表面改性对含钛炉渣光催化性能的影响

以攀钢含钛高炉废渣为原料,掺杂不同比例稀硫酸,采用高能球磨复合无机改性低温煅烧的方法,合成了具有钙钛矿型的表面改性含钛炉渣催化剂(SMTBBFS).用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)和热重(TG)分析对SMTBBFS催化剂进行了表征,确定其具有钙钛矿结构;煅烧后出现明显团聚现象,粉体的颗粒形态均为不规则块状;在紫外-可见区域具有较强的光吸收能力.由Cr(Ⅵ)的光催化还原率来评价稀硫酸不同掺杂比例对SMTBBFS催化剂光催化活性的影响.结果表明:硫酸掺杂比例为2.5%时,SMTBBFS催化剂由于存在较高的CaTiO3/TiO2晶相比、吸附容量以及适宜的表面酸性,而具有较高的光催化活性.     

热处理时间对钒掺杂钛高炉渣材料性能的影响

采用高温固相法,在800℃不同热处理时间合成了具有钙钛矿型的钒掺杂的含钛高炉渣催化剂(vanadium oxide modifie dtitanium-bearing blast furnace slag,VTBBFS).用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见漫反射光谱对VTBBFS催化剂进行了表征,确定其具有钙钛矿结构;不同的热处理时间并未改变催化剂的晶相组成和表面形貌,但对催化剂的光吸收能力产生较大影响,使催化剂在紫外区域光吸收能明显提高,并发生红移.以白色念珠菌为实验菌种考察VTBBFS催化剂抗真菌能力.结果表明,热处理时间为2h时,VTBBFS催化剂具有较强的抗白色念珠菌能力,在普通光照下杀菌率可达到100%,并具有持续抑菌性能.     

甲基橙对含钛炉渣可见光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

采用硫酸盐掺杂的含钛高炉渣(sulfate-modified titania-bearing blast furnace slag,STBBFS)作为光催化剂,研究了可见光下,Cr(Ⅵ)单一体系和Cr(Ⅵ)-甲基橙(Cr(Ⅵ)-methyl orange(MO))复合体系对STBBFS光催化活性的影响.结果表明:酸性条件下,存在甲基橙时,Cr(Ⅵ)的光催化还原效率明显增强,Cr(Ⅵ)-MO复合体系中Cr(Ⅵ)的还原效率是Cr(Ⅵ)单一体系的1.35倍.Cr(Ⅵ)-MO复合体系中,Cr(Ⅵ)和MO的协同效应因子分别为18.3和39.8,说明Cr(Ⅵ)和MO之间存在较强的协同效应,存在有机物易于提...     

含钛高炉渣活度模型的建立及热力学分析

根据分子离子共存理论,建立了CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2含钛高炉渣活度模型,模型计算结果与实验测定结果吻合较好.利用该模型并结合相图计算分析了碱度和w(TiO2)对含钛高炉渣主要组元活度的影响.结果表明,含钛高炉渣中钛的主要赋存相是CaO·TiO2,1500℃时典型含钛高炉渣中CaO·TiO2的活度为0.18.随着碱度和w(TiO2)增加,CaO·TiO2活度先增后减.当碱度区间在1.08~3.08,w(TiO2)在26%~43%的条件下,有利于CaO·TiO2活度的增加,促进钛组分在钙钛矿中富集.CaO·TiO2活度最大值所需碱度随TiO2含量的增加而增加,当含钛高炉渣中w(TiO2)为20%~28%时碱度为1.34~1.63,对促进钛在钙钛矿中的富集是有利的.     

掺杂Cu2+对钙钛矿型LaFeO3光催化分解水制氢性能的影响

利用柠檬酸法制备了系列钙钛矿型复合氧化物LaFe1-xCuxO3(x=0～0.07),通过XRD、TEM、UV-VIS DRS、XPS和PLS等表征手段对其晶相结构、形貌、吸光特性和表面性质进行了表征,并结合光催化分解水反应评价了其产氢活性.结果表明:柠檬酸法制得的钙钛矿型LaFeO3为纳米级材料,其在紫外—可见光区具有较宽的吸收带,掺杂Cu2 可增强对可见光的吸收;在紫外光的激发下,系列纳米钙钛矿型LaFe1-xCuxO3(x=0-0.07)具有一定的光催化分解水产氢活性,且掺杂Cu2 可在一定程度上提高产氢量,其掺杂的最佳摩尔分数为0.05.     

氧化对含钛高炉渣含钛相演变规律的影响

氧化条件下含钛高炉渣中含钛矿相的改变是含钛高炉渣综合利用的关键.通过扫描电子显微技术、X射线能谱分析、X射线物相分析和图像分析等手段,对氧化前的含钛高炉渣及其氧化改性后渣的形貌像进行分析.结果表明,氧化后渣中含钛相的形貌、成分和相结构等发生变化;钛的赋存状态也发生相应的改变,渣中攀钛透辉石和富钛透辉石几乎消失,渣中弥散分布的钛组分大部分转移到钙钛矿相,而且实现长大和粗化.     

钙钛矿型复合氧化物镍酸镧光催化性能研究

用共沉淀法制备出ABO3钙钛矿型复合氧化物LaNiO3,通过TG-DTA,XRD等手段对其热稳定性及结构进行了分析,研究了LaNiO3光催化降解水溶性染料偶氮兰的性能.探讨了光照时间、催化剂用量等因素对其光催化效果的影响及催化剂的回收重复利用等问题.研究结果表明,50mg的LaNiO3在80min可降解90%以上的偶氮蓝.回收的催化剂经800℃灼烧1h后仍具有较好的光催化活性.     

氯掺杂TiO2光催化剂的水热法制备及其对苯酚降解性能研究

采用水热法,以Ti(SO4)2为钛源,NaCl为氯源制备了具有高催化活性的氯掺杂二氧化钛(Cl/TiO2)光催化剂.X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)等手段对样品进行表征.结果表明,焙烧温度、氯投加量等都影响Cl/TiO2光催化剂的光催化活性.750℃焙烧、氯投加量为15%(与钛的物质的量比)时的Cl/TiO2具有最佳的光催化活性,其平均粒径大小为67.O nm,比表面积为9.3 m2/g.该催化荆是锐钛矿和金红石相的混晶,其中锐钛矿含量为74.1%.苯酚降解实验表明:该催化剂的光催化活性高于商品二氧化钛P-25,200 min光照时苯酚的降解率可达90.6%.     

水热法制备Eu3+掺杂TiO2光催化剂及其性能的研究

以硫酸钛为前驱物,采用水热法制备了系列Eu3+/TiO2复合纳米粉体,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis)等测试手段对催化剂进行初步表征,并以甲基橙溶液作为光催化探针反应,测定其紫外光光催化活性.结果表明,实验均得到晶化较好的锐钛矿型TiO2纳米粉体,稀土Eu3+的掺入能有效抑制纳米颗粒的增长,并引起晶格膨胀;紫外-可见漫反射吸收峰有红移现象,即有一定的可见光响应;稀土Eu3+的掺杂能有效提高TiO2纳米粉体的光催化活性,最佳掺杂摩尔比为1%.     

大豆秸杆改性TiO_2光催化降解盐酸四环素研究

以大豆秸杆和钛胶为原料,利用溶胶-凝胶法合成了大豆秸杆改性TiO_2晶体.以盐酸四环素为降解对象,研究了大豆秸杆改性TiO_2(TiO_2-Straw)复合材料的光催化性能,探讨了掺杂量和煅烧温度对光催化剂活性的影响.采用X射线衍射(XRD)、N_2等温吸附-脱附(BET)、紫外-可见漫反射(UV-VIS DRS)、X射线光电子能谱分析(XPS)、热重(TG)、红外光谱(FT-IR)及紫外可见吸收光谱等表征手段对催化剂进行表征.结果表明:采用溶胶-凝胶法制备的大豆秸杆改性TiO_2对盐酸四环素具有一定的光催化活性,能够将其降解;在200℃煅烧的条件下,100 m L钛胶掺杂0.5 g大豆秸杆所制得的催化剂对盐酸四环素的降解效果最佳;模拟太阳光光照120 min,其对盐酸四环素降解率达到95.04%.     

光降解用WO_3-TiO_2复合光催化剂

用溶胶 凝胶法制备了纳米WO3 TiO2复合薄膜型光催化剂·利用该薄膜对罗丹明B溶液的光催化降解作用,考察了钨酸盐种类及其掺杂量、涂膜层数、溶解氧、焙烧温度、焙烧时间、基体材料等因素对光催化活性的影响·结果表明,钨酸铵加入量x(W)=1 5%、多孔钛片为基质,涂覆9层、500℃下焙烧1h得到的WO3 TiO2薄膜型复合光催化剂活性最高,其光催化活性较纯TiO2光催化剂提高1 5倍·该温度下多孔钛片负载的TiO2为锐钛矿型·     

镀锡钢板铬酸盐钝化膜的X射线光电子谱分析

使用X射线光电子能谱(XPS)全元素扫描分析方法对镀锡钢板铬酸盐钝化膜的成分进行了分析研究.结果表明,组成钝化膜的主要元素为Cr,O,Sn和C.通过Ar+溅射对钝化膜进行深度剖析表明,C元素来自于表面的污染而不是膜层本身;Cr和O元素随着Ar+溅射的进行含量逐渐降低,而Sn元素的含量却逐渐增加.溅射约360 s后,Sn元素的含量已达到了80%以上,此时所对应的钝化膜的厚度约为20 nm.通过窄幅扫描对钝化膜的相组成进行了分析,结果表明钝化膜主要由Cr(OH)3,Cr2O3,Sn及其氧化物构成.     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

SNOX法催化脱除模拟烟气中NO○x及SO2实验研究

为了实际考察SNOX方法的工艺条件对烟气中NO○x及SO2的催化脱除效果,针对NO○x的催化还原反应,采用浸渍法制备CuO/γ-Al2O3催化剂,考察了反应温度、空间速度、n(NH3)/n(NO○x)、SO2浓度对NO○x转化率的影响;针对SO2催化氧化反应,采用筛选出的V2O5催化剂,实验考察了反应温度、空间速度、n(O2)/n(SO2)对SO2转化率的影响.以实验研究成果为依据,进行了反应动力学计算.研究结果表明,在实验确定的最佳工艺条件下,NO○x还原率可达87.5%,经两级氧化SO2的转化率达94.3%.     

自蔓延法制备铜铬合金

考察了添加剂CaF2及铸模预热温度等因素对自蔓延反应过程及合金性能的影响,分析了铜铬合金的金相组织及其化学成分,采用XRD技术对铜铬合金和熔炼渣进行了表征.结果表明:自蔓延法合成的铜铬合金存在着富铜区、富铬区;合金由Cu,Cr两相组成,未形成新的共溶相;熔炼渣主要由Al2O3相组成;添加CaF2及提高铸模预热温度能够强化金渣分离效果,强制水冷能有效抑制合金的宏观偏析;当添加10%CaF2,铸模预热温度为500℃时,强制水冷条件下制备铜铬合金成分均匀、结构致密.     

黑暗条件下Cu2O/Agx复合催化还原Cr(VI)的研究

采用一步液相还原法合成出系列Cu2O/Agx复合催化剂，使用XRD、SEM、TEM、DRS等分析手段对样品进行性质表征. 结果显示，复合催化剂Cu2O/Ag表面附着大量的纳米金属Ag，形成无数的纳米岛，使得样品的等离子体共振效应大幅增强，导致催化剂在紫外、可见和近红外全光谱区域的光吸收非常强. 在无需超声分散、黑暗条件下Cu2O/Agx催化剂可以有效地还原Cr(VI)，其中Cu2O/Ag0.15样品的催化还原效率最高. 当存在0.01mol/L的柠檬酸缓冲液(pH 5.0)时，100 mg/L的Cr(VI)在黑暗下于30min内被完全还原为Cr3+. 同时对体系催化还原Cr(VI)的机理以及柠檬酸的作用进行了探讨.     

羟基磷灰石/钛网状复合材料的制备及其性能

以Ca(OH)2和H3PO4为反应物,通过溶胶-凝胶法制备了羟基磷灰石(HA)粉体;用机械混合法制备了TiH2包覆HA的粉体;用热压法制备了纯HA陶瓷材料及HA/Ti复合材料.XRD相分析结果表明:通过溶胶-凝胶法制备的HA粉体,经过900℃煅烧2 h后,粉体的主晶相为HA,有少量的CaO;HA/TiH2包覆粉末经1 050℃热压后,复合材料中的主要相是HA和Ti,同时出现了Ca2P2O7和Ca3(PO4)2相.1 050℃热压的HA/25%Ti(体积分数)复合材料的断裂韧性为2.4 MPa.m-1/2,抗弯强度为54 MPa,均高于纯HA材料.显微组织的观察表明金属钛在材料中呈网状分布,网状...     

氧化镧对γ-Al2O3高温比表面积的影响

为解决γ-Al2O3在高温条件下的热稳定性问题,在实验室模拟工业条件,主要从La2O3,γ-Al2O3的制备方法对γ-Al2O3的热稳定性影响进行研究.研究发现以[La(EDTA)]-为浸渍液时,[La(EDTA)]-组分的适量添加可抑制高温下γ-Al2O3比表面积的下降和向α相的转变,从而提高活性氧化铝的热稳定性,使氧化铝在高温下保持较大的比表面积.添加1%[La(EDTA)]-的样品在1 200℃焙烧10 h其比表面积达61.34 m2/g.此外,还研究了以La2O3为添加剂对γ-Al2O3样品热稳定性的影响,发现La2O3的添加未能提高样品的热稳定性.