MoO3、NiO、ZnO在小表面金红石上的分散行为

Dispersion of MoO3, NiO, ZnO on rutile TiO2 with low specific surface area was studied with Mercury Porosimeter, SEM, XPS and Ammonia Extraction method. The dispersion thresholds of MoO3, NiO, ZnO on three rutile TiO2 carriers were obtained with XPS, and com-pared with those on anatase TiO2 with high specific surf are area. Ammonia Extraction method was used to identify the surface oxide species interarting with support surface in different strength and it was found that the proportions of oxides that can not be extracted by ammonia extraction are different for MoO3, NiO and ZnO which are supported on rutile TiO2.     

NiO在TiO2载体表面的分散状态

采用X-光多晶衍射、透射电子显微镜、选区电子衍射、X-光光电子能谱、俄歇电子能谱等实验方法研究了NiO/TiO_2体系,表明NiO在低载量范围内以单层形式分散在载体TiO_2表面,当NiO的载量超过一定限度时,则除了单层分散之外,还出现多余的晶相NiO.XRD相定量外推法测定得到NiO在TiO_2表面的最大分散量(分散阈值)为0.097g NiO/100m~2TiO_2,XPS和AES峰强度比的测定得到与以上描述相吻合的结果.     

MoO3在低比表面载体α-Al2O3上的分散容量测定

固体化合物如无机氧化物、盐类及有机物等在高比表面载体上呈现自发分散，这是一种相当普遍的现象，在催化剂和吸附剂及材料科学研究方面已有许多研究报导［'－'］．然而，相应固体化合物在情性小比表面载体上的分散还没有人研究过．小比表面载体的结构比高比表面载体稳定，结构较易确定·本文通过表面灵敏的X射线光电子能借（XPS）和X射线衍射方法（XRD）首次测定了Moo。在小比表面。－AI。O。上的分散容量，发现它与在高比表面载体7－AI。Oa上单位面积的分散容量不同，说明a－AI。O。与7－AI。O。的表面结构不同，为研究小比表面…     

用EXAFS研究NiO在γ-Al2O3表面上的分散

本文使用EXAFS方法研究NiO在γ-Al_2O_3的表面上的分散情况。文章讨论了Ni含量为7%、13%、18%、26%、35%的NiO/γ-Al_2O_3体系的径向结构函数图以及Ni含量为13%、26%的NiO/α-Al_2O_3样品的径向结构函数图,认为NiO能在γ-Al_2O_3表面上成单层分散。分散后的Ni-O距离接近NiO晶体的Ni-O距离,表明Ni离子和γ-Al_2O_3表面上的氧有很强的相互作用。     

KCl、NaCl在分子筛载体上的分散阈值研究

采用高温衍射仪研究了KCl和NaCl. 和在不同分子筛载体内孔和内表面的分散阈值. 实验结果表明, 分散阈值显著地与烘烤温度有关, 烘烤温度愈高, 分散阈值愈大. 吸附水和固态离子交换反应也影响分散阈值大小. 用盐类溶液浸渍分子筛在低温烘烤时的分散效果与高温加热盐类和分子筛干混样品的分散效果大不相同. 例如, 浸渍时KCl在分子筛载体上分散很少, 这主要归因于吸附水对KCl的竞争吸附.     

盐类在载体表面上自发分散的研究

本文用程序升温高温X射线衍射仪研究了若干盐类在不同载体表面上自发分散的动力学规律。结果表明:对一定的盐类和载体混合物存在一个特定的温度,在等于或高于此温度下烘烤样品明显地观察到盐类在载体表面分散,此温度称为临界分散温度。它可以作为衡量分散过程难易的量度。盐类分散过程可分为两步:第一步是盐类离开其晶相转移到载体外表面;第二步是盐类沿载体表面扩散而分散到载体整个内表面。对于较高熔点(一般大子400℃)盐类来说,临界分散温度和分散活化能的大小顺序常常与其熔点的大小顺序一致,对不同载体其临界分散温度和分散活化能差别很小,并且临界分散温度与盐类开始明显热无序的温度一致,说明分散速度控制步骤是第一步;对于较低熔点盐类来说,临界分散温度和分散活化能的大小顺序没有明显的对应关系,受载体种类影响很大,说明第二步是分散速度控制步骤。     

激光喇曼光谱法测定MoO_3在载体表面的单层分散容量

用激光喇曼光谱法测定了MoO_3/γ-Al_2O_3、MoO_3/TiO_2和MoO_3/SiO_2中聚集态MoO_3量和负载量的关系。外推得出的单层分散容量与从XRD、XPS及表面酸性测定中得出的结果相符,因而为MoO_3在载体表面单层分散的观点提供了直接的证据。从LRS谱中还得出一些XPS、XRD未能得出的结构信息。对LRS定量中遇到的一些问题、起因及解决办法也进行了讨论。     

蔗糖在MCM-48表面的自发单层分散

采用液相浸渍法研究了蔗糖在中孔MCM-48表面的自发单层分散. 用X射线衍射(XRD)相定量分析法, 测定了蔗糖在MCM-48上的最大分散容量, 并用差热分析、N2吸附技术对制备的样品进行表征. 结果表明, 在蔗糖与MCM-48的质量比小于1.1时, 蔗糖在MCM-48表面能自发分散成单层. 当蔗糖/MCM-48 质量比为0.8时, MCM-48的比表面积由初始的998 m2·g-1降至114 m2·g-1, 孔径由原来的2.7 nm降至2.0 nm, 孔容由0.76 cm3·g-1降至0.11 cm3·g-1. 当蔗糖与MCM-48的质量比超过1.1时, MCM-48的比表面积迅速减小至10 m2·g-1以下. 这是因为蔗糖分子大小和MCM-48孔径相差不大, 导致蔗糖在MCM-48表面分散时出现孔道堵塞.     

光促甲烷和水合成甲醇和氢催化剂的研究

用表面改性法制备TiO2/SiO2,以等体积浸渍法制备负载型复合半导体催化剂(MoO3,ZnO)-TiO2/SiO2,通过XRD、BET、TPR、IR、UV-Vis DRS和TPD等技术对材料的表面形态结构、吸光特性、化学吸附性能及光催化甲烷和水的反应性能进行了表征和分析。结果表明,MoO3-TiO2/SiO2和ZnO-TiO2/SiO2的表面物种均具有显著的量子尺寸效应,在表面分别形成Mo—O—Ti和Zn—O—Ti复合结构;MoO3和TiO2在载体表面的复合可提高对光能的利用率并可增强对甲烷的化学吸附性能, 结果使得MoO3-TiO2/SiO2的光催化反应性能明显优于ZnO-TiO2/SiO2;在固定床环隙反应器中,150℃MoO3-TiO2/SiO2光催化气相甲烷和水合成了目的产物甲醇和氢,甲醇的选择性达到87.3％。     

高比表面积TiO_2纳米管的制备与表征

采用一种简单的化学合成方法制备TiO2 纳米管 ,并采用TEM、XRD等分析手段对TiO2 纳米管进行了表征 .考察了不同温度对TiO2 纳米管比表面积及孔体积的影响 .结果表明 ,采用该方法制得的TiO2 纳米管 ,比用模板法制备的TiO2 纳米管的管径小、管形均匀 .此纳米管的比表面积大于 2 0 0m2 /g ,孔体积最大可达 0 .784cm3 /g .     

金属氧化物(Fe2O3, CuO,NiO)改性对TiO2纳米管阵列光电催化活性的增强效应

采用阳极氧化法和阴极电沉积法制备了Fe2O3,CuO和NiO纳米粒子改性的高度有序的TiO2纳米管(TiO2-NT)阵列.运用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱等手段对Fe2O3/TiO2-NT、CuO/TiO2-NT和NiO/TiO2-NT复合电极进行表征.以苯酚为模拟污染物,考察复合电极的光电性能.结果表明,金属氧化物(Fe2O3,CuO,NiO)纳米粒子成功沉积在TiO2-NTs的管口、内壁和管底.金属氧化物改性复合电极的光电催化活性比未改性的TiO2-NTs提高了2倍以上.Fe2O3/TiO2-NTs在可见光区显示出最高的吸收强度.以Fe2O3/TiO2-NTs为阳极处理苯酚废水,光照120min后苯酚去除率达到96%,而未改性的TiO2-NTs的苯酚去除率只有41%.此外,Fe2O3/TiO2-NTs在生成低毒中间产物方面表现出良好的性能.较高的复合电极光电催化活性主要是由于TiO2纳米管和过渡金属氧化物纳米粒子间构筑的高界面面积异质纳米结构,有效地促进了电子转移,抑制了光生电子-空穴对的复合.     

NiO的单层分散态及其载体效应

The NiO dispersion phase on three different supports have been studied by EXAFS in combination with XRD quantitative phase analysis. The result of XRD shows the threshold of NiO/γ-Al_2O_3 system is larger than that of NiO/TiO_2 system and the threshold of NiO/SiO_2 system is the least. From the FT functions of EXAFS for samples we can find that in NiO/γ-Al_2O_3 system a part of Ni changes its coordination polyhedra into tetrahedra, the Ni-Ni coordination peaks reduce markedly with the decrease of NiO content in samples. The result of EXAFS fitting and phase isolation shows Ni-Ni coordination number increases with the increase of NiO content in samples of NiO/γ-Al_2O_3 system and reaches a maximum value of 4.0 and remains constant when NiO content reaches the threshold obtained by XRD. It shows the structure of NiO dispersion phase is in better agreement with the NiO monolayer dispersion model than any other models.
In FT functions of EXAFS for samples at thresholds of two systems the Ni-Ni coordination peaks of NiO/TiO_2 system is much lower than those of NiO/γ-Al_2O_3 system. But they are similar when their NiO contents both close to the threshold of NiO/TiO_2 system. It shows that though the dispersion capacity of NiO in NiO/TiO_2 system is less than that in NiO/γ-Al_2O_3 system its dispersion performance is better.
In NiO/SiO_2 system the coordination peaks are similar to those of pure NiO and the Ni-Ni coordination number approaches 12 of the pure NiO. It shows it is difficult for NiO to disperse on the surface of SiO_2. In fact, for the NiO/SiO_2 system the threshold obtained by XRD is beyond the experiment accuracy so there is no threshold for this system.
Therefore above facts indicate that dispersion threshold and reducing of metal-metal coordination number of the dispersion phase is a quite characteristic feature of monolayer dispersion state.     

A Novel Way to Prepare TiO2 and γ‐Al2O3 Supported Catalysts with Large Surface Areas

Several TiO₂ and γ‐Al₂O₃ supported catalyst systems were prepared by a novel way and characterized by X‐ray diffraction, Raman spectroscopy and BET surface area measurement. The results show: (1) all the samples, including MoO₃/TiO₂, WO₃/TiO₂, V₂O₅/TiO₂, FeSO₄/γ‐Al₂O₃, Al₂ (SO₄)₃/γ‐Al₂O₃, K₂CO₃/‐Al₂O₃ and so on, prepared by impregnating TiO₂·H₂O or pseudo‐boehmite AlO(OH) with the active components then calcining at a high temperature exhibit much larger surface areas than that of pure TiO₂ or γ‐Al₂O₃ calcined at the same temperature; (2) the surface area of the sample increases with the increase in the coverage of active component on the surface of the support; (3) when the content of active component reaches its utmost monolayer dispersion capacity, the surface area of the sample is the largest, and then decreases when the content of active component exceeds its dispersion threshold.     

高比表面空心球状ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂制备及活性

以葡萄糖为模板,聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经500℃焙烧4 h得到ZnO/ZnAl2O4产物。并用XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和UV-Vis DRS等技术对样品进行表征。结果表明产物为空心球状ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂,比表面积高达158.3 m2.g-1。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究了焙烧温度、pH值和PEG加入量对样品光催化活性的影响。结果表明,当pH=9,PEG加入量为10%(以反应理论得到的前驱体ZnO/ZnAl2O4的质量来衡量)时,光催化活性最佳,光照60 min后,0.5 g.L-1光催化剂用量对甲基橙的脱色率达98.7%,与TiO2 Degussa P-25进行比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高了7.7%。     

(MoO3,ZnO)-TiO2/SiO2上光催化甲烷和水的反应性能

(MoO3;ZnO)-TiO2/SiO2上光催化甲烷和水的反应性能;TiO2/SiO2;MoO3;ZnO;甲烷;甲醇;光催化