类水滑石CuMgAl的制备、表征及其催化性能的研究

针对共沉淀法制备类水滑石难于操作、易混入碱金属离子等缺点,采用水热和尿素水解法制备了三元类水滑石CuMgAl（Cu＋Mg/Al=3,Cu/Mg=5.0,3.0,1.0,0.33）,并将合成的类水滑石用于苯羟基化反应;采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等手段对类水滑石进行表征,以CuMgAl31作为催化剂,考察了反应时间、反应温度、溶剂及用量、催化剂用量、n（benzene）/n（H2O2）对苯羟化反应的影响.结果表明：与CuMgAl11、CuMgAl21、CuMgAl13催化剂相比,CuMgAl31具有较高的反应活性,反应的最佳条件为：反应时间6h、反应温度65℃、15mL吡啶作为溶剂、10mg催化剂、n（benzene）/n（H2O2）=3.0时,苯的转化率为5.5%,苯酚的选择性几乎为100%.     

木质素磺酸盐插层Mn-Al类水滑石的制备及其催化性能研究

利用水热法制备了木质素磺酸盐插层Mn-Al类水滑石,并将其用于过一硫酸氢盐的活化以降解抗生素.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱和紫外-可见吸收光谱对插层前后的Mn-Al类水滑石的晶体结构、形貌进行表征与分析.同时,研究了磺酸根插层Mn-Al类水滑石对类水滑石催化性能的影响.     

Co-Mg-Al-Cr四元类水滑石的合成与表征

采用共沉淀法合成了Mg-Al-Cr、Co-Mg-Al三元类水滑石和两个替换二价和三价同时部分替换的Co-Mg-Al-Cr的四元类水滑石样品.应用X-射线衍射、差热分析和比表面积测定等分析方法对样品进行研究及表征.研究结果表明,合成了晶型比较完好的水滑石化合物,合成三元类水滑石比四元类水滑石较容易,且其晶型比合成的四元类水滑石更为理想.     

Co/Mg/Al/Ni四元类水滑石的制备与表征

采用共沉淀法制备了Mg/Al、Co/Mg/Al、Co/Mg/Al/Ni等类水滑石样品.应用X-射线衍射分析(XRD)、热重-差热分析(DSC)及比表面积测定(BET)等方法对所制备的类水滑石样品进行了检测和分析.实验结果表明,合成的水滑石(HT)及类水滑石(HTLCs)具有水滑石的特征衍射峰,且其混合氧化物样品的比表面与水滑石的比表面相近,说明合成的化合物基本具备水滑石的性质.     

微波加热回流法合成Mg-Al二元类水滑石化合物

采用微波加热回流法合成镁铝型二元类水滑石化合物.利用X-射线衍射分析(XRD)对合成产物进行表征.结果表明,合成样品均有水滑石的层状结构,结晶良好.此外,本研究还探讨加热强度、反应时间和反应体系的pH对合成产物结构的影响.     

微波辅助溶胶-凝胶法一步合成纳米氧化锌及其催化降解性能研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,以无水乙醇为溶剂,采用微波辅助溶胶-凝胶法一步制备了纳米ZnO,用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、电子显微镜和电子能谱对其进行了表征.用紫外光作为光源,一定浓度的活性艳蓝为光催化反应模型污染物,研究了在不同反应时间下微波辐射合成的ZnO光催化性能并与传统溶胶-凝胶法合成的纯氧化锌作比较.结果表明,采用微波法合成的ZnO吸收边蓝移,粒径变小,光催化活性提高;微波辐射30min合成的ZnO光催化性能最好,当催化剂用量为10mg,对质量浓度为20mg/L的活性艳蓝溶液100mL的降解率40min达到90%.     

Mg(Al)O催化环氧丙烷一步法合成碳酸二甲酯的研究

由水滑石焙烧制得镁-铝氧化物,使用镁-铝氧化物催化剂以环氧丙烷(PO)、二氧化碳和甲醇为原料一步催化合成了碳酸二甲酯(DMC)并联产碳酸丙烯酯(PC)和丙二醇(PG).实验表明,n(Mg)/n(Al)=8的水滑石经773 K焙烧后得到的催化剂对一步合成具有最佳的催化性能.在反应温度433 K和压力6 MPa下,使用镁-铝氧化物催化剂反应10 h后PO转化率达到100%,DMC选择性为20.2%.     

纳米TiO2的离子-水混合热法合成及其光催化性能

以离子液体[C2OHMIM]+Cl-为介质,采用离子热法合成了球形纳米TiO2光催化剂,借助X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱仪和紫外-可见光谱仪对产物进行了表征.以合成的样品为光催化剂,罗丹明B为降解物,研究离子液体浓度、反应时间和反应温度等对TiO2光催化活性的影响.研究结果表明,由此法得到的TiO2均为金红石相,形貌是由纳米晶小颗粒堆积起来的球形颗粒.当离子液体质量分数为66.6%,反应温度150℃,反应时间24 h时,合成样品的光催化活性最强,此时对罗丹明B的降解率最高,并且高于P25.     

Zn-Mn-Al层状水滑石基复合氧化物光催化还原二氧化碳

采用水热法制备ZnMnAl-CO3类水滑石,再经焙烧制备纳米锌锰铝三元复合金属氧化物光催化剂.采用X射线衍射表征了催化剂的组成结构.在模拟太阳光下,通过光催化降解甲基橙和还原CO2来考察样品的光催化活性,并探讨论了各种金属离子比、焙烧前后及焙烧温度对光催化活性的影响.结果表明:当锌、锰和铝的摩尔比为3:1:1、400℃焙烧时所得的样品,具有很强的CO2还原活性,明显优于对甲基橙的降解.当NaOH与Na2SO3的质量比为1.6:5.04时,催化剂加入量为1g/L,反应6h所得CO2的主要还原产物甲醇最多,峰面积达89.7%,说明该样品对减排温室气体具有潜在的应用前景.     

SDS/AA复合改性水滑石的制备及表征

以MgAl-CO_3型水滑石为前体,由离子交换法制备十二烷基磺酸钠和丙烯酸复合改性的插层水滑石,并用X射线衍射仪、红外光谱仪对样品进行表征。研究了pH、反应温度、反应时间、丙烯酸和水滑石的摩尔比对离子交换反应的影响。结果表明,当pH为4、反应温度为70℃、反应时间为3 h、丙烯酸与水滑石的摩尔比为1时获得的插层水滑石的层间距较大、插层率高。     

元素组成对类水滑石晶体结构的影响研究

合成了一系列类水滑石，通过X射线衍射、电子显微镜、元素分析、粒度分布等技术手段研究了元素组成及原料配比对类水滑石晶体结构的影响．     

有机复合改性水滑石的制备与表征

为改善水滑石层间距小,在聚合物中不易分散的不足.以十二烷基硫酸钠(SDS)和山梨酸钾(SBA)为复合插层剂,采用焙烧复原法对水滑石(LDH)进行有机复合插层改性,并用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)对样品进行了表征.结果表明:在反应温度为70℃,反应时间为4 h,插层剂与水滑石质量比为1﹕1的情况下,首先在体系p H为9时加入SDS,然后在体系p H为4时加入SBA的方法,可以将SDS/SBA复合阴离子插入至LDH完全取代CO_3~(2-).改性后的LDH层间距较大,该材料在食品保鲜膜改性添加剂中具有潜在的应用.     

MoS_2空心微球的制备、表征与光催化应用

采用水热法,以钼酸铵提供钼源,硫脲提供硫源,水作为反应溶剂,再加入乙酸、乙酸钠混合均匀,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂来合成空心微球结构的MoS_2.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪对获得的样品进行形貌、结构和成分分析.以有机染料罗丹明B作为废水模型,在紫外灯照射下,研究具有空心微球结构的MoS_2的光催化性能.结果表明:这种具有空心微球结构的MoS_2,由于能够对紫外光进行多次反射和散射,大大提高了紫外光的利用效率,进而表现出了优异的光催化性能.     

以合欢木为模板的海绵状生物遗态ZnO的制备及光催化性能

以合欢木为模板合成了具有合欢木结构的氧化锌(ZnO)遗态光催化材料,通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、紫外-近红外光谱仪以及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等仪器对不同温度下合成样品的物相、形貌、结构及光催化性能等进行了表征和分析。XRD结果表明,本次试验成功地制备了ZnO系列样品,温度的改变并没有对ZnO的晶体结构产生影响;FESEM结果表明,合成的ZnO样品具有多孔和絮状的结构。在紫外-可见光的照射下,试验了ZnO对罗丹明B(RhB)的催化降解性能,结果表明,500℃下合成的ZnO的光催化降解效率最高,为84.6%。     

锌铝类水滑石催化酯化高酸原油脱酸

采用共沉淀法制备锌铝类水滑石,用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、SEM扫描电镜、BET比表面孔径测量及TG-DTA热分析对其表征,并考察其对高酸原油酯化脱酸反应的催化性能.结果表明:经过ZnAl-HTlc催化剂的作用,在原油与催化剂的质量比为200、反应时间为60 min、反应温度为250 ℃、乙醇与油的质量比为0.02的条件下,原油的酸值可以由3.61降到0.24;原油中的环烷酸与乙醇反应生成环烷酸乙酯,可有效降低原油的酸值并降低其对设备的腐蚀性,能够满足炼油厂在不进行材质升级条件下加工高酸原油的需要.     

BiOBr/TiO2复合光催化材料的制备及其光催化性能的研究

采用水热法制备了TiO_2、BiOBr、BiOBr/TiO_2复合光催化剂材料,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、红外吸收光谱(FTIR)对其进行表征,并以甲基橙为降解物,进行了光催化性能的研究。结果表明:复合材料BiOBr/TiO_2中BiOBr和TiO_2不同的质量比、水热反应温度、水热反应时间、对BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化性能都有影响,当BiOBr/TiO_2的质量比为1:1、水热反应温度为160℃、水热反应时间12 h,BiOBr/TiO_2复合光催化剂的光催化活性最佳,甲基橙降解率可达97.19%。     

三氧化钨纳米片的制备及其光催化性质研究

利用化学沉淀法和水热法制备单斜相和正交相WO3纳米片,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对合成产物进行表征.以合成的WO3光催化降解次甲基蓝染料为模型,研究光催化反应的影响因素,比较不同物相WO3的催化性能,测定单斜相和正交相WO3的带隙能.与正交相产物相比,单斜相WO3的带隙能较小,更容易发生电子吸光和跃迁,产生数量较多的电子-空穴对,因而具有较高的光催化活性.     

铜铝复合氧化物的制备及催化异丙醇脱氢反应的研究

利用共沉淀法合成了铜铝类水滑石,并以其为前驱体,经不同温度下焙烧制备复合金属氧化物,借助现代分析技术XRD,TG-DTA,FT-IR等对合成物性质进行表征,以异丙醇脱水脱氢为探针反应,评价催化剂表面的酸碱催化行为。实验结果表明,一定条件下,铜铝类水滑石衍生复合氧化物表现出良好的脱氢催化性能,350℃反应时,异丙醇转化率为100%,脱氢选择性近100%。     

焙烧温度对镁铝水滑石焙烧产物物性影响的研究

用共沉淀法制备了Mg-Al水滑石(Mg/Al摩尔比为3)样品,经焙烧得Mg-Al-O混合氧化物,运用X射线衍射、热重-差热分析、比表面积和孔容测定等方法对其进行了初步表征,考察了焙烧温度对焙烧产物物性的影响.结果表明,以水滑石为前体的Mg-Al-O样品具有良好的热稳定性,经过800℃焙烧,其BET表面积仍有120m2/g,样品的孔径分布集中在18nm左右且不受焙烧温度的影响.     

有机阴离子柱撑水滑石的制备与表征

用离子交换法制备了十二烷基苯磺酸柱撑水滑石(LDH-DB)、十二烷基硫酸柱撑水滑石(LDH-DS)和硬脂酸柱撑水滑石(LDH-St),并通过XRD、FTIR和TGA对改性前后LDH的结构进行了表征.结果表明:当有机阴离子与LDH物质的量比为2、反应温度为70～80,℃、反应时间为2,h、反应pH为4时,有机阴离子可以插入水滑石层间完全取代CO23-,且反应生成的柱撑水滑石具有完整的层状结构.