CoFe2O4/CoFe2S4活化PMS性能及机理

通过简单的两步水热法合成CoFe2 O4/CoFe2 S4复合物.扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)物性表征表明,CoFe2O4/CoFe2 S4复合物由纳米片和纳米花颗粒混杂构成.与CoFe2 O4相比,原位硫化引入轻微缺陷可以增加活性位点,从而促进CoFe2 O4/CoFe2 S4复合物的氧化还原活性,赋予CoFe2 O4/CoFe2 S4催化过一硫酸盐(PMS)体系更优异的氧化降解能力.进一步的参数优化实验表明,CoFe2 O4/CoFe2 S4与PMS体系氧化降解黄连素的最佳条件为1 mg/L CoFe2 O4/CoFe2 S4、0.8 mmol/L PMS、温度40℃、pH 7.0,该条件下黄连素的降解率在60 min内可达98.4％.CoFe2 O4/CoFe2 S4循环使用3次后,黄连素降解率依然在90％ 以上.电子顺磁共振(EPR)研究表明,CoFe2 O4/CoFe2 S4与PMS体系产生的主要活性氧化物种为SO4-和HO.自由基抑制实验证明,SO4-是降解黄连素的主要活性物种.     

UV辅助CNT-TiO2活化过硫酸氢盐降解苯酚

通过湿浸渍法制备得到非均相催化剂碳纳米管-二氧化钛(CNT-TiO_2),构建了紫外光(UV)辅助下的CNT-TiO_2催化活化过硫酸氢盐(PMS)体系.利用X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)对催化剂进行表征,结果表明复合催化剂中TiO_2属于光催化活性较优的锐钛矿晶型,对紫外光(λ380 nm)有明显吸收.以苯酚作为目标污染物考察该体系的降解性能,结果表明,浓度为10 mg/L的苯酚60 min时降解率可达90%,对应一级动力学常数为0.034 min~(-1).对复合催化剂中的CNT掺杂量进行优化,结果表明,当CNT质量分数为1.0%时,对应UV/PMS/CNT-TiO_2体系降解苯酚效果最优.在反应中,光催化TiO_2产生光生电子,电子通过CNT的传递,可增强PMS的活化,进而提高该体系对苯酚的降解能力.     

S2O82-/ZnCexAl2-xO4制备及催化合成乙酸正丁酯

采用水热法制备Ce掺杂尖晶石ZnCexAl2-xO4,通过(NH4)2S2O8溶液浸渍法制备了S2O82-/ZnCexAl2-xO4固体催化剂.通过XRD、TG-DSC、IR和N2吸附-脱附等手段对催化剂进行表征,实验结果表明,S2O82-/ZnCexAl2-xO4仍具有载体的尖晶石结构特征,颗粒堆积后的平均孔径约为2...     

一步溶剂热控制合成S掺杂TiO_2及其可见光催化处理水中六价铬的研究

以硫代乙酰胺为硫源,采用一步溶剂热合成S掺杂TiO_2催化剂,以水中六价铬为污染物模型,考察S-TiO_2在可见光下的催化活性.采用X-射线光电子能谱、X-射线粉末衍射、紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、荧光发射光谱和N2吸附-脱附等技术对S-TiO_2进行表征.结果表明,硫原子以S6+形式取代TiO_2晶格中的Ti~(4+),形成Ti-O-S键;S-TiO_2对六价铬的可见光还原率均高于TiO_2.适量硫掺杂可降低催化剂的荧光发射光谱强度,提高了光生载流子的利用率,使得S-TiO_2的光催化活性增强.     

镍钴双金属氧化物催化过硫酸氢钾效能和机理

为了探究双金属催化剂对PMS(过硫酸氢钾)强氧化活性的活化效果,以酸性橙7(AO7)为目标污染物,采用溶胶-凝胶法(sol-gel method)制备Co-NiO_x(镍钴双金属氧化物)催化剂,考察了镍钴催化剂的活性以及催化PMS降解AO7的影响因素;并对其反应机理进行了探究。结果表明,Co-NiO_x催化PMS氧化AO7的效果明显优于单金属催化,以及单独氧化。随着催化剂投量的增加,AO7降解率明显增大;AO7的降解率随着PMS初始浓度的增加而增大,且150μmol/L为最佳投量。当AO7初始浓度从32μmol/L逐渐升至96μmol/L,在反应20 min时AO7降解率由92.5%降至67.07%;初始pH在4左右时AO7有最大降解率95.02%。添加乙醇(EA)和叔丁醇(TBA)的自由基抑制剂试验结果表明,氧化体系中起主要氧化作用的是SO_4~-·(硫酸根自由基)。XPS结果显示,Co-NiO_x催化剂中Co、Ni主要以Co~(2+)、Ni~(2+)的形式存在,O主要以表面羟基氧、吸附氧和水的形式存在。研究表明,Co-NiO_x催化剂具有良好的催化性能,能够有效活化PMS产生SO_4~-·和·OH,进而实现对水体污染物的降解。     

活性氧化铝处理含氟地下水

综合比较了不同活化剂对Al2O3除氟能力的影响,从而选定Al2(SO4)3为活化剂;并对活化和再生方法进行了研究,提出了最佳的活化和再生工艺参数:对于Al2O3使用前的活化,采用4%Al2(SO4)3以滤料/活化剂=1∶1的体积比活化4h即可取得良好的效果;而Al2O3吸附饱和后,再次使用前要再生以恢复其除氟能力,对于本试验使用的Al2O3,采用4%Al2(SO4)3再生2h即可取得良好的再生效果。     

溶胶-凝胶法制备硫掺杂TiO2及其可见光催化性能的研究

以钛酸丁酯和硫脲为原料,用溶胶-凝胶法制备掺杂硫的TiO2光催化剂,并用XRD、XPS、及UV-Vis吸收光谱对粉体进行了表征.以其对亚甲蓝和1-萘酚-8-磺酸的去除率来考察催化剂的可见光活性.结果表明:硫的掺杂减小了TiO2的禁带能隙,使其在可见光区具有光催化活性.硫的掺杂量对TiO2光催化剂的可见光吸收范围及可见光活性有明显的影响.当S掺杂量在1.2 %时,样品的吸收带边可达450 nm,对亚甲蓝的光降解率最高.10 mg·L-1的1-萘酚-8-磺酸使用1.2%S-TiO2催化剂在可见光下反应7 h,去除率达72.4%.该催化剂为锐钛矿型,平均粒径约为7.4 nm.XPS分析结果表明, S原子在催化剂中主要以S6 和S4 价态存在.     

铈锆改性镍基催化剂制备及其甲烷三重整性能

文章采用共沉淀法制得铈、锆掺杂氧化铝载体,以浸渍法负载活性组分镍得到Ni/CeO2-ZrO2-Al2O3催化剂,改善了CH4三重整反应的活性和稳定性。用EDS、XRD、BET、H2-TPR分别表征催化剂的组成、物相、比表面积和还原活性。考察了原料气组成n(CH4)∶n(CO2)∶n(H2O)∶n(O2)=1∶0.5∶0.5∶0.1时,催化剂在750℃、0.1MPa下对CH4三重整的稳定性及积碳性能。结果表明:ZrO2掺杂提高了催化剂的活性和稳定性;CeO2掺杂降低了Ni基催化剂的还原活化温度,且催化剂的稳定性更好;Al/Zr、Ce/Al的原子比分别为8和0.015的10%Ni/CeO2-ZrO2-Al2O3对CH4三重整的性能最好;反应100h后,催化剂的CH4转化率仍然大于87%,CO2转化率大于89%,积碳量仅为3.8%,催化剂的使用寿命大为延长。     

Bi3O4Br活化过硫酸单盐光催化降解有机污染物

采用水热法合成了二维Bi3O4Br纳米片,并将其用于活化过硫酸单盐(PMS)类芬顿催化降解有机污染物.结果表明,所得Bi3O4Br对盐酸四环素(TC)和罗丹明B(RhB)具有优越的降解活性,这主要归因于二维Bi3O4Br纳米片可高效活化PMS,并使Bi3O4Br的光生载流子(e?/h+)有效分离.原位ESR测试结果表明...     

Pd掺杂CeO_2团簇活化甲烷C—H的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)计算了甲烷在Pd掺杂的CeO_2团簇(PdCeO_4~(2-)和PdCe_2O_6~(2-))上的活化情况.计算结果表明:Pd掺杂使CeO_2团簇活化甲烷的能力增强;单重态Pd掺杂CeO_2团簇活化C—H的能力总体上强于三重态团簇,而且团簇的构型和自旋多重度对反应能垒的影响较大;单重态团簇活化甲烷时反应过渡态为Ce(Pd)、O、H、C四中心结构,遵循四中心加成机理,最优活性位是在六元环团簇PdCe_2O_6~(2-)-A(S)的Pd—O(B2)位点,活化能垒仅为39.2kJ/mol;而三重态团簇活化甲烷时遵循氢摘除机理,过渡态由C、O、H三原子构成.此外,电荷分布和前线轨道分析结果表明,Pd掺杂CeO_2团簇活化甲烷时电子由团簇流向甲烷.     

基于硫酸根自由基的高级氧化技术原位再生活性炭

以吸附处理染料生化废水的饱和活性炭为研究对象,采用活化过硫酸氢钾(PMS)和过硫酸钠(SPS)的方法再生活性炭.分别考察了活化方式、氧化剂用量、pH值、再生时间、温度对再生活性炭吸附效果的影响,以再生前后活性炭吸附对废水COD,TOC和UV254值降低率的比值来计算再生效率.结果表明,热活化与其他活化方法相比,再生效果更好;当氧化剂质量分数为100%、活化温度为100℃、再生时间为60min时,活性炭经活化PMS和SPS再生后的再生效率(以COD值降低率计算)分别为53.90%和55.98%.表面基团测定、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)分析表明,再生活性炭与原活性炭性质相近,恢复程度较高,与吸附试验结果对应.     

可见光催化剂降解酸性橙7

采用溶胶凝胶-水热合成结合法制备铋氮共掺杂二氧化钛纳米催化剂.以酸性橙7(AO7)为目标污染物,研究Bi-N-Ti O2催化剂的可见光光催化活性,考察催化剂投加量、污染物初始浓度及p H值等条件对AO7脱色效率影响.结果表明:Bi-N-Ti O2光催化剂在可见光(400~750 nm)照射6 h后对AO7的去除率达到86.48%,比在同样条件下制备的单元素掺杂催化剂Bi-Ti O2(22.09%)、N-Ti O2(15.9%)以及Ti O2(11.89%)、P25(14.12%)等表现出更好的可见光响应特征;当催化剂投加量为1 g·L-1、AO7初始浓度为10 mg·L-1、反应液p H值为3时催化剂光催化降解AO7的脱色效果最好;且可见光下Bi-N-Ti O2催化剂具有一定的重复使用性和再生性能.     

多价硫掺杂二氧化钛的制备及可见光催化性能

采用低温水热法制备了多价硫(S4+/S0)掺杂的二氧化钛催化剂(S-TiO2),运用低温氮吸附、X射线粉末衍射、紫外可见漫反射光谱和X射线光电子能谱等技术对催化剂进行了表征,并以可见光催化降解丙酮作为模型反应考察其可见光催化活性.结果表明,与TiO2相比,S-TiO2催化剂的BET比表面积大、孔径分布集中、光谱吸收边红移、锐钛矿向金红石的相转化被抑制,具有较高的可见光催化活性.     

CH4三自热重整制合成气催化剂的制备与性能

以稀土氧化物(CeO2、La2O3)为助剂对Ni/类水滑石催化剂进行改性,用于CH4三自热重整反应,旨在改善催化剂的活性和稳定性。以共沉淀法先制得铈(镧)掺杂的镁铝类水滑石(LDHs),焙烧后再以浸渍法负载镍活性组分得到Ni/LDHs前驱体,再焙烧得到NiO/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂。用ICP-AES进行Ni、Mg、Al元素分析,BET法测试催化剂比表面积,XRD表征催化剂物相,H2-TPR表征催化剂活性中心。考察了原料气组成为n(CH4)∶n(CO2)∶n(H2O)∶n(O2)=1∶0.5∶1.8∶0.1时催化剂在750℃、0.1MPa条件下CH4三自热催化重整的稳定性及积炭性能。结果表明,制得的Ni/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂中,Ni组分以NiO形式存在于催化剂表面,能降低催化剂还原活化温度;在催化剂中掺杂CeO2(La2O3)对其活性有一定程度的调控作用,且能够很好地改善催化剂的抗积碳性能;当Ni的质量分数为10%、Al与Mg的质量比为1.7时,催化活性较好,750℃、0.1 MPa时,CH4转化率达到92.3%,CO2转化率达到98.3%;反应100 h后,Ni/CeO2(La2O3)-MgO-Al2O3催化剂上的CH4转化率仍可维持在75%以上。     

复合催化剂S-CuCo2O4的制备及其活化PMS降解CIP性能研究

采用水热法,以硫脲为硫源对CuCo₂O₄进行硫化处理合成S-CuCo₂O₄,对复合催化剂S-CuCo₂O₄进行XRD、FT-IR、SEM、XPS、ICP-OES、EPR表征,并考察其活化过一硫酸盐(PMS)降解环丙沙星(ciprofloxacin, CIP)的效果。实验结果表明：成功制备出S-CuCo₂O₄催化剂,在其表面富含Co(Ⅱ)和Cu(Ⅰ);当催化剂投加量为0.06 g/L、PMS投加量为0.2 g/L、pH=6.4时,复合催化剂S-CuCo₂O₄在25 min后对CIP的降解效率可达96.8%,降解效果明显优于CuCo₂O₄、CuCo₂S₄。自由基淬灭实验和EPR测试表明,SO^-₄·和¹O₂     

FBD型CO高变催化剂耐硫性能的研究

通过对FBD型、B112型CO高变催化剂进行H2S中毒、恢复的活性比较,发现FBD型CO高变催化剂具有低温活性好、耐硫性能强的特点.采用扫描电镜、BET、红外光声光谱技术进行深入研究,结果表明:FBD型CO高变催化剂添加的耐硫助剂提高了催化剂比表面积、孔容,并且能优先与H2S结合,屏蔽催化剂中Fe3O4的Fe2+活性位与H2S作用,从而提高了催化剂的耐硫性能.     

纳米固体超强酸S_2O_8~(2-)/ZrO_2催化剂的改性研究

采用改性技术合成了新型的纳米固体超强酸催化剂S2O82-/ZrO2,该催化剂对醋酸和脂肪醇的酯化反应具有很好的催化作用,并且具有耐水性强、稳定性好、再生容易、可重复使用、不腐蚀设备、不污染环境等优点,是对环境友好的很有应用前景的绿色工业催化剂.用X射线衍射分析、X光电子能谱、TEM、红外光谱和化学分析等手段对S2O82-/ZrO2进行了表征.结果表明,浸渍液(NH4)2S2O8浓度、陈化温度、焙烧温度、沉淀条件、比表面积和含硫量均明显影响S2O82-/ZrO2的酸强度及催化活性.S2O82-/ZrO2最佳制备条件:陈化温度为-15℃,浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L,焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h.     

低负载量MoS_2/3A分子筛催化剂的制备及其加氢脱硫性能

以四硫代钼酸铵为前驱体,采用等体积浸渍法制备一系列MoS2和Co掺杂的3A分子筛催化剂,并采用X线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)和扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行表征分析。以噻吩/环己烷为模拟油,考察催化剂的加氢脱硫(HDS)活性。结果表明:在免预硫化、低负载量(0.5%Mo)的条件下,MoS2/3A分子筛催化剂的催化活性为97%;Co掺杂的MoS2/3A分子筛催化剂,其HDS活性接近100%;此外,在相同反应条件和制备方法下,MoS2/3A催化剂的催化活性均高于MoS2/γ-Al2O3和MoS2/堇青石催化剂。由此表明,采用3A分子筛替代传统的γ-Al2O3和蜂窝堇青石作为载体不仅降低了MoS2的负载量,节约了成本,而且还有效地提高了催化剂的HDS活性;且Co的掺杂进一步促进了催化剂活性的提高。     

溶胶-凝胶法制备CoFe2O4/TiO2纳米复合薄膜及其磁性能研究

以钛酸丁酯和金属盐酸盐为原料,采用溶胶-凝胶工艺成功制备了磁性CoFe2O4/TiO2复合薄膜.通过X射线衍射仪(XRD) 、拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析探讨了复合薄膜相结构和表面形貌,使用振动样品磁场计(VSM)测试样品磁性能.研究发现:复合薄膜中两相组分晶体各自析出长大,没有生成新的物相,薄膜生长过程中TiO2网状结构起到控制CoFe2O4的晶粒大小的作用.对比不同温度下薄膜的形貌,得出薄膜的形貌对热处理温度依赖性较大,前驱液为pH =2-3、热处理温度为800℃时,可得到平整的纳米CoFe2O4/TiO2磁性复合薄膜.随着热处理温度的升高,复合薄膜的磁性增强.     

Fe(2/3)xNi1-xSO4-P2O5/γ-Al2O3的催化性能研究

通过Fe(2 / 3)xNi1-xSO4-P2 O5 /γ -Al2 O3催化剂对 1 -丁烯齐聚反应的催化性能研究 ,考察了催化剂Fe对 (Fe +Ni)的原子分率、焙烧温度、活性组分担载量等催化性能的影响 .结果表明 :Fe0 .5 3Ni0 .2 1SO4复合盐以P2 O5 为助剂的Fe/(Fe+Ni)值为 0 72 ,其担载量为 2 .36mmol/gγ -Al2 O3时催化剂活性最高 .催化剂的最佳活化条件为 4 50℃下非还原气流中活化 4h .