自由基(·OH)生成,提高脱色效率;催化剂稳定性良好,3次重复催化实验后,RhB的脱色率无明显降低.     

过渡金属修饰对铜铈催化剂在选择性脱除CO反应中催化性能的影响

过渡金属（Mn、Fe、Ni、Zn、Co）修饰对铜铈催化剂的催化性能有明显的影响．Fe和Co的修饰对铜铈催化剂的CO氧化活性有较明显的促进作用,在110℃时,CO的转化率即达到99％;尤其Co的修饰增加了铜铈催化剂上CO转化率为99％的温度‘窗口’宽度约30℃,而Mn、Ni和Zn的修饰对铜铈催化剂的CO氧化活性则有一定的抑制作用．但不同过渡金属修饰对铜铈催化剂的氧化选择性均有明显的提高．     

金属改性VO_x/SiO_2催化剂上正丁烷氧化脱氢

在3%VOx/SiO2催化剂对正丁烷氧化脱氢(ODH)效果良好的基础上,采用共同浸渍的方法,添加金属Li、K、Ca、Sr、Al、Ni、Zn、Fe的金属氧化物为改进剂.实验结果表明:加入Li、Ca、Sr、Zn等金属虽然降低了催化剂的活性,但可以大大改善对正丁烷深度氧化的程度;Al、Fe不但降低了催化剂的活性,同时也使正丁烷深度氧化程度大增;K有利于正丁烷发生裂解反应,而不利于脱氢产物的生成;Ni可以显著改善C4烯烃的选择性,有利于1,3-丁二烯生成不利于正丁烯的生成,同时也降低了催化剂的活性.通过H2-TPR研究表明:NiO和VOx相结合形成了新物种,其还原温度介于两者之间;FeOx和VOx结合生成了更强氧化性物种;Li、K、Ca、Sr、Al、Zn改性后均未出现新的氢消耗峰,并且其氢消耗峰均向高温移动,说明金属改进剂的加入使钒活性组分更难被还原.     

Zn1—xCdxS三元纳米线的制备及生长机理

本文以CdS和ZnS粉末作为前驱物,采用化学气相沉积（CVD）法在1100℃条件下,以金膜为催化剂在硅衬底上一步合成TZn1-xCdxs三元纳米线．扫描电镜（SEM）测试表明合成的Zn1—xCdxS晶体具有线状的微观形貌;X射线衍射（XRD）图谱显示产物是六方铅锌矿Zn0．2Cdo．8S;X射线能量色散谱（EDX）给出了Zn和Cd和S的比例为0．1：0．7：1．产物Zn1-xCdxS纳米线的生长机理为气-液-固（VLS）机制,物相形成机制为替位式化合机制,即Zn离子取代CdS中Cd离子化合成三元物相．     

Fe3+偶联的Eosin-Y染料敏化Pt/ZnO可见光制氢活性

以浸渍法制备了Eosin-Y染料敏化的EY-Pt/ZnO和Fe3+偶联的EY-Fe-Pt/ZnO光催化剂。利用XRD、UV-Vis漫反射光谱、FTIR光谱、XPS能谱和电化学方法对催化剂进行了表征。以三甲胺（TMA）为电子给体,考察了催化剂在可见光（λ≥420 nm）照射下的光催化分解水制氢活性。结果表明:Eosin-Y染料的敏化使Pt/ZnO对可见光有较强的吸收和放氢活性。Fe3+离子偶联后提高了Eosin-Y染料在Pt/ZnO光催化剂表面的吸附,促进了光生电子-空穴的分离,使催化剂可见光制氢活性和稳定性得以提高。最佳条件下,经过8 h光照,Fe3+离子偶联的催化剂EY（0.05）-Fe（0.003）-Pt/ZnO的制氢活性比单一用Eosin-Y染料敏化的催化剂EY（0.05）-Pt/ZnO的制氢活性提高了47%。     

水中Ca2+,Mg2+,Na+对水豆腐品质的影响及两种模型优化Ca2+,Mg2+,Na+配比的对比

探讨了水中Ca2+、Mg2+和Na+ 3种离子含量对水豆腐品质的影响,根据单因素试验选择Ca2+、Mg2+和Na+3种梯度溶液为自变量,利用质构剖面分析（tissue plasminogen activator, TPA）测试和穿刺测试（Puncture test）对水豆腐质构进行测试,通过已建立的反向传播（back propagation,BP）神经网络模型预测豆腐的感官指标得分和Ca2+、Mg2+和Na+的最优配比;并采用响应面法（RSM）对Ca2+、Mg2+和Na+的配比进行优化设计,得到预测回归模型和Ca2+、Mg2+和Na+的最优配比。结果表明:BP神经网络模型预测豆腐的感官得分使豆腐总体可接受性最佳时,Ca2+、Mg2+和Na+的最佳添加量分别是20,8,15 mg·L-1,且呈倒U型变化趋势;响应面优化实验中豆腐总体可接受性最佳时,离子配比为Ca2+含量19.44 mg·L-1、Mg2+含量8.35 mg·L-1、Na+含量17.25 mg·L-1;两种模型预测豆腐的感官指标得分时,Ca2+、Mg2+和Na+的最优配比相差无异,为了方便实验操作,简化Ca2+、Mg2+和Na+的最优含量为20,8,16 mg·L-1,此时水豆腐的总体可接受性得分预测值为6.95,实际的总体可接受性得分为6.85±0.50,水豆腐的总体可接受性预测值与实际的豆腐总体可接受性值接近,说明BP神经网络模型和响应面优化模型预测豆腐总体可接受性得分具有一定的可靠性。     

BiOBr/TiO_2异质结催化剂的制备及其可见光催化活性

将碱热法和溶剂热法相结合,制备了不同配比的BiOBr/TiO_2异质结催化剂,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等技术对其结构、形貌和光学性能进行表征,并探讨BiOBr和TiO_2的配比对罗丹明B(RhB)脱色率的影响。结果显示,该异质结催化剂由锐钛矿相TiO_2纳米颗粒附着生长在BiOBr花状球表面构成;BiOBr和TiO_2摩尔比为1∶2的BiOBr/TiO_2催化剂在可见光照射下催化反应15min,RhB脱色率达96.5%;催化剂循环使用4次后,RhB脱色率仅降低7.94%,稳定性较好。Mott-Schottky曲线表明,该催化剂光催化活性的提升主要是由于在BiOBr和TiO_2界面上形成了p-n结,使电子-空穴对得到有效分离。光催化机理研究结果表明,O·-2是光催化反应过程中的主要活性物种,RhB的脱色主要是由于脱乙基和苯环开环氧化导致。     

[Ni（H2O）（tptz）（C2O4）]·4H2O的合成、结构与表征

在CH3OH／H2O混合溶剂中，经2，4，6-三（2-吡啶基）-1，3，5-三嗪（tptz）、草酸和新制Ni（OH）2／NiCO3反应合成得到配合物[Ni（H2O）（tptz）（C2O4）]·4H2O．单晶X-射线衍射分析表明：它与已报道的[M（H2O）（tptz）（C2O4）]·4H2O（M=Co（2）、Cu（3）、Zn（4））配合物同晶形，属三斜晶系，P1空间群，晶胞参数a=7．760（2）A，b=12．116（2）A，c=13．031（3）A，α=78．76（4）°，β=83．84（3）°，γ=78．69（3）°，V=1175．3（5）A^3，Z=2，Dc=1．543，F（000）=562，R1=0．0472，wR2=0．1350，GOF=1．088．在配合物的结构基础上与同晶形结构进行比较分析，并研究了它们的IR及TG／DTA测试表征．     

纳米级掺锶钴氧化物的溶胶-水热合成及其表征

采用硝酸钴、硝酸锶及尿素为原料,通过溶胶-水热合成方法制备出掺锶钴氧化物前驱体.前驱体在氮气保护下以650 ℃恒温煅烧3 h,获得纳米级粉末状黑色氧化物.利用DSC-TG、XRD、SEM、PPMS、FT-IR等对产品的物性和结构进行了表征.结果表明:Sr2+进入钴氧化物晶格,最终获得纳米级的掺锶钴氧化物,产物具有顺磁性.