钙钛矿型钛酸锶纳米粉体的制备及其光催化性能研究

以钛酸异丙酯和硝酸锶为原料,通过炭吸附沉淀法制备纳米钛酸锶(SrTiO3)催化剂.通过热重/差热仅(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)等对所得催化剂的煅烧温度、物相、微粒尺寸及光吸收性能进行表征.结果表明:炭黑的吸附有效阻止了钛酸锶催化剂在制备过程中的团聚和烧结,煅烧温度为700℃时,SrTiO3粒子分散均匀,粒径小,没有明显的团聚现象,平均晶粒尺寸为22 nm,比表面积为78.64m2/g.对亚甲基蓝的光催化反应结果表明,在60 min内亚甲基蓝在SrTiO3催化剂上几乎完全分解.     

酰胺功能化修饰琼脂糖/硅胶复合材料的制备及吸附性能研究

采用溶胶-凝胶法,以氧化琼脂糖和四甲氧基硅烷为前驱体,通过水解、缩聚反应制得琼脂糖/硅胶复合材料,进一步利用开环、"巯-烯"点击和酰胺化反应对复合材料实现酰胺基团功能化修饰.借助红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备复合材料进行结构、组成和微观形貌表征.以制备的酰胺功能化修饰琼脂糖/硅胶复合材料为吸附剂,探讨其对莱克多巴胺的吸附过程,实验考察了溶剂、吸附时间、莱克多巴胺的初始浓度等对吸附的影响.结果表明:经过修饰反应酰胺基团成功接枝到琼脂糖/硅胶复合材料,该材料颗粒呈球形,粒径在2～3μm之间;复合材料对莱克多巴胺表现出良好的吸附性能,吸附过程50 min达到平衡,适合准二级动力学特征,属化学吸附,吸附等温线符合Freundlich模型;复合材料经过6次吸附解析,再生后对莱克多巴胺的吸附率仅有小幅下降,表明具有较好的循环再生吸附能力.     

基于乙二胺衍生物的新型Zn-N金属配合物的合成、晶体结构和催化性能

用N,N-二甲基乙二胺和N,N'-二苄基乙二胺为配体合成了两种新颖的Zn-N金属配合物[Zn(OAc)2L] (L=N,N-二甲基乙二胺(1)、N,N'-二苄基乙二胺(2)),通过核磁氢谱、红外光谱、元素分析和X-射线单晶衍射等对其结构进行了表征和分析,研究了锌金属配合物催化芳香醛与硝基甲烷发生Henry反应的性能和反应条件对其的影响,探讨了在催化剂作用下不同芳香醛发生Henry反应的适用范围.结果表明,当以甲醇为溶剂、等物质量三乙胺介入的配合物1为催化剂、催化剂用量为25mol;时,配合物能够高效催化不同芳香醛与硝基甲烷的Henry反应.     

陈化温度对导向剂法制备SAPO-11分子筛及异构化性能的影响

采用导向剂法在不同陈化温度下成功合成SAPO-11分子筛.利用XRD、N2吸附-脱附等温曲线,BET物理吸附,NH3-TPD以及扫描电镜(SEM)等方法对分子筛的形貌,酸性质以及孔结构性质进行分析表征.以正十二烷为原料,考察Pt负载量为0.5;的Pt/SAPO-11催化剂的异构化反应催化性能.结果表明:不同陈化温度影响催化剂的性能,陈化温度为120℃合成的SAPO-11分子筛具有最优性能,晶粒尺寸约为2μm,BET总比表面积为208.8 m2·g-1,正十二烷加氢异构化的异构烃收率最高达66.7;.     

Al3+掺杂ZnS纳米晶的合成、表征及其光催化性能

在较温和的溶剂热条件下制备了一系列Al3+掺杂的ZnS纳米晶光催化剂.利用N2物理吸附、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、红外光谱(FT-IR)和光致发光(PL)谱等技术对合成的样品进行了表征.考察了不同含量的Al3掺杂对ZnS的结晶度、比表面积、表面羟基、光吸收性能及其对不同染料的光催化降解性能的影响.结果表明,在140℃下合成的球状ZnS纳米晶具有较好的结晶度;Al3+掺杂在增加催化剂的比表面积的同时丰富了催化剂的表面羟基;此外,掺杂的Al3+可以明显抑制光生电子(e-)和空穴(h+)的复合,提高光催化反应效率.当掺杂最佳含量的6mol; Al时,可使催化剂光催化降解染料酸性橙Ⅱ、亚甲基蓝和罗丹明B的降解率分别提高3.5、1.0和0.9倍.     

一步合成法制备双金属有机骨架材料及其低温选择性脱硝催化性能

采用一步合成法成功的制备具有双金属位点的Mn-Cu-BTC并将其应用为低温选择性催化还原(SCR)反应催化剂.通过热重分析仪(TG)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2物理吸附仪(BET)对所制备的催化剂的热稳定窗口、形貌、物相及微粒织构特性进行表征.并在固定床实验台上测试对催化剂的SCR脱硝性能进行测试.结果表明:结果表明通过调节Mn离子的负载量可以有效的调节催化剂样品的孔径尺寸、降低SCR反应温度、提升催化效率.     

复合电极La-Ni-B的制备及电催化偏硼酸钠的性能

为进一步提高对偏硼酸钠电催化还原的效率,采用化学镀的方法,以铜片为基体,PdCl2乙醇胶体溶液为活化剂,乙醇为化学镀溶剂,制备了稀土复合电极La-Ni-B.并采用XRD、SEM、EDS方法对催化剂进行表征分析,结果表明稀土合金以纳米颗粒的形式附着在基体表面,所得合金膜是非晶态的.通过循环伏安法研究了复合电极La-Ni-B用于电解偏硼酸钠制备硼氢化钠的可行性.以硼氢化钠实际生产量为指标,探讨了直流、脉冲两种不同供电方式、脉冲电流频率、电解时间对电解行为的影响.结果表明稀土镧对电解偏硼酸钠有催化作用,以20 mL镀液制备的复合电极,在脉冲频率阳极时间T1=1 s,阴极时间T2=1 s时,最佳电解时间为4h.复合电极在重复使用3次的情况下,硼氢化钠产量降低15;,催化剂的重复使用性能良好.     

多孔TiO2负载Pt的制备及室温下催化降解甲醛的研究

以钛酸丁酯为前驱物,通过水解-水热法,成功制备了多孔TiO2,以此为载体,通过化学还原法负载Pt,制得Pt/TiO2复合催化剂.采用XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等方法对样品的理化性能进行表征,以HCHO为目标污染物,测试了Pt/TiO2催化剂的室温催化活性.实验结果表明:水热处理对样品的微观结构和催化活性有很大影响,水热处理有助于TiO2晶体化,形成层次丰富和形状规则的孔道体系,有助于Pt的分散负载和污染物分子的扩散流通.以多孔TiO2作为载体的催化剂比以P25作为载体的催化剂具有更高的催化活性,多次循环测试,Pt/TiO2催化剂仍具有较高的稳定性.     

不同表面活性剂对水热/溶剂热法制备ZnS∶ Eu2+形貌的影响

采用超声水热/溶剂热过程使Zn(CH3COO)2,Eu2 O3和H2NCSNH2在不同混合溶剂下反应,通过改变表面活性剂的浓度、原料配比、反应温度等变量成功制备了不同形貌的ZnS∶ Eu2+样品.采用XRD、SEM对样品结构和形貌情况进行测试表征.结果表明:控制不同的反应条件可以合成包括颗粒、絮状、微球及一维条状等ZnS∶ Eu2+形貌,其中乙二胺对形成微球形貌具有明显影响.使用荧光光谱仪分析在乙二胺/水/无水乙醇反应系统中制备的样品,结果表明掺杂3.5mol; Eu2+的样品呈蓝光,且在乙二胺为10 mL时发光最强.     

不同沉淀剂下水解法制备BiOCl的光催化性能研究

以Bi(NO3)3·5H2O为原料,乙二醇(ethylene glycol,EG)为溶剂,采用水解法,在不同沉淀剂(NH3·H2O,Na2CO3和CO(NH2)2)条件下制备了BiOCl光催化剂.使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2物理吸附、紫外可见漫反射(DRS)、光致发光(PL)光谱等手段对所制样品进行了表征.以甲基橙染料为降解物,评价了不同沉淀条件对BiOCl光催化性能的影响.结果表明,不同沉淀条件对BiOCl光催化剂的结晶度、晶粒尺寸、形貌、禁带宽度、光生电子空穴对分离效率有明显的影响,进而影响了其光催化活性.其中以尿素为沉淀剂制得的催化剂BiOCl-3在模拟太阳光下降解甲基橙(MO)实验中显示了良好的光催化效率,光照60 min后对MO的降解效率达97;.BiOCl-3较高的光催化活性是由于其具有较高的结晶度、均匀的片状结构、较窄的带隙(2.9 eV)和较高的光生电子-空穴对分离效率.自由基和空穴捕获实验证明,光生空穴是BiOCl-3光催化反应体系中的主要活性物种.此外,所制备的BiOCl-3光催化剂具有较高的光催化稳定性,重复使用4次后对甲基橙的降解率仍保持在89;以上.