孔道结构H3PW12O40/TiO2的制备及其可见光光催化降解水溶性染料的性能

 采用溶胶-凝胶方法制备了孔道结构复合材料H3PW12O40/TiO2,采用ICP-AES,UV/DRS,31P MAS NMR,TEM和N2吸附等技术对其组成和结构进行了表征. 结果表明,催化剂中活性组分H3PW12O40的基本骨架结构未发生改变,H3PW12O40的担载量为22.29%,催化剂平均粒径为40 nm,具有双孔结构,其平均微孔和介孔孔径分别为0.61和3.06 nm. 考察了催化剂可见光光催化降解6种水溶性染料的性能. 结果表明,6种染料均可不同程度地被降解和矿化. 通过对染料中性红的光催化降解实验,比较了H3PW12O40/TiO2,Degussa P-25和锐钛矿结构TiO2的可见光光催化活性,其中,H3PW12O40/TiO2活性最高,且催化剂最易分离,可循环使用.     

复合光催化材料H3PW122O40/Ta2O5光催化降解染料的研究

采用溶胶-凝胶法制备了半导体型金属氧化物Ta2O5,并通过浸渍法与杂多酸H,PW12O40复合,获得了纳米复合光催化材料H3PW12O40/Ta2O5.通过1CP-AES、FT-lR、N2吸附、Tc等手段对其组成、结构及其表面物理化学性质进行了表征,并在可见光下考察了该复合材料对可溶性染料罗丹明B和亚甲基蓝的光催化活性.实验结果表明,该复合材料存可见光下有较好的光催化活性,其中,H3PW12O40/Ta2O5在180min内对亚甲基蓝的光催化降解转化率达到78%.     

H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2(锐钛)的超声制备及降解染料的研究

采用超声法,在80℃下,制备了H3PW12O40/TiO2(锐钛)复合催化剂,并采用XRD、FT-IR等方法对样品进行了表征。通过染料刚果红和亚甲基蓝为模拟污染物的光催化降解实验考察了复合催化剂的光催化活性。结果表明,在太阳光下,复合光催化剂的催化活性高于单体TiO2,H3PW12O40/TiO2(锐钛)在90min内,对溶液中刚果红的去除率达99.17%,对亚甲基蓝溶液的TOC去除率达73.17%。复合催化剂在反复实验5次后,仍能保持有效的催化性能。     

采用溶胶-凝胶-溶剂热路径合成H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2和H_4SiW_(12)O_(40)/TiO_2及其光催化降解二硝基甲苯(英文)

以非离子表面活性剂P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶与溶解热相结合方法,制备了两类介孔材料H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2,并对其进行了表征.X射线粉末衍射和拉曼光谱分析表明,所制催化剂为锐钛矿晶型,体系中H3PW12O40和H4SiW12O40的Keggin结构经400°C焙烧后仍保持完整.H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2的平均粒径分别为15.49和7.75 nm.N2吸附-脱附和扫描电镜结果表明,P123的加入使催化剂的粒径减小,比表面积和孔体积明显增大,其中H3PW12O40/TiO2和H4SiW12O40/TiO2的比表面积分别高达252.2和250.0 m2/g.紫外漫反射吸收光谱表明,与纯TiO2相比,复合催化剂的吸收光谱发生了明显的红移,且吸收强度明显增大.催化剂对DNT降解实验表明,在最佳操作条件下降解率可高达95%.     

多酸修饰二氧化钛纳米管复合膜的制备、表征及其光催化降解甲基橙的研究

采用电沉积方法制备了H3PW12O40(PW12)-TiO2复合膜,通过SEM,EDX和XRD等手段,对其组成和结构进行了表征,并考察了该复合膜催化剂对降解甲基橙的催化活性.实验结果表明PW12存在于TiO2纳米管结构中,用PW12多酸修饰的TiO2纳米管比单独的TiO2纳米管展示出更好的光催化性能,由于电子能够从TiO2纳米管导带转移到多酸的LUMO能级,有效抑制了光生电子和空穴的复合,因而使PW12-TiO2复合膜表现出更高的光催化活性.     

微波增强H3PW12O40／TiO2光催化降解染料和水杨酸的研究

以孔雀石绿为模型分子, 考察了微波无极灯的形状、微波功率和溶液初始浓度对光催化降解效果的影响. 并且在最佳微波反应条件下, 考察了通过溶胶-凝胶再结合程序升温水热法制备的复合材料H3PW12O40/TiO2对刚果红、酸性黑、酸性品红和水杨酸的光催化降解情况. 结果表明, 微波无极灯具有更好地增强H3PW12O40/TiO2光催化降解有机污染物的作用.     

H2O2络合凝胶法制备纳米TiO2/SiO2复合催化剂及其光催化性能

采用H2O2络合凝胶法获得钛的络合物[TiO(H2O2)]2 水溶胶,并与SiO2水溶胶包覆复合,制备了纳米TiO2/SiO2复合半导体催化剂,其结构经XRD和BET表征。以含阳离子艳红染料模拟废水降解为模型反应,考察了复合催化剂的光催化性能。实验结果表明:经650℃焙烧后的复合催化剂中TiO2粒径为9.8 nm,光催化活性最好,SiO2的最佳掺杂量为25%。     

复合光催化剂Er2O3/TiO2的制备及其性能的研究

以钛酸丁酯和Er2O3为原料，无水乙醇为溶剂，硝酸为抑制剂，采用溶胶．凝胶法制备了Er2O3／TiO2复合催化剂，利用XRD对其进行了表征。讨论了Er2O3的添加量、热处理温度和时间对Er2O3／TiO2活性的影响；研究了溶液pH值、溶液浓度、光照时间等对Er2O3／TiO2光催化降解酸性红B的影响，以30W 365nm紫外灯为光源光照2-3h，酸性红B的光催化降解率达96％以上。Er2O3／TiO2光催化降解酸红性B的反应符合一级反应动力学。     

可见光照射下丙炔光催化水解反应的研究 Ⅱ．钒离子对二氧化钛催化性能的影响

 研究了几种不同粒径的TiO2在CH3CCH和H2O的光催化反应中的催化活性．结果表明,利用离子注入法可以拓展纳米TiO2催化剂的光吸收区域,使其吸收带向可见光方向偏移,且偏移程度随着TiO2粒径的增大而增大;特别是注入V离子使TiO2催化剂在可见光区域具有光催化活性．V离子注入后,TiO2催化剂在紫外区域的光催化活性没有下降,但在可见光区域的光催化活性有所提高．在五种光催化剂中,具有中等粒径大小的P－25注入V离子后表现出最高的光催化活性．在太阳光直接照射下,这些光催化剂也具有较高的催化活性．     

磷钨酸钾模板法制备高活性二氧化钛空心微球

TiO2空心微球因具有低密度、高活性、易分离而有利于多次重复使用的优点而广受关注.本文介绍一种无氟制备TiO2空心微球的简单方法——磷钨酸钾(K3PW12O40)模板法.首先,将H3PW12O40和KCl溶液混匀,得到白色牛奶状的K3PW12O40模板(式(1)),然后在磁力搅拌下加入一定量的Ti(SO4)2粉末,加热至大约125oC开始回流.回流8 h后,过滤洗涤.滤饼分散在强NaOH溶液中,原位除去K3PW12O40模板(式(2)).最后,将催化剂洗涤到滤液为中性,干燥后即得到TiO2空心微球.3KCl + H3PW12O40= K3PW12O40ˉ+3HCl (1) K3PW12O40+24NaOH =12Na2WO4+ K3PO4+12 H2O (2) Ti(SO4)2+2H2O = TiO2+2H2SO4(3)我们将所制备的TiO2空心微球,采用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、固体粉末漫反射和X射线光电子能谱等进行了表征.采用紫外光催化降解阴离子染料(活性嫣红X3B)来评价催化剂的性能.实验结果显示：(1)所制TiO2空心微球直径在0.5–1.0μm;(2)磷钨酸钾模板剂充当晶核,有利于空心微球的晶化;(3)加入的高浓度硫酸钛,水解产生大量的硫酸,抑制硫酸钛水解,不利于TiO2空心微球的晶化(式(3));(4)催化剂的活性随着硫酸钛量的增加而先增后降.4 mmol硫酸钛用量的TiO2空心微球具有最高的光催化活性,是TiO2颗粒样品(无磷钨酸钾模板法制备)的2.1倍.用该方法制备的TiO2空心微球活性高可归因于以下主要原因：(1)TiO2空心微球独特的孔结构;(2)良好的晶化程度(TiO2样品晶化度越高,越有利于光生载流子的分离,抑制复合);(3)样品残余磷钨酸钾模板和TiO2之间存在光生电子转移,有利于空心微球TiO2活性的提高.该法具有操作简单、重复性好、易于批量制备的等优点,有望广泛应用于(光)催化、电化学、分离与纯化以及药物缓释等领域.     

磁性纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法，在磁性Fe3O4表面包覆TiO2，制备了一种新型纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料．XRD，TEM对材料形态结构及包覆情况的分析，显示TiO2包覆在Fe3O4表面，形成平均尺寸为35～50nm的复合结构；UV-vis吸收曲线表明，复合材料对光的吸收出现红移，吸收强度增大；对染料废水光催化降解的模拟研究表明，该复合材料对活性艳红染料的脱色率达100％，是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂．     

微孔多金属氧酸H3PW12O40/SiO2催化合成丙烯酸正丁酯

通过溶胶－凝胶技术将Keggin型杂多酸H3PW12O40负载于SiO2基质上，在含氧极性溶剂中得到不溶脱，易分离，可重复使用的具有大表面积（350．5m^2/g)的微孔催化材料（孔径为0．57nm)，利用UV，ICP，TGA，BET吸附等手段对该催化剂进行了表征，以H3PW12O40／SiO2做催化剂用丙烯酸和正丁醇合成丙烯酸正丁酯，催化活性高于H3PW12O40和H2SO4，当酯化反应2．5h时，丙烯酸的转化率可达97．6％，催化剂重复使用3次，其催化活性依然很高。     

稀土杂多酸改性TiO2/分子筛纳米光催化剂的制备及性能

采用Sol-Gel法制备了以Y-分子筛为载体,La和H3PW12O40(PW12)改性的TiO2纳米光催化剂(ZLP-TiO2),通过BET,XRD,XPS,EDX,HRTEM,UV-Vis和Ramn光谱对其结构进行表征,催化剂具有Langmuir Ⅳ吸附-脱附等温线,平均孔径为3.859 nm,分布在3～8 nm之间,比表面积102.4 m2·g-1.经700℃焙烧后催化剂保持完整的锐钛矿相,La3+和PW12的改性提高了TiO2的晶相转变温度.EDX和XPS表明,催化剂由Ti,O,La,P,W,Si,Al组成.用亚甲基蓝(MB)溶液的降解评价其光活性.在1 mol TiO2中,当La3+和PW12的掺杂量分别为0.005和0.001 mol时催化剂的活性较高.当催化剂经600 ℃焙烧3 h,用量为0.2 g时,在125 W Hg灯照射120 min后,50 ml的MB(40 mg·L-1)脱色率可达98%.随着pH值的增大,MB在催化剂表面的吸附也增大.催化剂重复利用4次后,脱色率仍达95%.     

有机染料罗丹明B在复合催化剂TiO2-APS-PW11Ni作用下的光降解研究

利用自组装方式制备了多酸-有机胺-二氧化钛复合催化剂K5Ni(H2O)PW11O39-APS-TiO2(APS为(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NH2的简称),简称为TiO2-APS-PW11Ni,通过红外(IR),紫外漫反射(UV/DRS)对其组成和结构进行了表征.并利用该催化剂光降解染料污染物罗丹明B(RB)水溶液,与纳米TiO2催化剂光降解进行对比,结果表明,染料罗丹明B在复合催化剂作用下的催化效果明显优于TiO2光催化效果,计算得降解半衰期分别为:T1/2(复合催化剂)＝6.5 min,T1/2(TiO2)＝21.2 min.     

H_3PW_(12)O_(40)掺杂TiO_2介孔材料的制备及光催化性能

以P123为模板剂,采用溶胶-凝胶的溶剂热合成方法制备了H3PW12O40掺杂TiO2介孔材料H3PW12O40/TiO2.利用紫外可见漫反射吸收光谱(UV-vis/DRS)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附和透射电子显微镜(TEM)手段对所制备的材料进行结构表征,罗丹明B(RB)为模型污染物评价其光催化性能.结果表明,所制备的介孔材料具有锐钛矿与板钛矿复合的晶型结构、大的BET比表面积和孔径均匀分布的介孔结构.光催化实验表明,H3PW12O40/TiO2可将罗丹明B完全矿化.     

钒酸铟分级结构微米花和纳米线的水热合成和可见光催化性能

采用水热法合成InVO4分级结构微米花和InVO4纳米线．FESEM结果表明,通过控制水热反应参数可以获得不同形貌InVO4晶体．利用可见光（λ〉420nm）照射下的罗丹明B降解实验评价了InVO4样品的光催化性能．结果表明,InVO4的光催化活性比商用P25 TiO2高得多,其中花状InVO4纳米结构光催化效率最高,经可见光照射40min,岁丹明B溶液（3μmol／L）的降解率可达100％．同时还研究了结构和形貌对不同条件下制备的InVO4样品光催化活性的影响．     

多酸-有机胺-氧化硅杂化催化剂的制备、表征及光催化性能研究

采用自组装技术制备了多酸－有机胺－氧化硅杂化催化剂K5Ni(H2O)PW11O39-APS-SiO2(APS=(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NH2)，通过XRD、UV／DSR，FT－IR，ICP－AES和元素分析等手段，对其组成和结构进行了表征，并考察了该杂化催化剂对可溶性染料罗丹明B的催化活性，实验结果表明，该杂化催化剂中Keggin阴离子的基本结构未发生变化，Keggin阴离子与有机胺修饰的氧化硅载体通过No-N配位键结合，光催化活性高于直接光解和均相体系中的K2[Ni(H2O)PW11O39](PW11Ni)，并且耐水性好，反应过程中不易溶脱，可重复使用。     

H4SiW12O40/TiO2/SiO2复合光催化剂的制备及性能研究

溶胶-凝胶法制备了TiO2/S iO2光催化剂,利用所得TiO2/S iO2光催化剂为基体,浸渍烧结法制备了H4S iW12O40/TiO2/S iO2表面负载修饰型复合光催化剂。TG-DSC、XRD、SEM、BET对催化剂的物化结构进行了表征,分析了TiO2和H4S iW12O40催化活性组分在S iO2载体表面上的键联机理。光催化性能测试是以低浓度酸性品红染料的水溶液为降解目标物,试验结果表明H4S iW12O40的负载修饰可以改进TiO2/S iO2光催化剂的催化活性,酸性品红的降解效率最高可以增加45%。     

(C_5H_7N_2)_3AsMo_(12)O_(40)·5H_2O的合成、表征及光催化性能研究

合成了配合物(C5H7N2)3AsMo12040·5H2O,对其进行了IR和TG/DTA分析,并用X-射线单晶衍射仪测定了晶体结构。配合物晶体属于单斜晶系,P-1空间群。配合物经N—H…N和N—H…O氢键相连组成超分子化合物,氢键稳定了晶体结构。将该配合物掺杂TiO2制备复合催化剂(C5H7N2)3AsMo12040·5H2O/TiO2,以甲醇、丙酮气体消除反应为模式反应评价该配合物和复合催化剂的光催化性能。结果表明,复合催化剂的催化活性优于配合物本身和TiO2。配合物中的有机分子,对有机物有强的亲和性,更容易吸附有机分子利于光催化反应的进行。     

PW_(11)O_(39)Co(Ⅱ)(H_2O)~(5-)的均相及异相体系可见光催化性能研究

以模型污染物罗丹明B(RhB)的光降解为探针,评估了Keggin型钴取代杂多阴离子PW11O39Co髤(H2O)5-(PW11Co)及其异相体系PW11Co/D301R的可见光催化活性,提出了光催化反应的机理,同时考察了催化剂用量、溶液酸度以及溶液中PW11Co和RhB的相互作用对RhB可见光催化降解速率的影响。实验结果表明,PW11Co均相体系及其异相体系PW11Co/D301R对RhB的可见光降解均有较高的光催化活性,但PW11Co/D301R的光催化活性更高。导致RhB降解的主要是羟基自由基。与PW11Co均相体系相比,在PW11Co/D301R异相体系中由于PW11Co与RhB的配位作用大为减弱,同时D301R对RhB具有富集作用,因而大大提高了RhB的光催化降解速率。