K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料的制备与光催化性能研究

采用静电自组装法制备了复合材料K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2,并采用IR、UV、XRD、N_2吸附-脱附、SEM、XPS、TG的检测手段对其进行了表征,且以制备的K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2为催化剂,考察了K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的光催化活性,以二甲酚橙为模型,在紫外光照射条件下,确定最佳光催化条件为:二甲酚橙溶液的初始浓度为5 mg·L~(-1),二甲酚橙溶液的初始pH值为4,K_8[Cu(H_2O)ZnW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的用量为0.0200 g。最佳条件下,二甲酚橙溶液的脱色率可达93.72%。     

复合材料K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的制备、表征及光催化性能

采用静电自组装法制备了复合材料K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2.运用UV,IR,XRD,SEM-EDS和N_2吸附-脱附的检测手段对其进行了表征,并以该化合物作为催化剂,研究了其对孔雀石绿溶液的光降解情况.通过实验确定最佳的光降解条件:孔雀石绿溶液的初始浓度为25mg/L,孔雀石绿溶液的初始pH值为2,K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2的用量为0.05g.在最佳的条件下,孔雀石绿溶液的脱色率可达98.68%.因此,K_8[Fe(H_2O)CdW_(11)O_(39)]/PANI/ZrO_2是一种光催化性能良好的复合材料.     

γ-Bi_2MoO_6光催化降解次甲基蓝的研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为原料,水热法合成Bi_2MoO_6粉体,采用X-射线衍射、紫外可见漫反射光谱仪对其进行表征。以次甲基蓝溶液为目标降解物,评价了Bi_2MoO_6催化剂的光催化活性。考察了光催化剂的制备反应温度、pH值以及焙烧温度、催化剂用量等对光催化反应效果的影响,确定了Bi_2MoO_6粉体的最佳制备条件。结果显示:在160℃,pH=8的条件下水热反应4h,并在160℃干燥所制得的催化剂对次甲基蓝的降解效果最佳,其脱色率可达到90%。     

高pH下催化H_2O_2对羟丙基瓜胶氧化降解

研究了在金属配合物FeL、CoL、NiL催化下,H_2O_2对羟丙基瓜胶的氧化降解效能.结果表明,3种配合物对H_2O_2均有一定的催化效果,在pH为5.0~9.0的范围内都具有较好的催化作用.在温度为30℃,pH=5.0,H_2O_2用量为羟丙基瓜胶质量分数的5.0%,催化剂FeL用量为H_2O_2物质的量的1.0%,30min时,该体系可将羟丙基瓜胶黏度从430mPa·s降低至72.92mPa·s,降黏率为83.04%,将其相对分子质量从2×106降解至6 623.     

Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_5)_6和Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_4CH_3)_6·2C_6H_5Cl簇合物中弱M—M键的研究

测定了Mo_4(μ_(3-)O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_5)_6和Mo_4(μ_(3-)O)_2O_4Cl_2(O_2CC_6H_4CH_3)_6·2C_6H_5Cl四钼簇合物在N,N-二甲基甲酰胺溶液中的循环伏安特性、电子吸收光谱、固体粉末样品的表面光电压谱和光声光谱。讨论Mo_2(V)结构单元中弱M—M键的特性,认定了Mo—Mo键前线区域轨道的对称标号。     

三维有序大孔复合材料H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2制备与多模式光催化

采用聚苯乙烯(PS)微球做模板,以甲醇真空法制备的三维有序大孔材料(3DOM)TiO_2为载体,通过浸渍法将其与多酸H_6P_2W_(18)O_(62)复合制备成3DOM H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2。通过傅立叶-红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附-脱附等表征手段对所合成材料的光吸收性质、结构和晶相进行了表征,结果表明,3DOM H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2复合材料中多酸仍然保留其Dawson结构,且晶型结构以TiO_2锐钛矿结构为主。为考察所合成纳米复合材料3DOM H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2的光催化活性,选用甲基橙为模型分子,在紫外光、可见光和微波辅射等多模式作用下,对其进行了光催化活性的研究。结果显示,紫外光催化过程中纳米复合材料3DOM H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2的活性最高,且在可见光、微波作用下3DOM H_6P_2W_(18)O_(62)/TiO_2对染料均具有一定的降解效果。     

Catalytic Oxidation of Dimethyl Ether to Dimethoxymethane over Cs Modified H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2 Catalysts

The attractive utilization route for one-step catalytic oxidation of dimethyl ether to dimethoxymethane was successfully carried out over the H_3PW_(12)O_(40)(40%)/SiO_2 catalyst,modified by Cs,K,Ni,and V.The Cs modification of H_3PW_(12)O_(40)(40%)/SiO_2 gave the most promising result of 20% dimethyl ether conversion and 34.8% dimethoxymethane selectivity.Dimethoxymethane could be synthe- sized via methoxy groups decomposed from dimethyl ether through the synergistic effect between the acid sites and the redox sites of Cs modified H_3PW_(12)O_(40)(40%)/SiO_2.     

TiO2催化超声降解甲基橙溶液

采用经过处理后工业生产的TiO2作为催化剂,以超声降解甲基橙反应为模型,研究了各种因素对。TiO2催化超声降解的影响。研究表明,在TiO2催化剂作用下超声降解甲基橙的效果明显。TiO2催化剂用量在0．3～0．5g／L之间,超声波频率25kHz,输出功率1．0W／cm^2,pH=1．0时,甲基橙水溶液初始浓度为20mg／L的条件下,90min左右基本可全部降解,COD的去除率达到99．0％。     

Pt/ZrO_2-Al_2O_3催化剂催化氧化C_3H_6和CO性能（英文）

采用共沉淀法合成了ZrO_2与Al_2O_3的不同质量比的ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物,并以此为载体通过等体积浸渍法制备了1.5%Pt/ZrO_2-Al_2O_3(w/w)催化剂。以C3H6和CO为反应物的催化性能评价显示,在系列催化剂中以Pt/Zr(0.4)-Al催化剂催化氧化活性最为优异,其C3H6和CO的起燃温度(T50)小于125℃,完全转化温度(T90)小于150℃。采用XRD、低温N2吸附、H2-TPR、CO脉冲吸附等分析表征技术探索了催化剂物相结构、比表面积、颗粒尺寸等对催化活性的影响规律。结果发现,ZrO_2-Al_2O_3复合氧化物具有Al_2O_3材料的介孔织构和大比表面积特性,且产生了AlxZr1-xOy固溶体新物相。适当的ZrO_2与Al_2O_3的质量比,是改善Pt与ZrO_2-Al_2O_3的相互作用强度,促进贵金属Pt的分散,提升Pt/ZrO_2-Al_2O_3催化剂的低温氧化活性的关键。     

K8[Co(H2O)W11MnO39]/PANI/ZrO2复合材料 的制备及其光催化性能的研究

本文通过静电自主装法对K_8[Co(H_2O)W_(11)MnO_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料进行制备。采用红外、紫外、XRD、SEM、EDS和氮气吸附表征手段对合成的K_8[Co(H_2O)W_(11)MnO_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料进行表征,并且研究了K_8[Co(H_2O)W_(11)MnO_(39)]/PANI/ZrO_2复合材料对龙胆紫染料的光催化性能,探讨了催化剂用量、pH、染料初始浓度和不同催化剂对光降解效率的影响,并且考察了重复回收效果。结果表明:龙胆紫溶液初始浓度为2mg·L~(-1),pH=2,催化剂用量为0.15g,紫外光照200min时脱色率可达94.8%,且重复利用第三次后脱色率仍达80.7%。     

K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5复合材料制备、表征及光催化

本文采用直接合成法合成了K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5,又采用化学氧化法制得了PANI/V_2O_5,然后通过静电自组装法制得新的复合材料K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5。并采用XRD、氮气吸附、FT-IR、SEM、UV、XPS手段进行表征。实验结果表明:K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5已与PANI/V_2O_5复合,并且保持杂多酸原有Keggin结构。以K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5为催化剂降解亚甲基蓝,考察其光催化活性。确定最佳反应条件:亚甲基蓝溶液初始浓度为12 mg/L、pH=2、催化剂K_7[Cu(H_2O)W_(11)AlO_(39)]/PANI/V_2O_5/PANI/V_2O_5的用量为0.02g。在最佳条件下,亚甲基蓝的脱色率最高可达92.9%。     

SiO2掺杂TiO2催化超声降解甲基橙溶液

采用实验室合成的SiO2掺杂TiO2作为催化剂,以甲基橙超声降解反应为模型,研究了各种因素对SiO2掺杂TiO2催化超声降解甲基橙的影响.结果表明在SiO2掺杂TiO2催化剂作用下超声降解甲基橙的效果明显优于非掺杂的锐钛矿型TiO2的催化效果.SiO2掺杂TiO2催化剂用量在0.5～1.0g/L之间,超声波频率25kHz,输出功率1.0W/cm2,pH为1.0～3.0时,在甲基橙水溶液初始浓度20mg/L的条件下,80min,降解率达到了98%以上,COD的去除率也达到了99.0%.因此,SiO2掺杂TiO2催化超声降解有机污染物的方法具有很好的应用前景.     

H_2O_2强化g-C_3N_4可见光电催化降解亚甲基蓝的研究

通过高温液相生长法在氧化铟锡玻璃上构筑了g-C_3N_4薄膜电极,该电极作为阳极在H_2O_2辅助作用下光电催化降解亚甲基蓝.研究结果表明,g-C_3N_4与H_2O_2在可见光下存在协同作用;在外加电压1.5 V,50 mmol L-1H_2O_2条件下,亚甲基蓝的降解率在2 h内由35.92%提高至53.43%.系统研究了H_2O_2浓度、外加电压、初始p H对亚甲基蓝降解的影响.采用电子顺磁共振自旋捕捉技术和自由基猝灭实验等方法证实了·O2-和·OH为光电催化过程中的主要氧化物种,提出了可能的催化反应机理,在外加H_2O_2条件下,g-C_3N_4受可见光激发生成的光生电子被O2或H_2O_2捕获,最终生成·OH,从而将有机染料降解.g-C_3N_4薄膜电极表现出较高的稳定性.     

新型Brnsted-Lewis酸性催化剂LaPW_(12)O_(40)/SiO_2制备及其在催化酯化反应合成生物柴油中的应用

以十二磷钨杂多酸(Tungstophosphoric acid,H_3PW_(12)O_(40))为基体,分别通过普通浸渍法、溶胶凝胶法和超声浸渍法进行了La3+改性作用,合成了三种固体酸催化剂A-LaPW_(12)O_(40)、B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2和C-LaPW_(12)O_(40)。采用X射线荧光光谱(XRF)、孔径比表面积测定、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、N2吸附-脱附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)等方法对合成的催化剂进行了表征,并比较了以上催化剂在用于催化以油酸和甲醇为反应物经酯化反应合成生物柴油时的活性和稳定性。结果表明,B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2具有最高催化活性,当甲醇与油酸的物质的量比为8∶1,催化剂用量为反应物总质量的2%,反应温度为65℃,反应1 h后,油酸的转化率即高达93%。循环使用B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2催化剂六次后,油酸的转化率仍高达86.4%。B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2的高催化活性和稳定性可归因于在溶胶凝胶的转化过程中,作为硅源材料的四乙氧基硅(TEOS)易在酸性条件下发生水解反应形成Si O2网络,进而Si O2网络中的硅醇键与H_3PW_(12)O_(40)中的H+发生配位作用,生成具有强静电吸附力的(≡Si-OH2+)(H2PW12O-40)络合物。随着该络合物的形成,促进了La3+在Si O2表面的吸附而堵塞了H_3PW_(12)O_(40)的孔道结构,抑制了H_3PW_(12)O_(40)颗粒在焙烧过程中进一步聚集长大。Si O2将作为载体并以干凝胶状态存在于B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2催化剂中,由于Si O2凝胶的高比表面积而使B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2具有了较大的比表面积,从H_3PW_(12)O_(40)的1.4 m2/g增加至31.3 m2/g。并且,通过吡啶吸附红外光谱确定B-LaPW_(12)O_(40)/Si O2为Br9nsted-Lewis酸型固体酸,由于Br9nsted酸位易与酯化反应过程中生成的水发生水合反应而失活,因而Lewis酸位的形成有助于减少催化剂的失活现象发生。Lewis酸位的出现可归因于(≡Si-OH2+)(H2PW12O-40)与吸附在其表面的具有强吸电子作用的La3+发生键合作用后生成了LaPW_(12)O_(40)/Si O2。     

四钼簇合物Mo_4(μ_3—O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_5)_6和[Mo_4(μ_3—O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_4CH_3)_6]·2C_6H_5Cl的合成、结构、反应机理及光谱性质研究

用MoCl_5和C_ 6H_5COOH(或CH_3C6H_4COOH)在氯苯溶液中反应,得到四钼簇合物Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2-(OCOC_6H_5)_6(或[Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_4CH_3)_6]·2C_6H_5Cl)晶体。用X射线单晶衍射法测定了簇合物的晶体结构,运用18电子规则及簇合物的晶体结构数据,得到金属Mo-Mo键键价为1,钼在簇合物中均呈+5价。进行了反应机理的探讨,簇合物中端基氧和桥基氧的存在来自于苯甲酸(对甲基苯甲酸),MoCl_5和C_6H_5COOH(CH_3C_6H_4COOH)作用时,首先生成钼的含氧配合物MoOCl_3,然后生成双核钼配合物Mo_2(μ_2-O)_2O_2Cl_2,进一步形成配合物。红外光谱、激光拉曼光谱和磁化率的测定证明了结构分析的结果。值得注意的是,固体表面光电压谱和固体光声光谱的测定,簇合物Mo_4(μ_3-O)_2O_4Cl_2(OCOC_6H_5)_6的表面光电压谱在～600nm处有一光致电荷分离谱带。     

磁性光催化剂BiVO_4/Fe_3O_4降解亚甲基蓝的研究

本文用超声法将磁基体Fe3O4与BiVO4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂BiVO4/Fe3O4,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对样品的结构和形貌进行表征。以亚甲基蓝为降解对象,考察了BiVO4/Fe3O4的可见光催化活性,并研究了光催化体系中光催化剂用量、亚甲基蓝初始浓度、溶液的pH值、电子受体的存在对光催化过程的影响。结果表明,催化剂的最佳用量为2.0g/L,亚甲基蓝最佳初始浓度为10mg/L,溶液的最佳pH值为11,加入电子受体K2S2O8时,亚甲基蓝几乎完全降解。催化剂回收后连续使用3次,降解率仍然大于80%。     

偏锡酸锌纳米微粒的水热法制备及其对甲基橙降解的光催化性能

以醋酸锌和氯化锡为原料,以聚甲基丙烯酸钠(PMA)为表面活性剂,利用水热法合成了偏锡酸锌(ZnSnO3)纳米微粒;采用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、扫描电镜等分析了ZnSnO3纳米微粒的晶相、表面组成、形貌;并测定了ZnSnO3纳米微粒对甲基橙溶液的光催化降解性能.结果表明,所得ZnSnO3纳米微粒粒径约为20nm,表面存在羧基;其对pH=2的甲基橙溶液的光催化降解效果较好,甲基橙的初始浓度越低,降解效果越明显;随着催化剂用量的增加,降解效率逐渐增大.此外,循环催化试验结果表明ZnSnO3纳米微粒具有较好的催化稳定性.     

SnO_2@PW_(12)的制备及对废水中亚甲基蓝的降解

采用简单浸渍法制备了SnO2@PW12催化材料,通过XRD和TEM对其结构进行了表征,研究了该催化材料对有机染料亚甲基蓝降解的催化活性。讨论了催化剂投加量、亚甲基蓝溶液的初始浓度、酸度等对催化降解效果的影响。结果表明,当溶液酸度为pH=4,催化剂用量为50mg/L,浓度为5mg/L亚甲基蓝溶液在30W的紫外灯下照射40min脱色率可达89.72%。SnO2@PW12光催化降解亚甲基蓝为一级动力学反应。     

新型Keggin型钨簇合物{[Et_3N]_5[H_3BW_(12)O_(40)]_2·2H_2O}的合成及其光催化性能

以三乙胺,钨酸钠,硼酸和硝酸铜为原料,采用水热法合成了一个新型的簇合物[Et_3N]_5[H_3BW_(12)O_(40)]_2·2H_2O(1,CCDC:932 982),其结构和性能经UV-Vis,X-单晶衍射,FT-IR,元素分析,XRD,XPS,TGA和CV表征。结果表明:1具有新颖的三维超分子网络结构;在602℃时,1的失重率约15.53%;1催化降解甲基橙结果表明:1的光催化活性较好,甲基橙降解率由100%降至41.6%,降解速率为11.68%·h~(-1)。     

2∶18磷钼杂多酸(盐)在H_2O_2分解反应中的催化作用

研究了2:18磷钼杂多酸(盐)(Dawson结构)对H_2O_2分解反应的催化行为。实验结果表明,H_6(P_2Mo_(18)O_(62))和1:12磷钼杂多酸H_3(PMo_(12)O_(40))相同,对H_2O_2分解无活性,而其盐类(Fe~(3+)、Cu~(2+))则有很好的催化活性,但对H_2O_2分解的动力学行为不同于1:12磷钼杂多酸盐,符合二级动力学反应关系式。这可能和这两种结构中抗衡阳离子所处环境不同有关。杂多酸阴离子中引入V,部份取代钼后所得实验结果与1:12磷钼钒杂多酸完全相同,表明引入的钒离子在两种结构中不仅有相同的环境而且是催化剂的活性种。