Kinetic study of the crystallization processes of some decorative ceramic glazes

A kinetic study of the crystallization processes was performed for some decorative ceramic glazes in the PbO-SiO₂-Na₂O-K₂O-CaO(BaO)-Al₂O₃-B₂O₃ system with addition of 10% TiO₂ and ZnO. The crystallization kinetics has been studied in non-isothermal conditions using DTA technique. The apparent activation energies of the crystallization processes were calculated using the Kissinger method. The main crystalline phase, which provides the decorative effect, is rutile. This has been identified by X-ray diffraction and it is clearly visible in the optical microscopy images taken in transmitted light, as needle-like or even prismatic crystals arranged in radial-fibrous aggregates.     

在涂层TiO2改性铜催化剂上甲醇脱氢制甲酸甲酯

在常压和２５０℃下，考察了涂层ＴｉＯ２改性铜催化剂上甲醇脱氢生成甲酸甲酯的活性和选择性以及催化剂的稳定性。结果表明，涂层ＴｉＯ２明显提高了铜催化剂的活性和稳定性。在所考察的铜催化剂中，以Ｃｕ／ＴｉＯ２／ＡｌＯ３的催化活性最高，甚至高于离子交换法制备的Ｃｕ（ｅｘ）／ＳｉＯ２催化剂。ＸＰＳ分析表明，Ｃｕ／ＴｉＯ２／ＡｌＯ３中存在着两种化学环境不同的ＣＵ（０），即负载在ｒ－ＡＬＯ３和ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３     

制备具有光催化活性的金红石相纳米氧化钛粉体

以TiCl4为原料，通过控制盐浓度和水解温度可以在温和条件下制备出晶粒尺 寸为6nm的金红石相氧化钛粉体，比表面积为175m^2/g。测定了粉体的X衍射、红外 和拉曼光谱。TEM照片显示粉体呈放射状颗粒，其粒径尺寸在200－400nm。苯酚的 光催化降解实验表明它比具有相同比表面积的锐钛矿粉体有更高的光催化活性。其 较大的团聚颗粒尺寸有利于光催化反应后的分离。     

三维大孔TiO2光催化剂的制备及其催化性能

 以聚甲基丙烯酸甲酯微球为模板,以钛酸正丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备了具有三维结构的大孔TiO2. 采用差示扫描量热、热重-微分热重、X射线衍射、红外光谱、扫描电子显微镜和氮气吸附等手段对样品进行了表征. 结果表明,高温热处理后得到的三维大孔TiO2光催化剂的孔径为200 nm左右,孔径分布均匀, TiO2纳米晶粒中锐钛矿相和金红石相的含量分别为82%和18%. 光催化氧化实验表明,此种三维结构的TiO2对甲基橙溶液具有较好的光催化氧化性能.     

光催化-膜分离集成反应器及其应用

 设计了一种新型光催化-陶瓷膜分离集成反应器,在反冲条件下利用此集成反应器进行了甲基橙光催化氧化反应,分别考察了陶瓷膜对光催化剂TiO2微粉的截留率、膜的渗透通量、光催化氧化脱色率以及不同膜分离压力下的光催化反应速率常数. 结果表明,TiO2-甲基橙悬浆液体系中TiO2微粉的截留率可达到99.9%, 经集成反应器完成一个反应周期后甲基橙氧化脱色率达到10%, 光催化氧化脱色效果高于圆柱式反应器.     

纯二氧化钛介孔分子筛的合成与表征

分别用不同链长的烷基磷酸酯和脂肪胺两类不同表面活性剂为模板剂合成了纯二氧化钛介孔分子筛（Ti-TMS1，Ti-TMS2），并用溶剂法代替高温焙烧法成功地脱除了模板剂。用 XRD、TEM等测试手段对这类材料的结构进行了表征，研究了反应条件对所制备样品的结构的影响。结果表明：得到的纯二氧化钛介孔分子筛为较规则的六角堆积排列，孔径为2.7～4.4 nm, 且其纳米孔径大小可以通过改变烷基磷酸酯模板剂的烷基链长而调节。此外还发现，采用的烷基磷酸酯模板剂的烷基链越长，制得的二氧化钛介孔分子筛结构及晶型的完整性越好。进一步的研究表明，模板剂脱除之后，Ti-TMS2结构的晶体完整性和稳定性明显不如Ti-TMS1的好，且Ti-TMS1的介孔结构优于Ti-TMS2的介孔结构。     

Preparation of Titania from Tetrakis(diethylamino)titanium via Hydrolysis

The conversion of tetrakis(diethylamino)titanium (Ti(NEt₂)₄) into titania via either a combination of hydrolysis (Ti(NEt₂)₄ : THF : H₂O = 1 : 10 : x, x = 2, 4, 10) at ambient conditions and calcination (method A) or hydrolysis in a water-tetrahydrofuran (THF) mixture (Ti(NEt₂)₄ : THF : H₂O = 1 : 10 : 100) at reflux (method B) was investigated. Titanium tertiary butoxide (Ti(O ^t Bu)₄) was also used as a substitute for Ti(NEt₂)₄. The hydrolysis via method A resulted in the formation of amorphous solids containing organics. Thermal analyses showed that the hydrolysis products showed mass losses up to 500°C probably due to the presence of diethylamine (Et₂NH) formed via the hydrolysis of Ti(NEt₂)₄ in the hydrolysis products, while a mass loss of the hydrolysis product from Ti(O ^t Bu)₄ was completed up to about 200°C. After calcination at 600°C, anatase or a mixture of anatase and rutile was obtained. The crystallization behavior of the hydrolysis products from Ti(NEt₂)₄ was different from that of the hydrolysis product from Ti(O ^t Bu)₄. The hydrolysis via method B gave only an amorphous material from Ti(NEt₂)₄, while a crystalline titania (anatase and brookite) formed from Ti(O ^t Bu)₄.     

TiO2表面电子结构及其光催化活性

利用ＨＣｌ和ＨＣｌＯ４对不同方法制备的ＴｉＯ２进行了表面修饰,发现经强酸修饰后ＴｉＯ２的光催化活性有明显提高,其中ＨＣｌ的修饰效果好于ＨＣｌＯ４。     

载体对负载型TiO2催化剂光催化性能的影响

 以活性碳（AC）和镁铝尖晶石（MA）为载体，采用真空吸附水解法制备了负载型光催化剂TiO2／AC和TiO2／MA，并采用TiO2溶胶负载法制备了活性碳负载催化剂TiO2（C）／AC．以氯仿为探针分子研究了其在催化剂上的吸附及光催化降解反应性能．结果表明，催化剂的制备方法、TiO2负载量与载体的吸附性能对光催化活性有明显的影响．通过优化制备条件，TiO2／AC催化剂的催化活性可提高到纳米TiO2的2．5倍．氯仿在AC上的饱和吸附量较高，但吸附强度较弱；在纳米TiO2上的吸附情况则正好相反．氯仿在AC和TiO2上吸附性质的差异有利于吸附在TiO2／AC上的氯仿分子从活性碳载体向TiO2光催化活性中心迁移．镁铝尖晶石载体对光催化反应没有明显的促进作用，与其基本上不吸附氯仿分子有关．与TiO2胶体负载法相比，真空吸附水解法是一种较好的负载型TiO2光催化剂制备方法．