硅酸钠法合成高比表面多孔二氧化硅

以硅酸钠和盐酸为原料,用化学沉淀法制备高比表面多孔SiO₂,并对其性能进行了研究.结果表明,所合成的SiO₂比表面积可达1300m₂/g以上,具有蜂窝状的微孔,孔径均匀,而且性能稳定.     

钛合金表面铁氧化物膜层类Fenton催化剂制备及降解苯酚性能

采用微弧氧化法在硅酸盐电解液体系中于钛合金表面成功制备了铁氧化物膜层类Fenton催化剂。采用SEM、XRD以及XPS对所得膜层的表面形貌、晶体结构及物相组成进行表征,发现膜层中含有金红石相TiO_2(R-TiO_2),和非晶态的铁氧化物Fe_3O_4;对膜层的表面形貌分析发现电解液中加入铁氰化钾后表面粗糙度及平均孔尺寸增大。以苯酚作为目标降解物,研究了膜层类Fenton催化活性,同时研究了铁源含量、苯酚浓度、H_2O_2投料量以及pH值对膜层降解苯酚效率的影响,优化了降解条件,研究发现在pH 3.0、温度30℃、H_2O_26.0 mmol·L~(-1)、苯酚35 mg·L~(-1)及铁氰化钾含量10 g·L~(-1)的条件下降解90 min,苯酚降解效率可达90%。通过对不同温度下降解苯酚的反应动力学研究,利用阿伦尼乌斯方程得到了该膜层类Fenton降解苯酚的反应活化能Ea为96.9 kJ·mol~(-1)。最后,评价了膜层的稳定性并分析了稳定性衰减的原因。     

钛合金表面铁氧化物膜层类Fenton催化剂制备及降解苯酚性能

采用微弧氧化法在硅酸盐电解液体系中于钛合金表面成功制备了铁氧化物膜层类Fenton催化剂。采用SEM、XRD以及XPS对所得膜层的表面形貌、晶体结构及物相组成进行表征,发现膜层中含有金红石相TiO₂（R-TiO₂）,和非晶态的铁氧化物Fe₃O₄;对膜层的表面形貌分析发现电解液中加入铁氰化钾后表面粗糙度及平均孔尺寸增大。以苯酚作为目标降解物,研究了膜层类Fenton催化活性,同时研究了铁源含量、苯酚浓度、H₂O₂投料量以及pH值对膜层降解苯酚效率的影响,优化了降解条件,研究发现在pH 3.0、温度30℃、H₂O₂ 6.0 mmol·L^-1、苯酚35 mg·L^-1及铁氰化钾含量10 g·L^-1的条件下降解90 min,苯酚降解效率可达90%。通过对不同温度下降解苯酚的反应动力学研究,利用阿伦尼乌斯方程得到了该膜层类Fenton降解苯酚的反应活化能E_a为96.9 kJ·mol^-1。最后,评价了膜层的稳定性并分析了稳定性衰减的原因。     

Au/BiOBr/石墨烯复合物的制备及其苯酚降解光催化性能

采用水热法和多巴胺还原法制备了Bi OBr、Bi OBr/石墨烯和Au/Bi OBr/石墨烯光催化剂,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等方法表征其形貌、相结构、光谱吸收性质以及组成结构。在可见光照射下,通过对水相中苯酚的降解,考察了Au/Bi OBr/石墨烯复合光催化剂活性。结果表明,由于量子效率的提高、带隙能的降低(2.25 e V)以及Au表面等离子体共振,复合光催化剂表现出比纯Bi OBr更高的光催化活性,Au/Bi OBr/石墨烯复合物在180 min内对苯酚降解率可达到64%。     

新型Fenton试剂氧化降解有机物

新型Fenton试剂氧化降解有机物;次氯酸;Fenton试剂;降解有机物     

超声协同纳米TiO2光催化降解水中苯酚机理的研究

本文考察了声光催化技术降解水中苯酚的降解效率,测定了超声波联合光催化降解苯酚的主要中间产物,初步探讨了声光催化降解苯酚的反应机理。实验结果表明：超声波与光催化之间存在协同效应;光催化与声光催化降解苯酚的反应历程和产物基本一致。这两个反应的中间产物都是苯醌、邻苯二酚和对苯二酚;最终产物是水和二氧化碳。     

[Mn(salen)]2促进Fenton反应降解苯酚废水的催化特性与机理

研究了席夫碱锰配合物{[Mn(Ⅲ)(salen)(H_2O)]_2(ClO_4)_2,简写为[Mn(salen)]_2,salen=N,N'-二(亚水杨基)-1,2-乙二胺}对Fenton反应降解苯酚的催化作用。通过紫外分析、液相色谱、双倒数作图等方法对反应特性、反应机理进行分析。实验结果表明,[Mn(salen)]_2配合物加入Fenton体系后,可提高Fenton反应降解苯酚的效率。在不同pH体系和过量H_2O_2中,均保持一定降解能力。配合物中锰离子可转变成高价态锰中间体,加速有机物氧化,提高降解效率。加入配合物后,[Mn(salen)]_2-Fenton体系催化反应活化能下降了35.9%。重复利用7次后,[Mn(salen)]_2依然保持60%的催化活性。     

用于放射性废水处理的高比表面多孔六氰合铁钛钾/二氧化硅小球的制备

采用一种新方法合成了由六氰合铁钛钾(PTH)与二氧化硅组成的多孔球形杂化材料。其过程分为两步：首先将无定型二氧化钛接枝于球形二氧化硅载体的孔壁上;然后利用TiO²⁺和K₄[Fe(CN)₆]的反应将孔道内的二氧化钛转化为PTH。所制备的杂化材料通过低温氮吸附、XRD、FTIR和XPS等方法进行了表征。结果表明PTH涂层被成功负载于二氧化硅小球的内部孔壁上。所得杂化材料在高酸度和高盐度的情况下仍然对Cs⁺离子表现出了很强的去除能力和很高的分配系数。     

Fenton试剂降解水中的菲和芘

多环芳烃(PAHs)是最早发现且数量最多的致癌物[1],主要来源于人类活动和能源利用过程,如石油、煤等的燃烧、石油及石油化工产品生产、海上石油开发及石油运输中的溢漏等过程.     

Ni-N-C单原子催化剂活化过硫酸盐降解苯酚

采用煅烧法制备了以木质素生物炭为载体的单原子催化剂(Ni-N-C-10), 用于高效活化过硫酸盐(PMS)降解苯酚. 利用扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 经球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)、 X射线粉末衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱仪(XPS)等对材料进行了表征分析, 证明合成了原子分散的催化剂Ni-N-C-10. 探究了制备过程中双氰胺的投加量和降解实验中催化剂投加量、 PMS投加量、 pH值以及温度对苯酚降解的影响. 结果表明, 在催化剂制备过程中, 加入10倍质量比的双氰胺更有利于实现原子分散. Ni-N-C-10/PMS体系在较低的催化剂和PMS投加量、 以及较宽的pH值范围(3~9)内都能有效活化PMS降解苯酚. 此外, 该体系的稳定性好且应用范围广, 除了能高效降解苯酚外还能快速降解双酚A、 四环素和亚甲基蓝. 电子顺磁共振检测和自由基淬灭实验结果表明, Ni-N-C-10/PMS体系降解苯酚为SO₄^?-、 ·OH和¹O₂ 3种主要活性物种共同作用的结果, 其中¹O₂起主导作用. 反应前后Ni-N-C-10催化剂的XPS分析结果表明, 催化降解苯酚的效率与Ni位点呈正相关.     

阶层多孔二氧化硅块体材料的制备与表征

以正硅酸甲酯(TMOS)为前驱体、0.01 mol·L-1盐酸为催化剂、聚环氧乙烷(PEO,分子量为10 000)为相分离剂、环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为造孔剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离制备阶层多孔二氧化硅块体材料,利用差热分析(DTA)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附/脱附装置等测试技术对所制得的阶层多孔块体进行了表征,探究造孔剂SDS对大孔和介孔结构的影响机理。研究表明:SDS在凝胶过程中以胶束的形式进入到骨架中形成介孔孔道;当SDS为0.21 g时,块体材料的阶层多孔结构最优,大孔孔径为1~3μm,介孔孔径为4~5 nm,比表面积为650 m2·g-1;800℃热处理后,大孔结构和骨架上的介孔基本保持,比表面积仍能达到421 m2·g-1,体现出良好的热稳定性。     

阶层多孔二氧化硅块体材料的制备与表征

以正硅酸甲酯(TMOS)为前驱体、0.01 mol·L^-1盐酸为催化剂、聚环氧乙烷(PEO, 分子量为10 000)为相分离剂、环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂、十二烷基硫酸钠(SDS)为造孔剂, 采用溶胶-凝胶伴随相分离制备阶层多孔二氧化硅块体材料, 利用差热分析(DTA)、热重分析(TG)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、N2吸附/脱附装置等测试技术对所制得的阶层多孔块体进行了表征, 探究造孔剂SDS对大孔和介孔结构的影响机理。研究表明:SDS在凝胶过程中以胶束的形式进入到骨架中形成介孔孔道;当SDS为0.21 g时, 块体材料的阶层多孔结构最优, 大孔孔径为1~3 μm, 介孔孔径为4~5 nm, 比表面积为650 m²·g^-1;800 ℃热处理后, 大孔结构和骨架上的介孔基本保持, 比表面积仍能达到421 m²·g^-1, 体现出良好的热稳定性。     

碱溶法制备高孔隙度多孔微球

提出并研究了以碱溶侵蚀提高多孔硅球孔隙度的新方法,研究了碱液浓度、处理温度、反应时间与洗除量的关系。结果表明,随着NaOH浓度的提高,不仅洗除量加大,而且硅胶的溶解速度亦少许增大,其主要原因是由于某些孔结构的塌陷导致了细屑的脱除。温度升高和处理时间延长会导致洗除量增大。随着洗除量的增加,硅胶的比孔容呈线性增大,但其外观仍为均匀的球形,且直径亦未见明显变化。选用粒径4~5 μm、孔径8 nm、比孔容1.4 cm3/g的多孔硅胶,采用1.25 mol/L NaOH水溶液、室温(25 ℃)处理3.0 h,制备了粒径4~5 μm、孔径14 nm、比孔容3.2 cm3/g的高孔隙度多孔硅胶,其孔隙度从75%增加到88%。     

超声波技术制备功能化二氧化硅在苯酚和碳酸二甲酯甲基化反应中的应用

Porous silica modified with -（CH2）3NH2 （primary amine）, -（CH2）3NHCH2CH2NH2 （secondary/primary amine） and -（CH2）3N-cycl-（CH2）4 （tertiary amine） were synthesized by ultrasonic technique under mild conditions. The samples were characterized by BET, elemental analysis and TG, showing that the organosilane moieties were grafted onto the surface of porous silica by covalent bond. The structure of the organosilane moieties and ultrasonic treatment time were all significant for the quantities of grafted amino groups. The samples exhibited promising catalytic properties towards the methylation reaction of phenol with dimethyl carbonate （DMC）. The methylation reaction with the modified samples featured high selectivity at high conversion. The samples were subjected to utilization for a few recycles without obvious loss of activity to indicate that ultrasonic technique was effective for the preparation of organically modified porous silica catalysts.     

多孔酚醛树脂热解碳材料的制备与结构

用苯酚和甲醛在氨水催化下合成了可溶性酚醛树脂, 经掺杂不同质量比发泡剂(氯化锌)后在惰性气氛下进行热裂解(500～900 ℃), 制备了多孔热解碳导电材料(PPAS); 用FTIR, XRD, TG, SEM, BET等方法对所制备材料进行了结构表征, 详细讨论了发泡剂的加入对热解碳导电材料结构和性能的影响. 研究发现: 酚醛树脂经掺杂一定量发泡剂后再进行热裂解, 一方面加快了酚醛树脂分子间的脱水速度, 降低了热裂解温度范围; 另一方面, 裂解产物内部结构的微晶尺寸和层间距发生了明显变化, 未掺杂发泡剂的裂解产物呈现尖锐棱角的无定形结构, 而掺杂发泡剂的裂解产物则为多孔的球形和椭球形结构; 表面吸附实验测试结果表明, 当酚醛树脂与发泡剂的质量比为1∶3, 升温速率为30 ℃/h, 热裂解温度为600 ℃时, 热裂解产物的比表面积可达2150 m2•g－1, 平均孔径在11 Å左右.     

钒改性六方介孔硅分子筛催化苯羟基化制苯酚

以偏钒酸铵为钒源,采用溶胶-凝胶法合成了不同钒含量的六方介孔硅（V-HMS）分子筛,利用X射线衍射、N2吸附-脱附和程序升温还原(H2-TPR)对合成的催化剂进行了表征,考察了V-HMS对苯羟基化反应的影响。 结果表明,钒进入了分子筛骨架,并且在HMS分子筛上具有较好的分散性。 V-HMS对苯羟基化反应具有良好的催化活性;高分散的钒氧物种有利于提高苯的羟基化反应性能,溶剂乙腈对反应促进作用明显。 乙腈为溶剂,w(V(5.8)-HMS)=2%,60 ℃反应5 h,苯酚收率达到18.55%,选择性达到100%。     

硅胶微球负载钛硅分子筛TS-1催化剂的制备及对苯氧化合成苯酚的催化性能

将硅胶微球浸渍于钛硅分子筛（TS-1）合成液中,经晶化、焙烧制得负载TS-1分子筛硅胶微球催化剂。 用XRD、IR和SEM测试技术对其进行表征,将其用于过氧化氢氧化苯合成苯酚的反应中。 结果显示,TS-1分子筛能够很好地负载于硅胶表面,晶化温度160 ℃,晶化时间72 h,焙烧温度550 ℃,焙烧时间6 h时,获得的催化剂显示良好的催化性能。 在苯和H2O2初始原料量分别为0.5和0.1 mol、催化剂加入量为8 g、反应温度为60 ℃条件下,经过3 h的反应,苯的转化率达到10.32%,苯酚选择性达到97.12%。 9次重复使用后的苯转化率为9.42%,苯酚选择性为93.14%。     

具有高机械强度的双孔硅胶的制备

0IntroductionPorous materials are useful for a variety of appli-cations,for example,heterogeneous catalysis,adsorp-tion and molecular separation[1￣3].In addition tocon-ventional mesoporous and microporous materials,multi-modal such as bi-or trimodal porous materials have at-tractedimmenseinterests,andanumberofmethodshavebeen used to create such pore structures in silica[4￣6].Nakanishi et al.[7,8]prepared a bimodal porous silicawith interconnected macropores and mesopores by fix-ing transitio…     

表面富锡MCM-41分子筛的表面金属有机化学制备及其对苯酚羟基化催化反应性能研究

采用SnBu₄在MCM-41表面的接枝反应和后续处理制备出了一种只在表面含锡的MCM-41型介孔分子筛。通过与采用纳米SnO₂和MCM-41机械混合法、SnCl₄浸渍法、水热合成法等制备的具有相当硅锡比(Si/Sn≈100)的SnMCM-41分子筛进行结构和对苯酚羟基化反应催化性能的比较发现， 由该法所得分子筛的水热稳定性明显提高，并在苯酚羟基化反应中表现出优良的催化活性、选择性和过氧化氢利用率。本文还详细考察了该催化剂对苯酚羟基化反应的最佳反应条件。     

苯基磺酸官能化中孔硅基材料的制备及催化性能研究

通过溶胶-凝胶法制得了苯基聚硅氧烷, 进一步磺化制备了苯基磺酸官能化的中孔硅基催化材料, 并通过BET, SEM和固体核磁技术对其进行了表征. BET结果表明, 该催化剂比表面积为722 m²/g, 平均孔径为9.06 nm, 孔容0.59 mL/g. ¹³C CPMAS NMR和²⁹Si CPMAS NMR表征显示磺酸基键合于苯环间位, 苯基以共价方式进入无机-有机杂化硅基材料的内部结构. 该固体酸的活性中心磺酸基在表面呈均匀分布, 在芳族羧酸和取代酚的直接酯化反应中表现出优异的催化性能.