过渡金属离子改性TiO2薄膜上甲醛光催化降解作用研究

用溶胶-凝胶法在玻璃表面制备了不同金属离子掺杂的TiO2光催化薄膜，考察了掺杂金属离子种类（Fe^3＋、Cd^2＋、Cr^3＋、Co^2＋等）及其掺杂量对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响。结果表明，在日光灯和紫外灯照射下，各种溶胶体系所制备的催化荆均具有一定的甲醛降解活性，其中以添加乙酰丙酮缓释剂的溶胶体系所制备的催化剂活性较好。在掺杂的各种过渡金属离子中，掺杂Cd^2＋1．5wt％的TiO2薄膜催化剂表现出最好的甲醛光催化降解性能。XRD研究表明催化剂中的TiO2主要为锐钛矿型，掺杂Cd^2＋1．5wt％的样品的DR UV-VisiO2在430nm和600nm处出现宽的吸收峰，与该催化剂在日光灯照射下具有相对高的甲醛降解活性结果相吻合。     

化学诱导相变制备γ-Fe_2O_3磁性纳米微粒的处理液选择研究

选取FeCl2,FeSO4和FeCl3溶液作为处理液,研究了由化学诱导相变制备磁性纳米微粒的方法中处理液的作用.用VSM,TEM,EDX和XRD对制备的产物进行了表征.实验结果表明:Fe2+氧化成Fe3+的反应是前驱体FeOOH脱水相变形成γ-Fe2O3的诱因,而酸根离子不同导致表面的包裹层成分不同.此外通过TEM和XRD的数据计算了经FeCl2溶液和FeSO4溶液处理的样品的微粒粒径和γ-Fe2O3相的晶体粒径;并根据这两个样品中各元素的原子数分数,计算了各相的质量分数,解释了样品磁性相对强弱的原因.     

用X射线衍射法对工业用Fe-Mo-Al_2O_3加氢脱硫催化剂结构与性能研究[Ⅰ]

应用X射线衍射方法,首先研究工业用Fe-Mo-Al_2O_3加氢脱硫催化剂的各种物相组成,接着寻找直接和催化活性有关的物相成分.研究结果表明:第一,工业用Fe-Mo-Al_2O_3加氢脱硫催化剂是一种多相混合物,它含有α-FeMoO_4、β-FeMoO_4、γ-AlOOH和FeOOH等四种主要相成分.第二,β-FeMoO_4的晶粒度大小可能对催化活性有一定的影响.第三,在研究几种Fe-Mo-Al_2O_3催化剂样品中,随着Fe-Mo-Al_2O_3加氢脱硫催化剂中铁含量增大和FeOOH含量增多,催化剂比表面增大.     

铁系催化剂应用于脱硫的研究

烧结烟气中的SO2是形成酸雨的主要来源。目前常用的湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫,治理成本高且存在二次污染。通过制备负载型铁系催化剂Fe2O3/γ-Al2O3,在SO2＋CO＋N2氛围下进行催化还原脱硫;在400℃时10%Fe2 O3/γ-Al2 O3催化剂其脱硫率达84%。     

2-甲基呋喃及2-甲基噻吩氢解反应的中毒研究

采用搅拌槽式微量天平流动反应器,在硫化态CoMo/γ-Al_2O_3催化剂上考察了氢化吡啶及2,6-二甲基吡啶两种含氮毒物对于2-甲基呋喃加氢脱氧及2-甲基噻吩加氢脱硫反应的毒化过程。研究发现,CoMo/γ-Al_2O_3催化剂上加氢脱氧与加氢脱硫反应的活性均具有空间位阻效应(Sterical hindrance effects)。同时,当少量毒物2,6-二甲基吡啶吸附于催化剂表面时,不仅未使两种氢解反应中毒,反而产生轻度的促进作用。就此而论,这两种活性位具有相似之处。然而,同一毒物作用下,加氢脱氧与加氢脱硫中毒过程的相对活性曲线的明显区别似又表明加氢脱氧位与加氢脱硫位之间存在差异。     

三种脱硫剂的脱硫反应的热力学分析及机理研究

运用化学热力学理论对钙基脱硫剂（CaO、Ca（OH）2）和CuO／γ-Al2O3的脱硫反应的吉布斯函数（△G），反应平衡常数，平衡时SO2的分压进行计算，从而得出脱硫反应△G-T的关系式，计算不同温度下的△G，进而分析反应发生的可能性。在实验室条件下，CaO有效反应温度800℃下进行干法脱硫，Ca（OH）2反应温度60℃湿法脱硫，CuO／γ-Al2O3，400℃干法脱硫，分别在M／S（Ca／S或Cu／S摩尔比）为1．0、1．5、2．0进行实验。结果表明：三种脱硫剂脱硫活性顺序为：Ca（OH）2：〉CuO／γ-Al2O3〉CaO。这与热力学计算结果相一致。最后从反应机理出发，分析了脱硫活性差异的原因。     

超声辐射制备Fe3+/γ-Al2O3催化剂催化降解含酚废水

应用超声辐射法和浸渍法制备了Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂,并进行了非均相Fenton试剂反应以降解含酚废水;比较了两种不同方法制备的非均相催化剂的催化性能,并用XRD和XPS技术对Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂进行了表征．研究结果表明：超声辐射法制备的Fe^3＋／γ-Al2O3催化剂具有较高的催化活性,其对苯酚的降解率和降解速率大约为浸渍法的两倍;XRD测定结果表明,催化剂催化降解活性的高低与Fe^3＋／γ-Al2O3表面上的分散状态有关;XPS分析结果表明,超声辐射法制备的催化剂其Fe3O4的衍射峰略低且弥散,半峰宽也较宽,这表明此时Fe3O4在载体上主要以小颗粒高分散状态存在,或是以非晶态的不定形状态存在,这有利于催化剂活性的提高．     

铜铈催化剂上CO选择性氧化反应研究

采用浸渍法制备出4种不同质量分数的Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂并用于富氢气体中CO的选择性氧化反应,研究发现以40%Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂活性较好.向其中掺杂钌的1%Ru-Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂的低温活性有很大提高,而掺杂铂的1.5%Pt-Cu-Ce-O/-γA l2O3催化剂的高温活性有了很大的改善.     

烟气直接还原脱硫催化剂研究

实验考察了Cr2O3、MoO3、WO3三种单组分氧化物催化剂，以及四种不同催化载体对SO2直接催化还原的影响，结果表明它们的活性相差很大，WO3的活性最差，MoO3的活性最高；具有酸碱双功能的γ-Al2O3载体是催化脱硫的最佳载体．此外，制备了三种双组分金属氧化物负载催化剂，其催化脱硫活性顺序是：Mo—Co／γ-Al2O3＞Mo—Fe／γ-Al2O3＞Mo—No／γ-Al2O3；Mo—Co双组分催化比单组分MoO3具有优越性，在250—400℃范围内，SO2脱除率达90％以上，不仅催化脱硫活性比较高，而且催化剂不易失活．     

微等离子体氧化法制备TiO2光催化剂的活性研究

考察了用微等离子体氧化法制备的TiO2催化剂在不同条件下降解甲基橙的光催化活性,发现曝气、增加pH、加入Fe^3＋、Fd^2＋、联合超声作用等都可使活性极大提高．结果表明,在UV-TiO2-Fe^2＋和UV-TiO2-Fe^3＋体系中有光助Fenton效应,光-声联合催化反应中有光声协同效应,强化传质明显提高催化剂活性．研究表明,该法在TiO2光催化剂制备上有广阔发展前景．