纳米级SO42-/TiO2固体超强酸储存稳定性研究

用锐钛型纳米TiO2制备了纳米级SO42-/TiO2固体超强酸,通过乙酸和丁醇的酯化反应研究了储存时间、储存条件和浸水后对纳米级SO42-/TiO2固体超强酸催化活性的影响.结果表明纳米级SO42-/TiO2固体超强酸在空气中放置60 d,其催化反应的酯化率仍可达到90.3%.     

纳米级SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2固体超强酸的性能

用锐钛矿型纳米TiO2制备了纳米级SO42-/TiO2和S2O82-/TiO2固体超强酸.分析结果显示:纳米级SO42-/TiO2固体超强酸具有较高的酸强度、较大的比表面积、较强的红外光谱特征吸收峰,对乙酸和丁醇的酯化反应有较高的催化活性.     

硫酸浓度对纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸的影响

用锐钛型纳米TiO2制备了纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸,分析了硫酸浓度不同时其比表面积、失重率、红外光谱及催化活性的不同.当硫酸浓度为1.0mol/L时,它在450～900℃的失重率为3.3%,比表面积为105.2 m2/g,对乙酸和丁醇酯化反应的酯化率达到98.4%.玻璃球负载纳米级SO2-4/TiO2固体超强酸的重复使用性能好,在乙酸和丁醇的酯化反应中重复使用9次后的酯化率才由初次的99.3%变为84.9%.     

SiO_2负载纳米级SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成对羟基苯甲酸丁酯

以对羟基苯甲酸和正丁醇为原料,SiO2负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸为催化剂催化合成对羟基苯甲酸丁酯,研究了对羟基苯甲酸丁酯的合成条件和催化剂的重复使用效果.实验结果显示:SiO2负载纳米级SO42-/TiO2固体超强酸是合成对羟基苯甲酸丁酯的良好催化剂,在最佳反应条件下,对羟基苯甲酸的转化率为98.6%,催化剂重复使用6次后,对羟基苯甲酸的转化率仍可达90.8%.     

SO42-/MxOy型固体超强酸催化醇与甲缩醛反应的研究

采用沉淀-浸渍法制备了SO42-/ZrO2和SO42-/TiO2两种SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂,将其用于催化醇羟基与甲缩醛的甲氧基甲基化反应。分别选用伯醇、仲醇和二醇与甲缩醛反应,考察了硫酸浸渍浓度和催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明:SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂在温和条件下能有效催化醇与甲缩醛反应,生成目的产物;不同类型的醇与甲缩醛反应的难易程度有较大的区别,由易到难的顺序为:伯醇,仲醇,二醇。     

SO_4~(2-)/SiO_2-ZrO_2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成研究

目的研究自制固体超强酸对乳酸乙酯的合成反应的催化效果,寻求乳酸乙酯的最佳合成条件。方法采用溶胶凝胶法制得SiO2-ZrO2基质材料,然后将其通过浸渍法制备了SO42-/SiO2-ZrO2固体超强酸,对SO42-/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应进行了研究。结果SO42-/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应适宜的反应条件为:预焙烧温度为200℃,浸泡硫酸浓度为1.0 mol/L,硅锆摩尔比为15,焙烧温度为500℃,醇酸比为3时,酯化率可达92.7%。XRD对固体超强酸的分析结果表明,其中SiO2是三斜晶型,ZrO2是四方晶型。结论自制的SO42-/SiO2-ZrO2固体超强酸的对乳酸乙酯的合成反应具有良好的催化效果,适宜推广应用。     

固体酸催化剂SO42-/TiO2催化木糖脱水制备糠醛的新方法

探索了以固体超强酸SO42 -/TiO2为催化剂,催化木糖脱水环化制备糠醛的新方法.以TiCl4乙醇溶液(体积比1∶1)作为钛源、以浓氨水作为沉淀剂制备二氧化钛,硫酸溶液作为浸渍液,制备了SO42 -/TiO2固体超强酸.采用二溴化法(溴酸钠-溴化钠)对糠醛产量进行分析,研究了反应条件和催化剂制备过程中硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等对糠醛产率的影响.结果表明,使用固体超强酸作催化剂,在最佳条件下,糠醛产率达到42.6％,而同样条件下用硫酸作催化剂糖醛产率只有15.6％.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/TiO_2的制备及其催化活性

以廉价的无机盐TiCl4为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米TiO2粉末,经硫酸溶液浸泡、活化后制成纳米固体超强酸SO24-/TiO2.着重探讨了纳米固体超强酸的制备条件,并将其用于乙酸正丁酯的合成反应以考察其催化活性.结果表明:该法制备的纳米固体超强酸SO24-/TiO2具有很强的催化活性,且制备成本低,反应时间短,酯化率高.     

纳米固体超强酸SO2-4/TiO2的制备及其催化活性

以廉价的无机盐TiCl4为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界流体干燥技术制备出纳米TiO2粉末,经硫酸溶液浸泡、活化后制成纳米固体超强酸SO2-4/TiO2.着重探讨了纳米固体超强酸的制备条件,并将其用于乙酸正丁酯的合成反应以考察其催化活性.结果表明:该法制备的纳米固体超强酸SO2-4/TiO2具有很强的催化活性,且制备成本低,反应时间短,酯化率高.     

SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成研究

目的 研究自制固体超强酸对乳酸乙酯的合成反应的催化效果,寻求乳酸乙酯的最佳合成条件.方法 采用溶胶凝胶法制得SiO2-ZrO2基质材料,然后将其通过浸渍法制备了SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸,对SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应进行了研究.结果 SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸催化乳酸乙酯的合成反应适宜的反应条件为:预焙烧温度为200 ℃,浸泡硫酸浓度为1.0 mol/L,硅锆摩尔比为15,焙烧温度为500 ℃,醇酸比为3时,酯化率可达92.7%.XRD对固体超强酸的分析结果表明,其中SiO2是三斜晶型,ZrO2是四方晶型.结论 自制的SO2-4/SiO2-ZrO2固体超强酸的对乳酸乙酯的合成反应具有良好的催化效果,适宜推广应用.     

水解沉淀法制备氮掺杂TiO_2可见光光催化剂

为拓展TiO2可见光的响应范围,以氨水为氮源,在常温条件下采用水解沉淀法制备了氮掺杂TiO2粉末。以X射线衍射、紫外-可见漫反射吸收光谱和X射线光电子能谱等对TiO2进行了表征。对可见光照射下的光催化活性进行了测试,并考察了煅烧温度及掺杂量等对光催化活性的影响。结果表明:氮掺杂致使TiO2吸收边带向可见光区偏移,在降解亚甲基蓝的实验中表现出良好的可见光催化活性;随煅烧温度的增加,氮摩尔分数增加,晶粒增大,可见光催化活性减弱;煅烧温度为400℃,氮的摩尔分数为2%时制备样品的光催化活性最高。     

锌掺杂对纳米TiO2光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛和锌掺杂二氧化钛光催化剂，傅立叶变换红外光谱表征结果显示，随着焙烧温度升高，红外吸收峰进一步分裂；热重分析结果表明，掺锌后粒子表面对水的吸附能力增强；X射线衍射分析和Scherrer公式计算结果表明，随着温度的升高TiO2粒子半径增长加速，其结果与电子扫描显微镜和BET比表面积表征结果一致；光催化降解亚甲基蓝实验结果表明，掺锌2％(质量分数)的二氧化钛催化剂在530℃焙烧后催化活性最高。     

电喷法合成TiO2纳米纤维与微米球及其光催化制氢性能

采用电喷法合成了TiO2纳米纤维与微米球.通过X射线粉末衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱和比表面积与孔径分析,对TiO2纳米纤维与微米球进行了结构表征.详细研究了影响TiO2纳米纤维与微米球成型的各种因素.结果表明,电喷所用的聚合物溶液的黏度是TiO2纳米纤维与微米球成型的关键因素.光催化分解水制氢测试表明,与TiO2纳米颗粒相比,TiO2纳米纤维与微米球的光催化分解水产氢活性分别提高了80%和60%.     

n型TiO_2-Ni半导体复合光电极的制备与研究

本文研究了用于光电化学电池(PEC)中的n型TiO_2-Ni半导体复合电极的制备方法和特性.实验采用了上流循环沉淀共沉积复合镀复和常压氮气氛还原新工艺.获得了制备n型TiO_2半导体复合电极的最佳工艺条件,并在沉淀共沉积复合镀机理研究中引入颗粒床电极模型.对TiO_2-Ni复合电极的电化学和光电化学特性进行了测试,发现了半导体复合电极的一些新特点.并据此对TiO_2半导体电极的应用与发展做了估价.     

纳米TiO2材料的环境与健康效应初探

小鼠采用非暴露式气管内注人法注入颗粒悬液建立动物模型,定期染毒,在第10 d处死小鼠,并进行肺泡灌洗,测定肺泡灌洗液(BALF)中各项指标以及肺脏器系数.纳米T iO210 m g/kg bw组以上各指标均高于对照组和纳米T iO21 m g/kg bw组,差异显著(P<0.01或P<0.05).纳米T iO210 m g/kg bw组脏器系数、LDH活力、HYP含量均高于常规T iO210 m g/kg bw组,差异显著(P<0.01或P<0.05);虽然纳米T iO210 m g/kg bw组白细胞数目高于常规T iO210 m g/kg bw组(7.47×105),但差异无显著性.在本实验条件下,纳米T iO2颗粒对小鼠肺的急性损伤作用比常规T iO2更严重,对生物体健康构成潜在威胁,为研究纳米T iO2对人体及环境的潜在性影响奠定实验基础.     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

TiO_2-KNO_3溶液界面吸附Cu(Ⅱ)的动力学特征

本文通过用BAM理论处理吸附动力学数据，得出Cu（Ⅱ）在TiO2-KNO3溶液界面上的吸附过程由液膜扩散所控制，吸附反应级数为一级．     

金属共掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用sol—gel法制备了Fe^3 -Ce^4 、La^3 --Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂,以对水溶液中Rhodamine B的降解考察其光催化活性。XRD结果表明,制备的催化剂为锐钛矿型。共掺杂催化剂的光活性均高于单掺杂催化剂,La^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂光活性高于Fe^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂。荧光光谱(PL)结果表明,La^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂有较弱的荧光强度,说明光催化活性与荧光强度具有负相关性。     

紫外光照射下纳米TiO2降解水中有机氯酚类化合物

选取有机氯酚类化合物邻氯苯酚(OCP)、对氯苯酚(PCP)及2,4-二氯苯酚(DCP)为目标化合物,在紫外光照射下(330 nm<λ<380 nm),以P25纳米TiO2作为光催化剂,研究其对目标化合物的降解特性.考察了酸度及紫外光光解对其降解行为的影响,结果表明OCP、PCP及DCP分别在pH 6.0、4.2、5.0酸度条件下降解效果最好.在实验条件下OCP、PCP及DCP分别降解240 min、270 min1、60 min后矿化率达到100%.OCP、PCP及DCP降解速率常数分别为0.004 54、0.003 64及0.005 03.根据实验结果及文献初步探讨了其光催化氧化降解机理.     

光电耦合降解废水制膜技术及其电化学特性的研究

首次采用了用导电玻璃制作TiO2薄膜电极的方法,并研究了外加偏电压对光降解效率的影响.通过实验可知,使用外加偏电压可以有效地促进光生电子和空穴的分离,进一步提高降解效率.