Fe-Ni-B/TiO2纳米合金催化KBH4水解析氢性能的研究

以TiO2为载体，以Fe^2＋、Ni^2＋的盐溶液为浸渍液，采用浸渍涂覆法制备了Fe-Ni-B／TiO2纳米合金催化剂．考查了不同Fe^2＋、Ni^2＋盐溶液为浸渍液以及浸渍次数对Fe-Ni-B／TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能的影响．实验表明，Fe^2＋、Ni^2＋的硝酸盐溶液为浸渍液浸渍3次时纳米合金的催化性能优良，尤其当pH=8时，Fe-Ni-B／TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能最佳．     

团簇NiCo2S4催化析氢活性研究

依据密度泛函理论(DFT)在B3LYP/Lan 12dz水平下对团簇NiCo2S4进行优化计算,确定11种优化构型,并对其催化析氢活性进行分析,结果表明:三重态构型整体上热力学稳定性强于单重态.团簇NiCo2S4与水分子反应时,三重态HOMO轨道的β电子在反应中起主导作用,且三重态反应活性强于单重态.团簇NiCo2S4...     

团簇Fe4P的催化析氢反应

为研究团簇Fe₄P催化水分子析出氢气的反应活性,以团簇Fe₄P催化析氢的反应机理为依据,运用密度泛函理论并基于前线轨道理论,对优化后得出的8种优化构型,通过讨论其前线轨道图、各构型的HOMO能级与水分子的LUMO能级的差值,发现在吸附反应中构型2^（4）与水分子进行同号轨道重叠的可能性最大,且水中氢原子均吸附于团簇Fe₄P的Fe原子上,即表明Fe原子为团簇Fe₄P潜在的催化活性位点.此外,综合团簇Fe₄P两步催化反应的分析结果,发现构型2^（2）、3^（2）无论是在吸附反应中还是解吸反应中均表现出良好的反应活性,说明构型2^（2）、3^（2）为团簇Fe₄P催化水析出氢气的最优结构模型.     

堇青石负载Mn-Zn-O复合金属氧化物的甲苯催化燃烧性能

以堇青石蜂窝陶瓷为载体、Mn(NO3)2和Zn(NO3)2为原料,采用过量浸渍法制备负载型Mn-Zn-O复合氧化物催化剂,考察Mn与Zn摩尔比、负载量及焙烧温度对甲苯催化燃烧性能的影响,并采用表面积分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)和X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。结果表明:n(Mn)/n(Zn)为2,负载量为10%,经450℃焙烧的催化剂表现出最佳的甲苯催化燃烧性能,在300℃及体积空速为10 000 h-1条件下,催化燃烧质量浓度为3.8μg/m3的甲苯,催化转化率可达91.4%。     

Fe/TiO2-CeO2催化剂室温高效催化降解甲基橙研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)和浸渍相结合的方法制备Fe/TiO2-CeO2催化剂,以X射线衍射(XRD)和N2物理吸附-脱附对催化剂结构进行了表征.结果表明,Ti的添加抑制CeO2晶粒长大,使TiO2-CeO2具有更小的晶粒尺寸和更高的比表面积.甲基橙催化降解的结果表明当催化剂中Fe,Ti,Ce摩尔比为1∶2∶6时催化剂活性最高,以H2O2为氧化剂对10.0 mg.L-1甲基橙溶液进行催化湿式氧化反应,在低温5~30℃范围内,催化剂均表现出高的催化活性.室温25℃时,当催化剂和氧化剂H2O2(30.0wt%)用量分别为0.07 g和0.04 mol.L-1时,50 min后甲基橙的降解率达96%,且6.0wt%Fe/10.0wt%TiO2-90.0wt%CeO2催化剂的催化性能是6.0wt%Fe/CeO2的1.5倍.同时,催化剂重复性实验结果表明6.0wt%Fe/10.0wt%TiO2-90.0wt%CeO2催化剂具有良好的稳定性.     

Co掺杂MoS2/石墨烯的制备及其析氢性能研究

通过丁基锂插层剥离MoS_2,得到少层MoS_2,利用水热反应制备Co掺杂MoS_2/石墨烯复合催化剂.通过改变Co掺量,探究不同掺量Co对MoS_2/石墨烯复合催化剂结构和催化性能的影响.实验结果表明,所制得的Co-0. 1-MoS_2/石墨烯复合催化剂,在0. 5 mol/L的H_2SO_4溶液中,电流密度为10 m A/cm~2下,其过电位为163 m V,Tafel斜率为49. 2 m V/dec.经过1 000次循环伏安(CV)后,其电催化析氢性能没有显著的衰减,表明该催化剂在电催化析氢反应中具有优异的催化活性和稳定性.     

团簇CrPS4催化析氢密度泛函研究

为了探究团簇CrPS₄的催化析氢能力,依据拓扑学原理,利用密度泛函理论,采用B3LYP泛函和def2-tzvp基组,运用Gaussian09量子化学软件对团簇CrPS₄的基础构型分别在二重态和四重态下进行优化运行,获得16种稳定构型,其中10种构型在吸附氢原子后能够稳定存在。从前线轨道理论、HOMO-LUMO轨道能级差以及键级方面对团簇CrPS₄的10种构型的吸附与解吸能力进行探究,结果表明：在团簇CrPS₄中,S原子为主要活性位点;在结合氢原子后,相对于二重态构型,四重态构型的稳定性较高,催化活性较强,更适合用于催化析氢;团簇CrPS₄的催化析氢能力因构型不同而异,在与水反应形成(CrPS₄)—H构型的过程中,构型4⁽(4))吸附氢原子的能力最强,而在解吸过程中,构型7⁽(2))更占优势;构型8⁽(4))的综合析氢能力在10种构型中最强,其次为构型5⁽(4))和6     

Mn掺杂的Cu-Co堇青石整体催化剂催化燃烧醋酸甲酯

采用浸渍法制备Mn掺杂的Cu-Co整体催化剂,通过X线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂进行表征,并以醋酸甲酯催化燃烧为探针反应,考察涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比、Mn掺杂量、焙烧温度等条件对催化剂性能的影响。结果表明:涂层中CeO2与Zr0.5Ti0.5质量比为2∶1,Mn掺杂量为6%,n(Mn)∶n(Cu)∶n(Co)为2.2∶1∶2,焙烧温度为500℃时,催化剂具有最佳的活性。当醋酸甲酯质量浓度为9 g/m3,质量空速为12 L/(g.h)时,醋酸甲酯转化率达到90%的反应温度为256℃。     

水滑石负载手性席夫碱催化酮不对称硅氢加成

以水滑石为载体,负载一系列手性α-氨基酸席夫碱来催化潜手性酮硅氢加成反应,继而水解得到手性二级醇．结果表明,在催化苯乙酮和三乙氧基硅烷的硅氢加成反应中,转化率达95％以上,ee值达57％．     

HZSM-5/堇青石整体式催化剂的制备及催化性能

以整体式堇青石蜂窝陶瓷为载体,经预处理后涂覆HZSM-5分子筛,制备出含不同HZSM-5质量分数的HZSM-5/堇青石整体式催化剂。采用XRD和BET对催化剂的结构进行了表征,在常压微型固定床反应装置上评价催化剂的甲醇制烯烃反应性能,并考察了催化剂中HZSM-5分子筛的质量分数、反应温度、气体空速等与烯烃组成分布的关系。结果表明：HZSM-5/堇青石整体式催化剂中仍保持HZSM-5分子筛的XRD特征衍射峰;催化剂的比表面积、孔体积随着HZSM-5质量分数的增加而增加;催化剂中HZSM-5分子筛质量分数为22.5%时具有最好的活性,在反应温度为380℃、气体空速为820mL/(g·h)的条件下,乙烯的选择性为35.22%,丙烯的选择性为30.95%。     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

磁性纳米Fe3O4与Fe3O4/TiO2复合材料的制备

用共沉淀法制备了纳米Fe3O4.TEM及XRD的测定结果表明制备了尖晶石型纳米Fe3O4,VSM结果显示样品具有超顺磁性.在此基础上采用均匀沉淀法制备了Fe3O4/TiO2复合材料,XRD和UV-Vis结果表明制备出双层封闭结构的复合粒子的光吸收带发生了较大幅度的红移,并进入可见光区,同时吸收光强度也明显增大,这对开发日光型催化剂是十分有利的.     

采用水解法制备壳-核式SiO2/TiO2复合颗粒

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯为原料采用水解法制备了单分散的SiO2／TiO2复合微粒；运用傅里叶红外光谱(FTIR)、原子力显微镜(AFM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等测试方法对所得复合微粒进行了表征．AFM和TEM的观察结果表明，SiO2／TiO2复合粒子呈核一壳结构，内核粒径约130nm、表面SiO2包覆层厚度约30nm．XRD分析表明复合微粒内核为锐钛矿型二氧化钛，表面包覆层为非晶态SiO2．此外紫外-可见吸收谱表明该复合微粒具有优良的紫外屏蔽和可见透过的光学特性。     

TiO2/SiO2/Fe3O4的制备及其对溴氨酸降解的光催化活性

以共沉淀法制备的Fe2O4磁粒为核心,以钛酸丁酯、正硅酸乙酯为原料采用溶胶凝胶法制备了磁载TiO2／SiO2／Fe3O4复合微粒．运用傅里叶红外光谱、原子力显微镜和X射线衍射等测试方法对所制得复合粒子进行了表征,并通过对蒽鲲类染料溴氨酸的降解反应,考察了其光催化活性．实验结果表明,该复合微粒在30min中内对溴氨酸的脱色率可达96．2％,化学需氧量的去除率为85．1％,同时还可利用其磁性进行分离回收,多次循环利用．     

TiO2/S2O2-8-沸石分子筛催化合成硬脂酸正丁酯的研究

用TiO2/S2O2-8-沸石分子筛作催化剂,由硬脂酸和正丁醇发生酯化反应来合成硬脂酸正丁酯.考察了各种因素对酯化反应的影响,得到了反应的最佳条件:当醇和酸的物质的量之比为3:1、TiO2/S2O2-8-沸石分子筛的用量为反应物质量的2.0%、反应温度为85℃时,反应仅需约2.5h,酯化率可达到98.7%,酯的纯度＞99.1%.     

SO2-4/TiO2催化马来酸酐均聚反应研究

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂、SO2-4/TiO2作催化剂,在加热回流条件下催化马来酸酐均聚反应.分别用XRD对催化剂、FT-IR对均聚产物进行了表征.实验结果显示SP2-4/TiO2对马来酸酐催化反应具有很高的催化活性.文章对催化机理进行了初步分析.     

氧化铁磁性纳米粒子催化降解废水中邻苯二酚的研究

处理含酚废水是环境保护及酚类污染物综合利用的重要研究课题.利用Fe3O4磁性纳米粒子(Fe3O4MNPs)催化H2O2氧化降解邻苯二酚(CAT),研究了反应时间、pH值、温度、Fe3O4MNPs的用量以及反应计量比对CAT降解率的影响.结果表明,当Fe3O4MNPs、H2O2和CAT的浓度分别为0.27 g/L、33、0.2 mmol.dm-3时,室温(25℃)、pH3.5条件下反应45 min后,CAT的去除率可达到95%以上.Fe3O4MNPs制备简单,催化活性高、成本低廉、性质稳定、可回收再利用,在处理含酚废水领域具有广阔的应用前景.     

纳米SnO/Ti电极电催化还原KBO2制备KBH4

先在乙二醇中电解锡片, 制备得到锡醇盐配合物, 再将电解液水解后凝胶, 在钛丝表面通过提拉法涂抹、 300 ℃煅烧2 h制备得到纳米SnO/Ti电极.
在0.3～1.2 mol/L KOH+02～0.8 mol/L KBO₂的溶液中测试SnO/Ti电极的催化还原性能,  研究影响电解还原KBO₂的主要因素, 并通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征SnO/Ti电极和KBH4的结构. 结果表明, 纳米SnO/Ti电极表面颗粒分散均匀, 修饰电极催化性能较好, 放电电流增大, 产率和电流效率分别为16.9%和29.2%.     

TiO2/Fe3O4 光催化剂处理三氯乙烯的研究

采用溶胶凝胶法制备出易于固液分离的磁载TiO2/Fe3O4 光催化剂.通过处理水中三氯乙烯研究其光催化活性,并对该磁载光催化剂的制备工艺参数进行优化.实验结果表明,在焙烧温度为500 ℃、焙烧时间3 h,得到的磁载光催化剂的活性最高,当水中三氯乙烯质量浓度为10 mg/L、反应体系pH值为7.0,光催化剂投加量为0.1 g/L、空气流量为40 mL/min时,三氯乙烯去除率可达到88.76%.磁载光催化剂可以实现磁分离回收,具有较高的回收率.