以廉价的钛酸丁酯为钛源制备TiO2柱层状铌酸

以HNb3O8为层板主体, 正癸胺为预支撑剂, 以钛酸丁酯为钛源, 采用逐步离子交换法制备出钛(IV)多聚阳离子柱撑的铌酸盐, 经在空气中高温焙烧后得到TiO2柱层状铌酸. 用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附技术和透射电镜(TEM)对产物结构进行了表征. TiO2柱层状铌酸的层间距为1.39 nm, 柱高为0.63 nm, 比表面积为35 m2•g－1. 该层柱材料具有良好的热稳定性, 在823 K的空气气氛中焙烧处理后, 其层柱结构仍能保持. 与先前用异丙氧钛为钛源制备TiO2柱层状铌酸的研究结果进行对照可知, 以廉价的钛酸丁酯代替异丙氧钛作钛源是可行的. 证明Ti(IV)多聚阳离子中不含CH3COO—等有机基团, 该多聚阳离子物种的形式是[Ti(OH)x(H2O)y]z＋.     

溶胶插入法制备高比表面TiO2柱层状铌酸

采用溶胶插入法合成了氧化钛柱层状铌酸，并用XRD、IR、BET和TEM等技术进行了表征。所得层柱材料是多孔性的，包含大量的中孔，其BET比表面积高达131.3m²·g^-1(450℃)。另外，材料具有较好的热稳定性，经450℃焙烧后其层间距为1.26nm，经550℃焙烧2h后其层柱结构仍然保持。     

氧化铬柱层状铌酸的合成和表征

本文报道先用正丙胺预支撑层状铌酸,然后同氯化四甲铵水溶液进行离子交换,最后再与醋酸铬(Ⅲ)水溶液反应可得含铬(Ⅲ)聚合离子支撑的层状铌酸。进一步焙烧所得含铬(Ⅲ)聚合离子支撑的层状铌酸可得氧化铬柱层状铌酸。该材料具有较高的热稳定性(>700℃)和BET比表面(66.7 m²/g),是一类中等偏弱的新型多孔固体酸(平均孔径为3.3 nm,总酸量为188.3 μmol/g,且主要为Lewis酸)。     

多孔性层状钙钛矿型镧铌酸催化剂的制备

 用正己胺预支撑层状镧铌酸,以3-丙氨基三乙氧基硅烷为硅源,将其水解后形成的硅聚合体粒子插入到镧铌酸的层间,经焙烧后制成氧化硅柱支撑的多孔性镧铌酸催化剂. 它的层间通道高度约0.52 nm,比表面积从柱撑前的5 m2/g增大到109 m2/g. 镧铌酸比表面积的显著增大,主要是由氧化硅柱撑后形成的层间狭缝状微孔孔道所提供的. 充分暴露的层间内表面使镧铌酸的酸催化性能得到大幅度改善,对异丙醇脱水的催化活性从未支撑时的32.0%提高到柱撑后的73.9%. 此催化剂的层状结构可保持到700 ℃以上,是一热稳定的多孔性层柱材料. 在催化剂制备过程中,柱化液浓度和回流反应时间对层柱材料的多孔性具有较大的影响,进而影响其酸催化活性,但这些因素不能显著改变材料的层间通道高度.     

CdS柱撑钛铌酸介孔复合材料的制备与光解水制氢活性

以钛铌酸纳米片层为主体,CdS纳米颗粒为客体,通过剥离-重堆积法合成了不同投料比的CdS-TiNbO5介孔复合材料,材料的层间距为1.19nm,比表面积约为93m2·g-1。CdS-TiNbO5复合材料表现出良好的光解水制氢活性,当投料比nCdS∶nHTiNbO5=1∶2时,复合材料在模拟太阳光和可见光下的产氢速率分别为231和184μmol·h-1·g-1,是CdS的8.6和9.7倍。复合材料光催化活性的提高归因于比表面积的增加和光生载流子的有效分离。     

CdS柱撑钛铌酸介孔复合材料的制备与光解水制氢活性

以钛铌酸纳米片层为主体,CdS纳米颗粒为客体,通过剥离-重堆积法合成了不同投料比的CdSTiNbO₅介孔复合材料,材料的层间距为1.19nm,比表面积约为93m₂·g^-1.CdSTiNbO₅复合材料表现出良好的光解水制氢活性,当投料比n_CdS/n_HTiNbO5=1:2时,复合材料在模拟太阳光和可见光下的产氢速率分别为231和184μmol·h^-1·g^-1,是CdS的8.6和9.7倍.复合材料光催化活性的提高归因于比表面积的增加和光生载流子的有效分离.     

TiO2柱层状HTiNbO5 的合成及在环己酮肟气相Beckmann重排反应中的催化性能

钛酸异丙酯(TIP)、CH₃COOH和H₂O按体积比1∶16∶40混合后得到Ti(Ⅳ)多聚阳离子柱化液, 与正癸胺插层钛铌酸盐进行交换反应后制得钛(Ⅳ)多聚阳离子插层钛铌酸盐, 其层间距为1.70 nm. 在空气气氛中于623 K焙烧处理后, 所得产品能保持良好的层柱结构. 在空气气氛中于723 K焙烧后所得的TiO₂柱层状钛铌酸(TiO₂-HTiNbO₅), 其层间距为0.97 nm, 比表面积为89 m²/g. 以TiO₂-HTiNbO₅为载体, 用浸渍法制备了一系列B₂O₃负载量不同的负载型样品B₂O₃/TiO₂-HTiNbO₅, 考察了它们在环己酮肟气相Beckmann重排反应中的催化性能并测试了它们的红外光谱. B₂O₃/TiO₂-HTiNbO₅的催化性能优于TiO₂-HTiNbO₅. 在B₂O₃负载质量分数为7.31%的催化剂上, 环己酮肟转化率接近100%且在4.5 h内无明显改变, 己内酰胺选择性接近90%. 红外光谱分析结果表明, 当B₂O₃负载量很低时, 硼组分高度分散于载体TiO₂-HTiNbO₅表面, 并主要以BO₄结构形式存在; 当B₂O₃负载质量分数高于7.31%时, BO₃结构形式在数量上占优势. 将催化性能与红外光谱结果关联后可知, 对于负载型样品B₂O₃/TiO₂-HTiNbO₅, 表面的BO₃和BO₄两种结构形式在环己酮肟气相Beckmann重排反应中具有协同促进作用.     

具有不同层间距的氧化铝柱层状钛铌酸盐的制备

层往金属氧化物是近年来受到人们普遍重视的一类新型多孔材料［‘－‘］．与层状粘土问不同，层状金属氧化物通常无通水膨胀性．因此，要制备热稳定的无机氧化物柱层状金属氧化物是比较困难的．事实上，目前这方面的研究工作大部分都局限在用有机胺来支撑此类层状金足氧化物［’一月．1989年，Cheng等人问首次采用分步交换法制备了具有单一层间距的氧化铝柱层状铁酸盐．作者也报导了大层间距氧化铝柱层状钛酸盐的制各门．由于这类材料的主要用途之一是制作分子筛和择形催化剂，对于不同大小的分子客体就要求具有不同层间距的层柱金属氧化物…     

具有不同层间距、比表面和孔径大小的氧化硅柱层状铌酸的制备

层柱金属氧化物是近年来被开发的新型无机多孔材料［１～６］．水合铌酸是一类独特的固体酸催化剂,通常是非孔性的,且经较高温度热处理后比表面和酸性均很小,从而限制了其在催化领域中的应用［７］．我们［３］曾报道了氧化硅柱层状铌酸的制备,本文则通过进一步改变制备过程中所用氨基丙基三乙氧基硅烷（ＡＰＳ）溶液的浓度、反应温度和时间,获得了一系列具有不同层间距、比表面和孔径的氧化硅柱层状铌酸．１　实验部分ＨＮｂ３Ｏ８·Ｈ２Ｏ的制备见文献［８］．将１ｇＨＮｂ３Ｏ８·Ｈ２Ｏ加入７０ｍＬ不同浓度的ＡＰＳ水溶液中,所得…     

氧化硅柱层状镧钛酸盐的制备和表征

本文报道通过先用正己胺盐酸盐水溶液与K₂La₂Ti₃O₁₀发生离子交换得到正己铵离子柱撑的层状镧钛酸盐，然后再与氨基丙基三乙氧基硅烷的正八面体多聚体作用，最后将层间的有机物焙烧分解掉后可得新型氧化硅柱层状镧钛酸盐。采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、差热--热重分析(TG/DTA)、透射电子显微镜(TEM)和比表面测定等方法对该新材料进行了表征。结果表明，所得氧化硅柱层状镧钛酸盐具有很高的热稳定性(>800℃)     

Sm2O3掺杂TiO2光催化剂的制备和性能

 采用溶胶-凝胶法制备了Sm2O3掺杂TiO2光催化剂,通过X射线衍射、程序升温脱附和漫反射紫外-可见光谱等手段对催化剂进行了表征,并以苯酚为光催化降解反应模型化合物考察了光催化剂的活性,测定了苯酚在TiO2和Sm2O3掺杂TiO2光催化剂上的吸附常数. 结果表明,Sm2O3掺杂TiO2光催化剂具有较强的紫外光吸收性能. Sm2O3掺杂使TiO2粒径减小,比表面积增大,同时导致氧脱附温度提高及脱氧量增大. Sm2O3掺杂有利于反应底物在催化剂表面的吸附,Sm2O3的最佳掺入量为Sm/Ti摩尔比=0.8%.     

La2O3掺杂TiO2光催化剂的制备和性能

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3掺杂TiO2纳米光催化剂，并通过XRD、TEM、BET和XPS等手段进行了表征．掺入La2O3后，阻止了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变，使TiO2的粒径减小，比表面积增大．以甲基橙为光催化降解反应模型化合物，考察了光催化剂的活性．测定了甲基橙在纯TiO2和La2O3掺杂TiO2光催化剂上的吸附常数．考察了pH、H2O2对降解性能的影响．讨论了光催化活性与催化剂性质的关系．     

TiO_2-Al_2O_3载体的制备方法对其负载的磷化镍催化剂加氢脱氮反应性能的影响

采用共沉淀法和原位溶胶-凝胶法制备了TiO2-Al2O3复合载体,其负载的磷化镍催化剂采用等体积浸渍法和H2原位还原法制备.通过N2吸附(BET)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、程序升温还原(TPR),X射线光电子能谱(XPS)和等离子体发射光谱(ICP-AES)表征技术对催化剂进行了表征,并通过喹啉的加氢脱氮反应评价了催化剂的加氢脱氮性能.结果表明,原位溶胶-凝胶法制成的复合载体基本保留了原有的γ-Al2O3的孔特征,具有较大的比表面积和较宽的孔分布,TiO2主要以表面富集的形式分散在管状的γ-Al2O3表面,其负载的磷化镍催化剂还原后所形成的活性相为Ni2P和Ni12P5;而共沉淀法制成的复合载体比表面积较小,孔径分布更加集中,TiO2趋于在块状的Al2O3表面均匀分散,其负载的磷化镍催化剂具有更好的可还原性,还原后所形成的活性相为Ni2P.不同的载体制备方法和不同的钛铝比对催化剂加氢脱氮性能影响较大,当n(Ti)/n(Al)=1/8时,共沉淀法载体负载的催化剂表现出最佳的加氢脱氮性能,在340℃,3 MPa,氢油体积比500,液时空速3 h-1的反应条件下,喹啉的脱氮率可以达到91.3%.     

Monolayer HNb3O8 for Selective Photocatalytic Oxidation of Benzylic Alcohols with Visible Light Response

Monolayer HNb₃O₈ 2D nanosheets have been used as highly chemoselective and active photocatalysts for the selective oxidation of alcohols. The nanosheets exhibit improved photocatalytic activity over their layered counterparts. Results of in situ FTIR, DRS, ESR, and DFT calculations show the formation of surface complexes between the Lewis acid sites on HNb₃O₈ 2D nanosheets and alcohols. These complexes play a key role in the photocatalytic activity of the material. Furthermore, the unique structural features of the nanosheets contributed to their high photocatalytic activity. An electron transition from the coordinated alcohol species to surface Nb atoms takes place and initiates the aerobic oxidation of alcohols with high product selectivity under visible light irradiation. This reaction process is distinct from that of classic semiconductor photocatalysis.     

TiO2-Al2O3载体的制备及Ni2P/TiO2-Al2O3催化剂上的同时加氢脱硫和加氢脱氮反应

 以溶胶-凝胶法制备的 TiO2-Al2O3 复合氧化物为载体, 采用浸渍法制备了 Ni2P/TiO2-Al2O3 催化剂, 并用 X 射线衍射、N2 吸附脱附、红外和 X 射线光电子能谱等技术对催化剂进行了表征, 考察了载体中 TiO2 含量、焙烧温度及其制备方法对 Ni2P/TiO2-Al2O3 催化剂上同时进行噻吩加氢脱硫和吡啶加氢脱氮反应的影响. 结果表明, 以 Ni/P 摩尔比为 1/2 的前驱体制备的催化剂表面仅出现 Ni2P 物相; 当载体中 TiO2 的含量为 80%, 焙烧温度为 550 oC 时, Ni2P/TiO2-Al2O3 催化剂上加氢脱硫和加氢脱氮的活性最高. 在 360 oC, 3.0 MPa, 氢/油体积比 500, 液时体积空速 2.0 h?1 的条件下, 噻吩和吡啶转化率分别为 61.3%和 64.4%.     

磁性纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法，在磁性Fe3O4表面包覆TiO2，制备了一种新型纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料．XRD，TEM对材料形态结构及包覆情况的分析，显示TiO2包覆在Fe3O4表面，形成平均尺寸为35～50nm的复合结构；UV-vis吸收曲线表明，复合材料对光的吸收出现红移，吸收强度增大；对染料废水光催化降解的模拟研究表明，该复合材料对活性艳红染料的脱色率达100％，是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂．     

纤维状TiO2／Bi2O3光催化剂的制备及其光催化性能

研究了SrCo0．7Fe0．2Mo0．103-δ（SCFM）材料的相组成、微观结构、热膨胀系数、氧渗透性能和化学稳定性,其结果和文献中的SrCo0．8Fe0.2O3-δ（SCF）做了对比．通过EDTA-citric混合方法成功获得了纯相SCFM材料．SCFM材料在500-1050℃显示出比SCF材料更低的热膨胀系数（24×10^-6-29×10^-6／K）,表明其具有一种更稳定的结构,尽管由于Mo掺杂造成其透氧率比SCF材料低,但是SCFM的透氧率仍然维持在一个较高水平．证实SCF中的Mo掺杂能够阻止晶格中的有序-无序转变,提高了其在CO2下的化学稳定性．     

复合光催化剂Er2O3/TiO2的制备及其性能的研究

以钛酸丁酯和Er2O3为原料，无水乙醇为溶剂，硝酸为抑制剂，采用溶胶．凝胶法制备了Er2O3／TiO2复合催化剂，利用XRD对其进行了表征。讨论了Er2O3的添加量、热处理温度和时间对Er2O3／TiO2活性的影响；研究了溶液pH值、溶液浓度、光照时间等对Er2O3／TiO2光催化降解酸性红B的影响，以30W 365nm紫外灯为光源光照2-3h，酸性红B的光催化降解率达96％以上。Er2O3／TiO2光催化降解酸红性B的反应符合一级反应动力学。     

NaV_3O_8作为锂离子电池正极材料的制备及应用

利用水热-退火法合成了钒酸钠材料NaV_3O_8,采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行了表征,探究了该材料作为锂离子电池正极材料的电化学性能。实验发现,该材料表现出了高容量及良好的循环性能,在200 mA/g的电流密度下,经过80次循环后其比容量还能维持在150 mAh/g以上。此外,在充放电电流密度分别为0.2、0.4、0.8、1.6、2 A/g时,其放电比容量分别为207、195、170、139、102 mAh/g,展现了良好的倍率性能。