锌铝水滑石对亚甲基蓝光催化降解性能

采用共沉淀法制备了物质的量的比为3∶1的锌铝水滑石(Zn3Al-LDHs),并用X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和热重-差热(TG-DTA)等技术对催化剂的结构和性质进行表征。考察了不同催化剂投入量、光照时间等因素对锌铝水滑石降解亚甲基蓝(Methylene Blue)的影响,找到了最佳的催化剂用量为150～200 mg,光照时间为120 min。在最佳实验条件下,光照180 min后亚甲基蓝的特征峰消失,发色基团破坏,其降解率达到了95%左右。此外,通过探讨光催化过程动力学及降解机理,表明该降解反应符合一级反应动力学模型。     

含Cu水滑石的结构与光催化性能

采用双滴共沉淀法合成出不同投料摩尔比的碳酸根型水滑石, 并用X射线粉末衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等对其进行表征, 研究了其结构和性质. 通过考察水滑石层板中金属阳离子比例和种类的变化对光催化的影响, 发现掺入合适比例的Cu阳离子可使水滑石(LDH)的光催化活性有所提高. 同时用n(Cu):n(Mg):n(Al)=2:1:1的LDH对50 mL初始浓度为10 μmol/L的罗丹明B(RhB)溶液进行光催化实验, 发现在13 ℃(通循环水)、 pH=7.84的条件下, 150 mg LDHs对罗丹明B的降解率达到85.2%, 并且光催化降解量所占比重在50%以上. 此外, 探讨了光催化过程的动力学和光催化降解机理, 发现光催化降解过程符合准二级动力学方程.     

杂多酸阴离子[Co_2Bi_2W_(20)O_(70)]~(10-)柱撑水滑石光催化降解甲基橙

采用离子交换法合成了一种新型的杂多酸阴离子[Co2Bi2W20O70]10-柱撑水滑石类层状化合物,利用X射线衍射仪和傅立叶变换红外光谱仪分析了其晶相结构;研究了[Co2Bi2W20O70]10-柱撑水滑石光催化降解甲基橙的活性.结果表明,合成的[Co2Bi2W20O70]10-杂多酸阴离子柱撑水滑石较好地保持了水滑石原有的晶体形貌,具有较高的离子交换度.与此同时,杂多酸阴离子替换NO3-后,可以在一定程度上提高催化剂的催化活性.这主要归因于水滑石材料中杂多酸阴离子和水滑石层板之间的协同效应.     

水滑石层间阴离子为还原剂原位负载贵金属纳米颗粒

研究了以水滑石为载体原位负载贵金属纳米颗粒(Pd、Ag、Ru、Au)的方法,通过共沉淀合成甲酸根水滑石,以层间甲酸根为还原剂原位还原贵金属前驱体制得高分散水滑石(LDH)负载纳米颗粒。本方法无需载体预处理,操作方便、适用性强,阴离子前驱体(Au)和阳离子前驱体(Pd、Ag、Ru)均可顺利得到纳米颗粒。所得水滑石负载纳米颗粒系一种潜在的纳米催化剂,作为示例,Pd/LDH在Suzuki偶联反应中显示出较高催化活性。     

水滑石层间阴离子为还原剂原位负载贵金属纳米颗粒（英文）

研究了以水滑石为载体原位负载贵金属纳米颗粒(Pd、Ag、Ru、Au)的方法,通过共沉淀合成甲酸根水滑石,以层间甲酸根为还原剂原位还原贵金属前驱体制得高分散水滑石(LDH)负载纳米颗粒。本方法无需载体预处理,操作方便、适用性强,阴离子前驱体(Au)和阳离子前驱体(Pd、Ag、Ru)均可顺利得到纳米颗粒。所得水滑石负载纳米颗粒系一种潜在的纳米催化剂,作为示例,Pd/LDH在Suzuki偶联反应中显示出较高催化活性。     

新型杂多酸盐光催化降解亚甲基蓝染料废水

以水热自组装法合成的新型杂多酸盐[PMo₈V₆O₄₂][Co(Phen)₂][Him]₂·2H₃O·3H₂O(1),通过红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱、光电子能谱和X粉末衍射等技术手段进行表征。 以此物质为催化剂光催化降解亚甲基蓝染料废水。 分别讨论催化剂投加量、亚甲基蓝废水初始浓度、废水溶液酸度(pH)对亚甲基蓝降解率的影响。 实验结果表明:催化剂投加量为50 mg/L、亚甲基蓝初始浓度为4 mg/L、模拟废水溶液的初始pH=1、降解时间220 min时,废水降解率可达到99.2%。 光催化动力学分析显示,以合成杂多酸盐为催化剂光催化降解亚甲基蓝废水降解过程满足一级动力学方程,该一级方程反应速率常数为0.0144 min^-1,拟合常数为0.9918。 另外,此催化剂还表现出较好的重复使用性能,连续使用5 次后降解率仍为92.4%。     

钴镍铁水滑石的合成、表征及衍生复合氧化物酸碱催化活性研究

水滑石(Layered Double Hydroxides,简称LDHs)是一类具有层状结构的阴离子型粘土[1],其结构类似于水镁石,化学通式为x/n ·mH2O ,其中M2+和M3+分别代表层板上占据八面体氢氧化物中心位置的二价和三价金属离子,An-为层间阴离子.以半径相似的二价、三价过渡金属阳离子部分或全部取代Mg、Al可合成多种二元、三元甚至四元水滑石类化合物HTLcs(Hydrotalcite-like compounds);将较大的阴离子基团(如杂多阴离子等) 引入层间则可合成柱撑水滑.     

AuNPs@POMs/rGO复合材料的制备及光催化性能

以Keggin型多金属氧酸盐(多酸,POMs)为光催化还原剂、稳定剂和包覆剂,在光照下一步合成AuNPs@POMs/rGO复合纳米材料。采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等对所制得的材料进行了结构表征和性能测试。以光催化降解甲基橙为模型反应研究了AuNPs@POMs/rGO纳米复合材料的光催化活性。透射电子镜结果显示Au纳米微粒均匀的负载在rGO薄层上,无聚集和团聚现象。实验探究了pH、温度、催化剂投放量以及甲基橙初始浓度对光催化降解过程的影响。光催化降解结果表明:当溶液处于室温,pH=8.0,催化剂投放量为0.15 g·L~(-1),甲基橙溶液初始浓度为25.0 mg·L~(-1)时,效果达到最佳,降解率为94.5%。     

离子对UIO-66-2OH光催化性能的影响（英文）

实际废水中存在的离子会对有机污染物的光催化降解产生影响。以ZrCl_4和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,通过水热合成法成功制备了金属有机骨架材料UIO-66-2OH。通过红外(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对UIO-66-2OH的结构进行表征。利用水中常见的金属阳离子和无机阴离子,探索UIO-66-2OH的光催化性能。研究发现,金属阳离子Fe~(3+)和无机阴离子HCO_3~-、CO_3~(2-)可以加快光催化降解的速度。然而,金属离子Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)和无机阴离子Cl~-、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)会抑制光催化性能,且离子价态越高,抑制效果越明显。     

磺化Salen金属配合物插层水滑石选择性催化氧化甘油制备二羟基丙酮的研究

制备了一系列含不同金属离子的磺化Salen金属配合物插层水滑石催化剂用于甘油催化氧化制备二羟基丙酮(DHA)。利用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及电感耦合等离子发射光谱(ICP)分析手段对催化剂进行了表征。结果表明,磺化Salen配体插入镁铝水滑石(LDH)层板间,金属离子与磺化Salen配体配合,制备出磺化Salen金属配合物插层的水滑石非均相催化剂。反应结果表明,含Cr³⁺及含Cu²⁺催化剂有利于H₂O₂活化,催化活性较高,含Cu²⁺催化剂利于甘油脱氢,DHA选择性较高。含Cu²⁺催化剂用于甘油催化氧化反应时,在pH值为7、60 ℃条件下反应4 h,甘油转化率为40.3%,DHA选择性达到52.9%。     

Mg-Zn-Al三金属类水滑石的合成及其复合氧化物的催化性能

水滑石（[Mg_６Al_２（OH）_(１６)[CO_３·４H_２O）是一种类似于水镁石结构的层状阴离子黏土，其骨架为阳离子，层间为阴离子。如改变骨架中的金属阳离子或在层间引入不同的阴离子，就可形成各种新组成的类水滑石。水滑石对有机分子反应具有较高的催化活性和选择性，且可以作为复合氧化物催化剂的前体，应用广泛。它作为碱催化剂，可用于醇醛缩合；作为氧化还原催化剂，用于水煤气转化、NO的还原、甲烷氧化反应等犤１，２犦。作为一种具有特殊结构的化合物，各种双金属组分的水滑石或类水滑石的合成、性质与应用已受到广泛的重视犤３…     

PVC/插层稀土类水滑石的热稳定性能研究

以山梨酸、La(NO_3)_3,Al(NO_3)_3,Mg(NO_3)_2和Na OH为主要原料合成了山梨酸插层镁铝镧类水滑石(Mg Al La-SA LDHs),通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)进行结构表征。采用刚果红法、热老化烘箱法、转矩流变法、电导率法等研究了山梨酸插层类水滑石及与季戊四醇、硬脂酸锌复合后添加到聚氯乙烯(PVC)的热稳定性能。结果表明:山梨酸插层类水滑石可有效地延长PVC热稳定时间,抑制初期着色,降低加工能耗,热降解活化能较纯PVC提高了6.59 k J·mol~(-1)。按质量份数1/4/1与季戊四醇、硬脂酸锌复合后,热降解活化能较复合前提高了13.96 k J·mol~(-1),热稳定效果更优。     

对甲基苯磺酸废水光催化氧化处理的正交试验研究(英文)

在TiO2悬浮体系下,采用对甲基苯磺酸模拟废水进行半导体光催化氧化降解静态试验;利用正交试验研究了光催化氧化降解的主要影响因素(pH值、催化剂用量、光照强度、光照时间).结果表明:在一定条件下,催化剂投加量、溶液pH、照射光强度及光照时间均存在一个最佳值;依据其影响对甲基苯磺酸废水光催化降解反应的大小,各因素排列顺序为:光照时间(光照强度(初始pH(催化剂用量.在试验最佳条件下(pH=3,催化剂用量80 mg.L-1,光照强度500 W,光照时间120 min),对甲基苯磺酸能够完全降解.     

TiO2纳米粒子膜的表面态性质及其光催化活性的研究

TiO₂纳米粒子膜催化剂光催化降解水中污染物,与粉末相比具有可重复使用、易回收等优点,近年来,在光化学领域受到人们的高度重视^[1～3].膜催化剂的表面性质与其光催化活性直接相关,研究这些性质能够为研制、开发高效催化剂提供理论依据.本文采用TiCl₄水解法,制备了酸性、碱性条件下TiO₂纳米粒子膜.利用原子力显微镜(AFM)、X-射线衍射谱(XRD)、红外光谱(IR)和场诱导表面光电压谱(EFISPS)测定其表面微结构.考察了它们对苯酚降解的光催化活性,讨论了膜催化剂的表面性质对光催化活性的影响.     

多酸插层水滑石复合材料的新进展

层状双金属氢氧化物是一类重要的阴离子层状材料,通过调变层间阴离子的种类和数量,可以得到性能丰富的复合材料.多金属氧酸盐(简称多酸)是一类结构明确、种类多样、性能丰富的阴离子材料.将多酸插入阴离子层状材料中,可以实现电荷平衡以及尺寸匹配,并且主体和客体之间的多重相互作用有助于多酸的分散和稳定.这类多酸插层水滑石复合材料在环境、能源、催化等领域具有重要的应用.本文综述了近年来多酸插层水滑石材料的制备方法及其在不同应用领域的最新进展.     

光纤负载g-C_3N_4/TiO_2薄膜催化剂的制备及其降解间二甲苯性能研究

采用研磨-煅烧技术制备不同g-C_3N_4含量的g-C_3N_4/TiO_2复合粉末催化剂,以模拟太阳光光催化降解气相间二甲苯实验评价催化剂活性.结果表明:当g-C_3N_4含量为60%时,g-C_3N_4/TiO_2-60的降解效果最佳.以此为代表,采用溶胶-凝胶-浸渍-提拉方法 ,制备光纤负载g-C_3N_4/TiO_2薄膜光催化材料,应用于气相间二甲苯的降解.通过X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射(UV-Vis/DRS)及高分辨透射电镜(TEM)对催化剂进行表征.采用光电化学实验、自由基捕获实验探究其光催化机理.结果表明:模拟太阳光光照120min后,光纤负载g-C_3N_4/TiO_2-60薄膜光催化材料对气相间二甲苯的降解率为94%,经过3次循环使用后降解活性无明显变化.光在光纤中的有效传播、光生电子和空穴的快速产生、迁移以及反应体系中形成的·O2-,·OH和hVB+3种活性物种是光纤负载薄膜催化剂实现高效降解气相间二甲苯的原因.     

钒酸银/氧化石墨烯复合物的制备和可见光催化性能

通过改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),采用液相沉淀法合成了Ag₃VO₄/GO复合物,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱等技术手段对样品进行了测试表征;并在可见光辐射下(λ≥420 nm)考察了复合物催化剂中GO含量对Ag₃VO₄光催化降解甲基橙溶液(MO)的性能影响。 结果表明,掺杂质量分数2%的GO复合物光催化活性提高最显著,30 min内对MO的降解率可达到89%以上,是纯Ag₃VO₄光催化活性的3倍。     

表面活性剂修饰碳酸氧铋的制备及光催化性能

采用水热法,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、非离子型表面活性剂聚乙二醇8000(PEG8000)、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)及SDS与CTAB耦合修饰Bi₂O₂CO₃。 系统地研究了表面活性剂种类及用量对Bi₂O₂CO₃晶面、形貌、光吸收特性及光催化降解效率的影响。 以紫外光下降解罗丹明B(RhB),考察样品的光催化性能。 结果表明,当Bi盐投加量为6 mmol(2.9106 g)时,SDS对Bi₂O₂CO₃的修饰对其光催化活性有所抑制;0.6 g CTAB修饰Bi₂O₂CO₃能有效提高其光催化活性;0.3 g SDS与CTAB耦合修饰Bi₂O₂CO₃就能有效提高其光催化活性;0.3 g PEG8000修饰Bi₂O₂CO₃也能使其光催化活性有所提高。     

阳离子掺杂水滑石的制备及其性质研究

研究了掺杂阳离子水滑石的制备及阳离子对水滑石性质的影响. 分别制备了掺杂Zn2+、Ni2+、Fe3+型的水滑石, 考察了掺杂阳离子对水滑石晶相结构、层间距、层间阴离子含量、水滑石表面形态、水滑石碱性的影响, 结果表明, 由于阳离子的引入, 导致水滑石层间距减小及层间阴离子结合量降低, 且使水滑石培烧产物电负性提高, 并最终降低其碱性. 以上述水滑石培烧产物作为固体碱催化剂促进苯甲醛和丙醛缩合, 合成α-甲基肉桂醛, 关联了水滑石培烧产物碱性与反应活性的关系.     

氟铌酸钾的低温固相法合成及其对甲基橙的光催化降解性能

以草酸铌、草酸钾和氟化钾为原料,采用改进的固相法在较低温度(600℃)下合成了层状K2NbO3F;测定了其对甲基橙光催化降解的催化作用,并基于紫外-可见漫反射光谱分析和X射线衍射分析初步探讨了甲基橙在自然光照条件下的光催化反应过程及降解机理.结果表明,合成的K2NbO3F与微量H2O2作用后,在自然光照条件下几乎可以使甲基橙染料完全降解;当反应温度为45℃,催化剂投加量为1g/L,H2O2用量为0.33%(体积分数)时,2h内可将初始浓度为15mg/L的甲基橙溶液几乎完全降解.就甲基橙的光催化降解机理而言,·OH自由基在其降解过程中起重要作用.