原位固体NMR用于研究分子筛表面酸性

描述了 固体 Ｎ Ｍ Ｒ 样品原 位处理 、装样和 密封 的一 体化 装置 ,可 用于 催 化剂 样品 预 处理．利用该 装置可 进行样品 的脱气、脱水、吸附 探针分 子及氧化 还原 等操 作,还 可以 原位 将处 理后 的样品转 移到样品 管中封 存． 通过 两个实例 展示了 该装置的 实际效果 ．（１ ） 研 究 Ｍｇ Ｏ 改性的 Ｈ Ｙ 分子筛的１ Ｈ Ｍ Ａ Ｓ Ｎ Ｍ Ｒ 谱发 现,随着 Ｍｇ Ｏ 担载 量 的变 化 分 子 筛 表面 的 Ｓｉ Ｏ Ｈ 数 量 也 相 应 改变 ,显 示 Ｍｇ Ｏ 与 分子筛之 间存在 较强的相 互作用． （ ２） 利用较 大的 碱性 有机 胺分 子吸 附在 分子 筛外 表面,研究 Ｈ Ｙ 分 子筛外表 面的酸 性,发现其 酸性主 要来源于 分子筛 表面的 Ｓｉ Ｏ Ｈ．     

CuZSM-5分子筛上苯酚羟化制苯二酚

在Ｎａ２Ｏ－ＳｉＯ２－ＣｕＯ－Ｈ２Ｏ体系中以１５％ＴＰＡＢｒ－８５％ＨＭＤＡ为模板剂合成了ＣｕＺＳＭ－５分子筛，并用ＸＲＤ，ＩＲ及ＳＥＭ等方法进行了表征，考察了ＣｕＺＳＭ－５分子筛催化苯酚与过氧化氢的羟化活性，研究了催化剂用量、反应温度、反应时间及ｎ（ＰｈＯＨ）／ｎ（Ｈ２Ｏ２）等对羟化活性的影响．     

CuZSM—5分子筛上苯酚羟化制苯二酚

在Ｎａ２Ｏ－ＳｉＯ２－ＣｕＯ－Ｈ２Ｏ体系中以１５％ＴＰＡＢｒ－８５％ＨＭＤＡ为模板剂合成了ＣｕＺＳＭ－５分子筛，并用ＸＲＤ，ＩＲ及ＳＥＭ等方法进行了表征，考察了ＣｕＺＳＭ－５分子筛催化苯酚与过氧化氢的羟化活性，研究了催化剂用量，反应温度，反应时间及ｎ（ＰｂＯＨ）／ｎ（Ｈ２Ｏ２）等对羟化活性的影响。     

Co－Mo／TiO_2和C0－M0／γ－Al_2O_3加氢脱硫催化剂的研究

本文考察了ＣｏＭｏ／ＴｉＯ３和ＣｏＭｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的加氢脱硫性能及表面结构变化和预处理条件对其活性的影响．担体ＴｉＯ２（Ａ）和ＴｉＯ２（Ｂ）分别采用ＴｉＣｌ４中和法和ＴｉＯＳＯ４水解法制备．结果表明，催化剂的活性顺序为ＣｏＭｏ／ＴｉＯ２（Ａ）＞ＣｏＭｏ／ＴｉＯ２（Ｂ）＞ＣｏＭｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的预处理条件对催化剂的加氢脱硫（ＨＤＳ）和加氢（ＨＹＤ）活性有很大影响，ＴｉＯ２担体上Ｍｏ物种主要以八面体配位构型存在，Ｍｏ６＋更易于还原成低价态．     

MoO＿3／（TiO＿2－SiO＿2）催化剂的表面分散状态及催化性能的研究

用气相流动吸附法（ｇｒａｆｔｉｎｇ）制备复合载体，用浸渍法（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）制备ＭｏＯ３／（ＴｉＯ２－ＳｉＯ２）催化剂．应用ＬＲＳ和ＴＰＲ技术研究ＭｏＯ３在复合载体ＴｉＯ２－ＳｉＯ２表面的分散状态，发现ＴｉＯ２在ＳｉＯ２表面的分散可增强ＭｏＯ３与载体之间的相互作用，提高ＭｏＯ３在载体表面的分散阈值．催化剂的活性评价在固定床中压反应装置中进行，以６９％（ｗｔ）环己烷、２０％（ｗｔ）的环己烯、１０％（ｗｔ）的苯、１％（ｗｔ）的噻吩混合液为反应液，以噻吩、环己烯和苯的转化率作为催化剂的ＨＤＳ、ＨＹＤ、ＢＨＤ活性指标．结果表明，经ＴｉＯ２调变后，其ＨＤＳ、ＨＹＤ、ＢＨＤ活性都较原来高，对于不同ＭｏＯ３含量的ＭｏＯ３／（ＴｉＯ２－ＳｉＯ２），ＨＤＳ、ＨＹＤ催化性能测试发现，当ＭｏＯ３含量低于分散阈值时，其ＨＤＳ、ＨＹＤ活性随ＭｏＯ３含量线性上升，但在高于分散阈值后，几乎保持不变．该催化剂对苯几乎没有加氢活性，显示出很高的环己烯加氢选择性．通过分散阈值与其ＨＤＳ、ＨＹＤ活性的关系可知，分散阈值可作为优化加氢精制催化剂配比的一个重要参数，具有较强的实际意义     

Ti－Si沸石表面吸附物种的TPSR－TPD研究

氯丙烯在不同催化剂表面上吸附的ＴＰＤ结果表明：在ＴＳ－１上有三重脱附峰，而在ＴｉＯ２／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ上仅有单峰。Ｈ_２Ｏ_２或分子Ｏ_２在催化剂表面吸附后，在脱附物种中可用质谱检测到原子Ｏ（１６）物种；说明Ｈ_Ｏ_２或分子Ｏ_２在样品表面存在解离吸附；并发现解离分子Ｏ_２的活性很低。ＴＳ－１能同时吸附氯丙烯和Ｈ_２Ｏ_２，而在ＳｉＯ_２／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ表面的吸附却与吸附顺序有关。环氧化活性顺序如下：ＴＳ－１（ＴＰＡＯＨ）＞ＴＳ－１（ＴＰＡＢｒ＋ＮａＯＨ）＞ＴｉＯ_２／Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ。ＴＳ－１沸石的高氧化活性可能与Ｈ_２Ｏ_２吸附后表面原子Ｏ（１６）的形成有关。     

Na-W-Mn/SiO2催化剂活化甲烷的研究Ⅱ.活性氧物种

制备了不同Ｎａ、Ｗ、Ｍｎ组分的Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂,并进行了Ｏ２程序升温脱附（Ｏ２－ＴＰＤ）和不同温度下Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂的ＣＨ４脉冲反应（ＣＨ４－ＰＲ）。研究结果表明,Ｎａ－Ｗ－Ｍｎ／ＳｉＯ２催化剂活化甲烷的活笥氧物种是Ｗ和Ｍｎ提供的、高温下易于流动的表面晶格氧（Ｏ＾２－）。Ｎａ和Ｏ＾２－的活泼性具有重要的促进作用,它可以极化Ｗ、Ｍn的金属一氧键,促进Ｏ＾２－的流动性。Ｎａ     

Co-Mo/TiO2和Co-Mo/γ-Al2O3加氢脱硫催化剂的研究

本文考察了ＣｏＭｏ／ＴｉＯ２和ＣｏＭｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂的加氢脱硫性能及表面结构变化和处理条件对其活性的影响，担体ＴｉＯ２（Ａ）和ＴｉＯ２（Ｂ）分别采用ＴｉＯＳＯ４水解法制备，结果表明，催化剂的活性顺序为ＣｏＭｏ／ＴｉＯ２（Ａ）＞ＣｏＭｏ／ＴｉＯ２（Ｂ）＞ＣｏＭｏ／γ－Ａｌ２Ｏ３，催化剂的预处理条件对催化剂的加氢脱硫和加氢活性有很大影响，ＴｉＯ２担体上Ｍｏ物种主要以八面体配位构型存在，Ｍｏ＾－     

超高比表面炭载钼煤气甲烷化催化剂

以沥青中间相为原料，氢氧化钾直接活化，获得了比表面达２３６３ｍ￣２／ｇ的超高比表面炭分子筛（ＣＭＳ）。分别以ＣＭＳ、ＳｉＯ＿２、活性炭和θ－Ａｌ＿２Ｏ＿３为担体，制备了负载钼催化剂，并研究其加压甲烷化反应性能，发现活性依下面顺序增加：θ－Ａｌ＿２Ｏ＿３＜ＳｉＯ＿２＜活性炭（ＡＣ）＜ＣＭＳ。还分别以钼酸铵和磷钼酸（ＨＰＭｏ）为前驱体，制备了ＣＭＳ负载钼催化剂，并考察了其煤气甲烷化活性，发现不同的催化剂前驱体对催化剂反应活性影响很大。根据产物中ＣＨ＿４／ＣＯ＿２的变化，推测ＣＯ在钼催化剂上的甲烷化反应包括如下两个步骤：（１）３Ｈ＿２＋ＣＯ→ＣＨ＿４＋Ｈ＿２Ｏ，（２）ＣＯ＋Ｈ＿２Ｏ→ＣＯ＿２＋Ｈ＿２。     

TiO2负载非晶态合金NiB催化剂的制备、表征及HDS动力学研究

用等体积浸渍－还原法制备了负载型的ＮｉＢ／ＴｉＯ２（Ｂ／Ｎｉ＝５：１摩尔比）非晶态合金,并在相同条件下制备了ＮｉＢ／Ａｌ２Ｏ３（Ｂ／Ｎｉ＝５：１摩尔比）与之对照。用ＸＲＤ,ＳＥＭ和ＴＥＭ等表征方法比较了样品的非晶性质,在脉冲反色谱装置上以噻吩的ＨＤＳ反应为探针测定了ＮｉＢ／ＴｉＯ２、ＮｉＢ／Ａｌ２Ｏ３的反应活性,进行了动力学研究。结果证明,ＮｉＢ／ＴｉＯ２的低温活性远高于ＮｉＢ／Ａｌ２Ｏ３,其原因     

Enhanced Photocatalytic Activity of Titanium Dioxide Supported on Hexagonal Mesoporous Silica at Lower Coverage

The photocatalytic activities of titanium dioxide (TiO₂) supported on hexagonal mesoporous silica (HMS), zeolite Y (NaY) were investigated by using the photodegradation of 2,4,6-trichlorophenol (TCP) as test reactions. It was found that the photocatalytic activity of TiO₂ on HMS was much higher than that of TiO₂ powders, and that of TiO₂ on NaY. It was also found that TiO₂/HMS had maximal photocatalytic activity at a lower Ti content. The larger the pore size of HMS used as the support of TiO₂, the better the photocatalytic activity of TiO₂ for degradating of organic pollutant. These observations suggested that the supported structure was a main factor responsible for enhancement of the photocatalytic activity of TiO₂. Characterization of the samples by TEM, XRD, BET, and UV-vis diffuse reflectance spectra indicated that the structures of HMS and TiO₂ were confirmed and TiO₂ did not enter into the HMS framework and was formed as nanoparticles on all supports.     

活性碳载体对TiO2光催化降解Cl2CHCOOH性能的影响

研究了活性碳(AC)载体对TiO₂光催化降解Cl₂CHCOOH性能的影响.结果表明,加入AC载体能提高TiO₂的光催化反应速度,而且AC加入方法及含量有明显影响.本文探讨了TiO₂光催化性能提高的原因.     

二氧化钛多孔薄膜对含氯苯酚的电助光催化降解

用涂膜法制备了具有多孔微结构的二氧化钛薄电极,以制得的电极为工作电极,建立了三电极的电助光催化体系。选择含氟苯酚（４－氯苯酚,２,４,６－三氯苯酚）作为降解对象,进行光催化研究。实验结果表明,外加电极偏压可抑制光生电子－空穴的复合,提高二氧化钛的光催化效率;光强越强,降解速度越快。     

Zeolite encapsulation decreases TiO2-photosensitized ROS generation in cultured human skin fibroblasts

Sunscreens protect skin against sunburn. However, studies have demonstrated that UV-irradiated sunscreen components such as titanium dioxide (TiO2) promote the photogeneration of reactive oxygen species (ROS). Because encapsulation of TiO2 within zeolites alters its photocatalytic activity, supramolecular composites based on NaY zeolite hosts containing TiO2 guests were prepared, and the effects on ROS formation in cells under UVA-irradiation evaluated. DCFH-DA (2',7'-dichlorofluorescein diacetate) was used as a profluorescent probe to monitor intracellular ROS. The detection of intracellular 2',7'-dichlorofluorescein (DCF) fluorescence by confocal microscopy revealed that DCFH-DA was taken up, hydrolyzed and oxidized by yeast cells and cultured human skin fibroblasts within 20 and 6 min, respectively. Higher DCF fluorescence was observed in fibroblasts following UVA irradiation in the absence but not in the presence of the radical nitroxide, TEMPOL (4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperydine-1-oxyl), which exhibits superoxide dismutase-mimetic and catalase-mimetic activity. UVA-induced fluorescence increased by approximately 50% in the presence of 32-nm anatase TiO2 particles and decreased by essentially an equal amount in the presence of TiO2 encapsulated within NaY zeolites (TiO2@NaY). Addition of the uncomplexed NaY host also decreased (by approximately 30%) the amount of UVA-induced fluorescence but, unexpectedly, the combination of the free guest and host (TiO2+NaY) caused a doubling of the fluorescence. Protection of cells against TiO2-induced intracellular ROS by encapsulation suggests that supramolecular species may be beneficial in photoprotection of the skin. In contrast, the potentiation of TiO2-induced ROS by uncomplexed NaY points to a critical role for formulation when free TiO2 is used as a sun screen ingredient.     

微乳法制备纳米TiO2 /SiO2的结构及光催化研究

Nanosized TiO₂ and TiO₂/SiO₂ particles were prepared by hydrolysis of tetrabutyl titanate (TBOT) and tetraethyl orthosilicate (TEOS) in the TX-100 reverse microemulsion. These particles were characterized by TG-DSC, XRD, FTIR, TEM，N₂ adsorption-desorption. Their photocatalytic activity was tested by degradation of methyl orange. The result shows that TiO₂/SiO₂ nanoparticles are with a monodispersed spherical phase and a uniform size distribution，and TiO₂ particles are dispersed on the surface of SiO₂. The band for Ti-O-Si vibration in FTIR was observed, the Ti-O-Si bond increased the stability of anatase TiO₂, suppressed the phase transformation of titania from anatase to rutile. And due to the addition of SiO₂, the average size of titania decreased from 38 nm in pure TiO₂ to 5 nm in TiO₂/SiO₂. It was found, under UV light irradiation, TiO₂/SiO₂ particles showed higher activity than pure TiO₂, and TiO₂/SiO₂(1/1) particles showed the highest photocatalytic activity on the photocatalytic decomposition of methyl orange, which was influenced by crystal structure, particle size, crystallinity and Surface area Characteristics.     

Ti-HMS介孔分子筛的制备及其在一氧化氮催化分解反应中的活性

 在常温下制备了具有不同钛含量的大比表面积和孔体积的介孔分子筛HMS．XRD谱表明,这些Ti－HMS样品呈现出很好的六方晶形．经焙烧后,Ti－HMS样品的UV吸收光谱和XAFS谱结果表明,在Ti－HMS（1）和Ti－HMS（2）骨架中的钛离子以四配位存在,而在Ti－HMS（10）中至少有部分钛是以六配位存在．在NO存在的情况下,在273K下光催化剂Ti－HMS受紫外光照射后,导致NO分解生成N2,O2和N2O．实验结果表明,具有高分散四配位钛的Ti－HMS（1）使NO以高效率、高选择性分解生成N2和O2;随着钛含量的增加,其光催化活性反而降低．     

C–Cl共掺杂TiO2/凹凸棒复合催化剂的制备及其可见光催化性能

TiO2光催化剂具有无毒、物理化学性质稳定及光催化活性较高等优点,因而在能源及环境净化等领域备受关注.但是,TiO2纳米颗粒作为催化剂仍存在以下不足:(1)TiO2带隙较宽,只能吸收利用太阳光能的紫外光部分,而照射到地球表面的太阳光大部分为可见光;(2)光生载流子(电子/空穴)的复合使得光催化活性不高;(3)纳米催化剂的回收利用困难;(4)单独使用TiO2,成本较高;(5)针对低浓度有机污染,常见TiO2催化剂比表面积较小,吸附富集能力较差,导致光催化降解效率较低.TiO2自身这些缺陷大大限制了其进一步的实际应用.针对上述这些问题,我们在本研究中设计了一种简便易行的溶胶凝胶法,在较低的温度(70℃)下合成了非金属C–Cl共掺杂的TiO2/凹凸棒(TiO2/ATT)复合催化剂.XRD及HRTEM分析证明,通过调节反应溶液的pH可以分别合成含锐钛矿/金红石、锐钛矿/金红石/板钛矿的两相和三相的混合相TiO2,且锐钛矿/金红石比例可以通过改变pH而进行调节.XPS分析证明,C和Cl同时成功掺进TiO2/ATT复合催化剂.UV-Vis漫反射结果显示,非金属C和Cl的掺杂使得所合成复合催化剂的光吸收性能明显拓展到可见光区,因而可以充分利用可见光能进行有机污染物催化降解,而ATT作为TiO2的载体,减少了TiO2使用量,改善了TiO2的表面特性和孔结构,且有利于光催化剂的回收利用.以酸性红G为目标有机污染物,在可见光照射下对复合催化剂的可见光催化活性进行了测试.结果表明,当合成反应体系的pH值为3.0时,所获得的锐钛矿/金红石/板钛矿三相TiO2/ATT复合催化剂具有良好的可见光吸收特性,其可见光催化活性远远高于市售P25型TiO2,对难降解的酸性红溶液G具有优异的脱色效果和良好的TOC去除性能.循环光催化实验和FTIR表征结果表明,在5次循环利用后,TiO2/ATT复合催化剂仍表现出很高的催化活性,表明其稳定性优异.荧光分析和自由基捕获实验表明,光催化降解反应中的主要活性物种是羟基自由基、空穴和超氧自由基.TiO2/ATT复合催化剂高效稳定的可见光催化性能主要归因于:(1)非金属C和Cl的共掺杂改善了其可见光吸收性能;(2)催化剂中的TiO2由金红石、锐钛矿和板钛矿混合相组成,有利于抑制光生载流子的复合;(3)多孔结构的ATT作为载体提高了TiO2的比表面积,增加了反应活性位,同时改善了孔结构,从而有利于模拟有机污染物(酸性红G)分子的吸附和降解,有利于反应产物扩散,从而提高了催化剂的可见光催化效率.     

SO_4~(2_)表面修饰对TiO_2结构及其光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了 TiO2和 /TiO2催化剂 .运用 XRD、 BET比表面测定、 IR和 DRS光谱等技术对催化剂进行了表征 ,并以光催化氧化分解溴代甲烷作为模型反应,考察了上述催化剂的光催化反应性能及其反应条件对光催化活性的影响 .结果表明 ,表面修饰使得催化剂的结构和光催化性能显著改善 ,催化剂表面形成具有超强酸性质的 L酸和 B酸协同中心 .与 TiO2相比 ,/TiO2光催化剂的锐钛矿含量高、晶粒小、 BET比表面积大、孔径分布集中、光谱吸收边蓝移 ,具有优异的光催化氧化活性、稳定性及抗湿性能 .     

SO2－4 表面修饰对TiO2结构及其光催化性能的影响

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2和/TiO2催化剂.运用XRD、BET比表面测定、IR和DRS光谱等技术对催化剂进行了表征,并以光催化氧化分解溴代甲烷作为模型反应,考察了上述催化剂的光催化反应性能及其反应条件对光催化活性的影响.结果表明,表面修饰使得催化剂的结构和光催化性能显著改善,催化剂表面形成具有超强酸性质的L酸和B酸协同中心.与TiO2相比,/TiO2光催化剂的锐钛矿含量高、晶粒小、BET比表面积大、孔径分布集中、光谱吸收边蓝移,具有优异的光催化氧化活性、稳定性及抗湿性能.     

以偏钛酸为原料制备高效负载型纳米TiO2/活性炭光催化剂

以颗粒活性炭(AC)为载体, 偏钛酸为钛源, 采用浸渍-水热法制备负载型TiO2光催化剂, 在300～800 ℃下热解处理. 利用X射线衍射、扫描电镜、拉曼光谱和氮气吸附对催化剂样品进行了表征. 以甲基橙(MO)降解为模型反应, 对负载型TiO2光催化性能进行评价. 结果表明, 经600 ℃焙烧的样品具有最佳光催化性能, 为锐钛矿晶型, 负载于活性炭上的TiO2是由30～50 nm的球型颗粒组成. 负载型TiO2/AC光催化剂的光催化活性高于相同方法制备TiO2和AC混合物及商业化产品Degussa P25与活性炭混合物, 光降解反应符合一级反应动力学方程. 催化剂重复使用5次其光催化活性基本保持不变.