偏高岭土水热合成4A沸石晶化行为的研究

以偏高岭土为原料合成4A沸石,由于其合成过程工艺简单,成本低而一直受到普遍的关注,对于该法晶化过程的行为研究,近年来陆续出现报道,Rocha等^[1]研究认为偏高岭土在碱液中缓慢溶解,形成含SiO3^2-,SiOH基团和Al(OH)4^-的溶液,逐步缩合为硅铝酸钠凝胶,再进一步形成4A沸石晶粒并通过结构重排而转变为4A沸石,王建等^[2]研究提出偏高岭土在NaOH溶液中部分溶解,且迅速转变为偏高岭土,并伴有硅铝酸钠凝胶产生,同时偏高岭土也不断在碱液的作用下凝胶化,生成的凝胶再进一步转变为4A沸石,因而合成的4A沸石产品与化学合成法存在着较大的差异。对偏高岭土合成4A沸石的晶化历程,作者曾进行过研究^[3],发现偏高岭土在碱液中溶解很小,由偏高岭土转为4A沸石晶型,主要是在偏高岭土固相的基础上进行的。本文似从合成过程的机理方面,探讨偏高岭土合成4A沸石的晶化过程行为及其与化学法合成产品差异的关键所在。     

高岭土合成4A沸石晶化历程

4A沸石是广泛用于催化、污水处理、洗涤剂助剂等领域的一种人工合成沸石分子筛[1,2].采用化学合成法,沸石分子筛是在无定形凝胶和水溶液共存的体系中生成[3].以高岭土为原料,在低温水热条件下进行4A沸石的合成时,由于高岭土并不完全溶解于碱性溶液中,因而这一固液两相体系的反应过程,可能是在偏高岭土无定形的表面上完成.本文通过对合成过程液相成分的变化和固相特征分析,探索了该条件下4A沸石晶核生成及其成长历程.81999-04-19收稿,1999-06-25修回内蒙古自然科学基金资助课题（971302-2）合成原料为n（StQ）：n（AI。O。）一2.06：1的…     

铈掺杂TiO2光催化剂的制备及其催化性能

以TiCl4为原料、Ce(NO3)3·6H2O为稀土掺杂剂,制备了不同掺杂量的Ce/TiO2粉体,并进行了DTA-TG,XRD,SEM和TEM表征.实验主要考察铈掺杂对TiO2粉体的表面形状和光催化活性的影响.结果表明,掺铈能明显改善样品的团聚状态,有利于样品比表面积的增大.SEM和TEM对500℃的焙烧样品表征结果,掺杂样品二次颗粒的成孔性远好于没有掺杂的纯样品.掺杂量从m(CeO2)=0.5%增加到m(CeO2)=8%,样品的比表面积增加了74m2·g-1;活性评价结果表明,掺杂铈可有效提高催化剂的光催化活性,其中m(CeO2)=1%的样品活性最好.     

La,Pr,Nd掺杂对纳米TiO2光催化性能的影响

采用水解共沉淀法制备了稀土元素(La, Pr, Nd)掺杂量为0.5wt;～1.5wt;的TiO2光催化剂样本,并对其进行了XRD、TG-DTA、TEM、BET和UV-Vis表征.结果表明,所制备的TiO2光催化剂是以锐钛矿晶型为主的纳米颗粒,掺杂抑制了TiO2晶型由锐钛矿向金红石的转变,同时减小了晶粒尺寸、增大了比表面积、提高了吸光度,且使TiO2半导体的吸光范围发生了红移.将制得的TiO2光催化剂应用于溶液中草酸的降解反应,用K2MnO4滴定法分析降解效率,发现经掺杂改性后的TiO2样本光催化效率均有提高.其中,以掺杂量为1.0wt;的La掺杂样本具有最高的降解效率,与纯TiO2样本相比对草酸的降解率提高了近45;.     

铈掺杂TiO2光催化剂的制备及其催化性能

以TiCl4为原料、Ce(NO3)3·6H2O为稀土掺杂剂,制备了不同掺杂量的Ce/TiO2粉体,并进行了DTA-TG,XRD,SEM和TEM表征.实验主要考察铈掺杂对TiO2粉体的表面形状和光催化活性的影响.结果表明,掺铈能明显改善样品的团聚状态,有利于样品比表面积的增大.SEM和TEM对500℃的焙烧样品表征结果,掺杂样品二次颗粒的成孔性远好于没有掺杂的纯样品.掺杂量从m(CeO2)=0.5%增加到m(CeO2)=8%,样品的比表面积增加了74m2·g-1;活性评价结果表明,掺杂铈可有效提高催化剂的光催化活性,其中m(CeO2)=1%的样品活性最好.     

改性高岭土的制备、表征及其光催化性能

通过焙烧和H₂SO₄浸渍制备了改性高岭土。利用热重-差热(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)结合能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)及BET比表面积测定等手段对所获得样品进行了表征。以甲基橙为模型反应物,评价了样品的光催化活性。同未经酸改性的焙烧高岭土相比,改性高岭土的UV-Vis光谱吸收边带产生明显红移。样品具有更高的光吸收效率,促进了其光催化活性。吡啶吸附红外光谱(Py-IR)分析显示,改性高岭土表面具有酸性。当酸浸过程的H₂SO₄溶液浓度高于30%时,得到的样品同时具有Brnsted和Lewis酸位。光谱分析结果结合光催化评价结果表明,样品的酸性是影响其光催化性能的主要因素。