掺杂TiO2纳米粉的合成、表征及催化性能研究

 考察了制备方法对掺杂Fe2O3,ZrO2或SnO2的TiO2纳米粉的XRD谱及催化性能的影响．结果表明,用共沉淀法制备的Fe2O3·TiO2对其XRD谱强度的影响较大,而负载法制备Fe2O3／TiO2对其XRD谱的强度无影响;两种方法制备的掺杂ZrO2或SnO2的TiO2样品对XRD谱均无影响．TEM结果表明,TiO2纳米粉的晶粒均匀,粒径为14～18nm．苯酚水溶液的光催化氧化分解反应结果表明,与TiO2样品相比,负载型Fe2O3／TiO2的催化活性明显较高,但ZrO2／TiO2,SnO2／TiO2和共沉淀型Fe2O3·TiO2的催化活性变化不大．可以认为,对掺杂Fe2O3的TiO2催化剂,负载法是较好的制备方法．     

硅胶表面铜(Ⅱ)离子印迹聚乙烯亚胺的制备及结合特性研究

通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,将聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝到硅胶微粒表面,形成了化学键联的复合材料PEI/SiO2;以Cu2+为模板离子,以环氧氯丙烷为交联剂,通过配位键作用,对化学键合在硅胶表面的PEI大分子链进行了离子印迹,制备了复合型Cu2+印迹材料IIP-PEI/SiO2;采用静态与动态两种方法研究了IIP-PEI/SiO2对Cu2+的结合特性,并考察了主要印迹条件Cu2+浓度及环氧氯丙烷用量对印迹材料吸附性能的影响.结果表明,Cu2+印迹材料IIP-PEI/SiO2对Cu2+具有强的记忆识别能力,主要表现在两个方面,(1)对Cu2+的结合量大,IIP-PEI/SiO2对Cu2+的吸附容量比印迹前复合材料PEI/SiO2提高了近2倍;(2)对Cu2+的选择性高,相对于Cd2+,IIP-PEI/SiO2对Cu2+的选择性系数为83.79,相对于Zn2+,IIP-PEI/SiO2对Cu2+的选择性系数为80.21.另外印迹材料IIP-PEI/SiO2具有优良的洗脱与再生性能.     

2-氨基吡啶金属配合物对羧酸酯水解的催化作用

 合成了2-氨基吡啶(2-AP)为配体的Zn(2-AP)2(OAc)2,Ni(2-AP)2(OAc)2和Cu(2-AP)2(OAc)2三种金属配合物,并将其用于催化2-吡啶甲酸对硝基苯酚酯(PNPP)和乙酸对硝基苯酚酯(PNPA)的水解反应. 研究了金属配合物催化PNPP水解的动力学,提出了可能的催化机理. 结果表明,Zn(2-AP)2(OAc)2和Ni(2-AP)2(OAc)2金属配合物对PNPP水解反应有显著的催化作用,且Ni(2-AP)2(OAc)2的催化活性大于Zn(2-AP)2(OAc)2,而对PNPA无催化活性. Cu(2-AP)2(OAc)2对PNPP和PNPA均无催化活性. 这可能源自底物本身的特性以及配合物结构的差异. 同时,实验结果也说明合成的Zn(2-AP)2-(OAc)2和Ni(2-AP)2(OAc)2是水解金属酶的良好模型.     

氮化硼纳米管气敏特性的理论研究

采用密度泛函理论计算研究了氮化硼纳米管及碳掺杂氮化硼纳米管对CH4, CO2, H2, H2O, N2, NH3, NO2, O2, F2等十余种气体小分子的气敏特性. 研究结果表明: 氮化硼纳米管对CH4, CO2, H2, H2O, N2, NH3等气体分子不敏感, 而对O2, NO2, F2等气体分子比较敏感. 虽然碳掺杂氮化硼纳米管可以明显地改变其表面的化学反应活性, 增强了气体分子与氮化硼纳米管之间的相互作用, 但是并不能明显地改变其对所研究气体分子的敏感性.     

改性壳聚糖的制备及其对金属离子的吸附性能

用对羟基苯甲醛、水杨醛和香草醛对壳聚糖进行了修饰.探讨了产物对微量Hg2+,Pb2+,Au3+,Cu2+,Ag+,Cr3+,Cd2+,Ni2+和Zn2+的吸附性能.结果表明,改性后的壳聚糖具有不易流失、易再生的特点,并且对离子的去除率较高,尤其对Hg2+,Pb2+和Au3+,去除率更高.     

含双亚砜及3-氨基吡啶螯合树脂的合成、表征及其吸附性能

合成了含双亚砜及3-氨基吡啶的新型螯合树脂,并进行了红外光谱、比表面积、孔径和元素分析表征。研究了不同pH下该树脂对Mn2 、Cd2 、Pb2 、Cu2 、Zn2 、Hg2 等金属离子的静态饱和吸附量以及在pH=6时该树脂对Hg2 的动力学吸附和热力学吸附。实验结果表明,该树脂对Hg2 的吸附量最大,达到0.82mmol/g,对Hg2 吸附属于液膜扩散控制。等温吸附研究表明,该树脂对Hg2 的吸附可用Langmuir方程描述。     

后交联胺化聚苯乙烯树脂对铜离子的吸附选择性研究

以三乙烯四胺化交联聚苯乙烯(PS-NH2)为原料,以环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,合成了后交联胺化聚苯乙烯树脂Ps-NH2-ECH.研究了PS-NH2和PS-NH2-ECH在静态条件下对重金属离子Cu2 、Ni2 、Zn2 、Cd2 、Pb2 的吸附选择性,以及PS-NH2-ECH在动态条件下对Cu2 、Ni2 的吸附选择性.结果表明,PS-NH2-ECH对Cu2 的吸附选择性较Ps-NH2有显著提高.     

13X分子筛去除水中重金属离子的研究

以人工合成的13X型分子筛为吸附剂,研究了水中Pb2 、Cd2 和Cu2 在分子筛上的吸附行为,讨论了Pb2 、Cd2 和Cu2 共存条件下的竞争吸附,并考察了水中存在的Na 、Mg2 、Ca2 等离子对分子筛吸附去除重金属的影响.实验结果表明,13X分子筛对Pb2 、Cd2 和Cu2 3种离子的吸附符合Langmuir模型,最大吸附量分别为2.47mmol/L、2.0mmol/L和1.78mmol/L.在竞争吸附条件下,13X分子筛对3种重金属离子的选择性依次为pb2 ＞Cd2 ＞Cu2 .水中存在的Na 、Mg2 、Ca2 等对分子筛吸附重金属效率有一定的影响,其中Ca2 对Cu2 在分子筛上的去除影响最为显著.     

(二苯甲酰甲烷基)(环戊二烯基)二氯化钛/MgCl2-SiO2/MAO中各组分对乙烯聚合的影响

研究开发了一种新型非茂负载乙烯聚合催化剂 CpTi(dbm)Cl2 MgCl2 SiO2 MAO ,并考察了该催化剂中各组分对乙烯聚合活性的影响 .结果表明 ,SiO2 不仅可以改善催化剂的流动性和分散性 ,还有益于提高催化活性 .MgCl2 对活性中心有一定化学改性作用 ;MgCl2 、SiO2 和CpTi(dbm)Cl2 的比例的变化对载体型催化剂的催化活性有一定影响作用 ;采用适量的MAO对复合载体MgCl2 SiO2 活化 ,能提高催化活性 .用ZnCl2 MAO对SiO2处理制成的复合载体催化剂CpTi(dbm)Cl2 MgCl2 ZnCl2 SiO2 MAO ,可以提高催化活性 ,“锌调”作用明显 ,随着锌化合物含量的增加 ,聚合物相对分子质量下降 ,相对分子质量分布加宽 ,并且其催化活性也增加 .     

杂多酸水溶液脱除烟气中SO_2新方法的研究(英文)

在孔板式吸收器 (孔板孔径 :5 0 μm～ 70 μm)中对杂多酸水溶液脱除烟气中SO2 的新方法进行了研究。在所考察的几种杂多酸中 ,H3PW1 2 O40 和H4SiW1 2 O40 对SO2 的脱除率较为接近 ,H7PMo2 W1 2 O49和Na2 HPMo1 2 O40 对SO2的脱除率相对较高 ,其中后者对SO2 的脱除率最高。杂多酸 (HPA)对SO2 的脱除率随HPA浓度的提高而增高 ,随进气中SO2 的浓度或吸收温度提高而减低。常温有利于HPA对SO2 的脱除。NaCl,NH4VO3,CuSO4及H3PO4这四种添加剂均能提高HPA对SO2 的脱除率。复配体系中 ,以上添加剂对HPA的最优配比为 :NaCl HPA∶H3PO4 HPA∶NH4VO3 HPA∶CuSO4 HPA =1 6∶1 8∶1 2∶1 4。进气中有NOx 存在下 ,HPA对SO2 的脱除率明显提高 ,当进气中NOx的质量浓度超过SO2 时 ,HPA对SO2 的脱除率接近 10 0 %。提出了在NOx 存在下HPA对SO2 的脱除反应式 ,这些反应式能够很好地说明NOx 的作用效果。以上结果表明 :HPA水溶液具有很好的烟气脱硫应用前景     

TiO2-CoFe2O4磁性复合材料制备及太阳光催化性能

以四氯化钛、三价铁盐和二价钴盐为前驱体,采用超声波技术一步合成了TiO2-CoFe2O4新型复合光催化剂,运用VSM、XRD、TEM和UV-Vis技术进行了表征,以甲基橙为模拟污染物在太阳光照射下研究其光催化活性。结果表明:所制得的样品具有良好的顺磁性,其饱和磁化强度为212 Gs;样品中TiO2和CoFe2O4分别以锐钛矿相和尖晶石结构存在,粒径尺寸在40～50 nm之间;样品在紫外-可见区有很强的吸收。光催化结果表明复合催化剂具有较高的太阳光催化活性,循环使用3次,仍能保持良好的催化活性。     

超临界流体干燥法制备TiO2／C纳米粒子及光催化性能

以TiCl4为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO2/C复合光催化剂.以苯酚的光催化降解对所得催化剂的催化活性进行了评价.结果表明,纳米TiO2/C复合粒子与单组分TiO2比较,复合粒子光催化活性高于单组分的TiO2,h苯酚降解率高达975 ％,COD为957%.并用XRD、TEM、 UV-Vis和XPS等手段进行了表征,iO2以锐钛矿型形式存在.比较了不同制备方法制得的TiO2/C复合催化剂,得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小,比表面积大,分散性好,光催化活性高等特点.     

石墨烯-二氧化钛复合催化剂对光催化性能的提高(英文)

以石墨烯氧化物和钛酸四丁酯为原料,通过水热法、无氧煅烧转晶合成了graphene-TiO2复合催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱和X射线光电子能谱等手段对其进行了表征.结果表明,TiO2全部为锐钛矿晶型,呈纳米颗粒状附着在薄膜状的graphene表面.以亚甲基蓝为目标物,评价了graphene-TiO2催化剂的光催化性能.结果表明,graphene-TiO2的光催化降解能力明显优于相同方法制备的纳米TiO2颗粒,且具有较好的稳定性,空穴在降解过程中起主要作用,碱性溶液更有利于催化剂对MB的降解.     

不同制备条件对TiO2/beads光催化活性的影响

以空心玻璃微球为载体,采用浸涂法制备TiO₂/beads光催化剂;利用X射线衍射、扫描电镜、热分析对TiO₂/beads进行了表征。研究了不同制备条件对TiO₂/beads光催化活性的影响。结果表明,热处理600℃,5h,A/R为81/19时,TiO₂/beads光催化活性最高;样品由非晶向锐钛矿型转变的温度为429℃,当锐钛矿型TiO₂与金红石型TiO₂以一定的比例共存时,TiO₂/beads的光催化活性较好.     

WO3-TiO2薄膜型复合光催化剂的制备和性能

 采用溶胶－凝胶法在多孔钛片上制备了WO3－TiO2薄膜型复合光催化剂,并用甲基橙的光催化降解反应对所得薄膜型催化剂的活性进行了评价．实验结果表明：x（W）＝0．5％,涂覆层数为3层,在500℃焙烧1h的WO3－TiO2薄膜型光催化剂的活性最高,比纯TiO2薄膜高出96．7％．此时多孔钛片上负载的TiO2以锐钛矿和金红石两种晶形存在,表明适量W的掺入可使TiO2的相转变温度显著降低．     

过渡金属掺杂和碳纳米管（CNT）接枝双重改性TiO2光催化剂

提出了一种过渡金属掺杂和碳纳米管(CNT)双重改性TiO2的新方法:首先采用溶胶-凝胶法合成掺杂镍和铁的二氧化钛基催化剂,然后采用流化床化学气相沉积方法(FBCVD)在二氧化钛基催化剂表面接枝生长CNT,得到CNT/Fe-Ni/TiO2复合光催化剂.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、比表面分析、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等方法考察了双重改性复合光催化剂CNT/Fe-Ni/TiO2的结构和性能,通过降解亚甲基蓝溶液评价了双重改性复合光催化剂的活性.结果表明,在TiO2表面接枝的CNT具有较好的石墨化结构,CNT生长过程中小部分TiO2由锐钛矿向金红石晶型转变.过渡金属和CNT双重改性有效地克服了TiO2的比表面积小、量子效率低等缺点,明显提高了TiO2的光催化活性.     

二氧化钛纳米微粒的制备与光催化活性

本文采用溶液－凝胶法制备了粒径为１０－２０ｎｍ左右的二氧化钛纳米微粒。用ＸＲＤ研究了二氧化钛溶胶的热处理过程,研究表明温度在４７３Ｋ－６７３Ｋ左右ＴｉＯ２向量 粒呈不规整锐钛矿结构,粒径约为１０－２０ｎｍ。在８７３Ｋ左右ＴｉＯ２微粒出现锐钛矿与金红石型混晶结构。     

C-N-S-TiO2光催化剂的制备、表征及其性能

以钛酸四丁酯为钛源、功能生物小分子胱氨酸为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法同步合成了C-N-S-TiO2光催化剂,利用XRD、XPS、FT-IR和DRS等测试技术对样品的结构及物化性能进行了表征。XRD和DRS分析表明,共掺杂抑制了TiO2晶粒的生长,提高了晶相转变温度,且C-N-S-TiO2样品的吸收带边明显"红移",光吸收范围一直延长至800 nm左右。XPS分析结果显示,C-N-S-TiO2样品表面产生了杂质能级,C、S元素分别取代部分晶格Ti4+以CO23-和S6+形式存在;而N峰呈宽化状态,以O—Ti—N和Ti—O—N键存在,且样品表面羟基含量明显增加。以罗丹明B染料为模型污染物,考察了该催化剂的可见光催化活性。结果表明,与P25 TiO2比较,C-N-S-TiO2光催化剂活性得到改进,C-N-S-TiO2光催化剂在470～800 nm波长下辐射120 min后对罗丹明B的降解率可高达83%。     

Photocatalytic activity of Ho-doped anatase titanium dioxide coated magnetite

A composite photocatalyst (Ho/TiO(2)/Fe(3)O(4)) with Ho-doped anatase titanium dioxide (Ho/TiO(2)) shell and a magnetite core was prepared by coating photoactive Ho/TiO(2) onto a magnetic Fe(3)O(4) core through the hydrolysis of tetrabutyltitanate (Ti(OBu)(4), TBT) in water/oil (w/o) microemulsion with precursors of Ho(NO(3))(3) and TBT in the presence of Fe(3)O(4) nanoparticles. The morphological, structural and optical properties of the prepared samples were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and UV-Vis diffusive reflectance spectroscopy (UV-Vis DRS). The effect of Ho ion content on the photocatalytic activity was studied. The photodegradation behavior of the prepared photocatalyst under UV and visible light was investigated in aqueous solution using methyl orange (MO) as target pollutant. The results showed that the prepared photocatalyst was activated by visible light and used as effective catalyst in photo-oxidation reactions. In addition, the possibility of cyclic usage of the prepared photocatalyst was also confirmed. Moreover, Ho/TiO(2) was tightly bound to Fe(3)O(4) and could be easily recovered from the medium by a simple magnetic process. It can therefore be potentially applied for the treatment of water contaminated by organic pollutants.     

Gas-phase photocatalytic oxidation of benzene over titanium dioxide loaded on Bi_(12)TiO_(20)

TiO2 was prepared by sol-gel method using tetrabutyl titanate as precursor. TiO2 was loaded on Bi12TiO20. The photocatalyst with different TiO2 loading was calcined at 723 K. The photocatalytic activity of decomposition gaseous benzene was investigated in a batch reactor. The prepared photocatalyst was characterized by UV-vis diffuse reflectance. The result showed that TiO2/Bi12TiO20 absorbed much more ultraviolet light than Ti02 in the ultraviolet light region and showed red shift. The results indicated that the prepared photocatalyst can greatly promote the photocatalytic activity. The 2.0% TiO2/Bi12TiO20 system exhibited the highest photocatalytic activity.