POM—APS—TiO2杂化光催化剂的制备及表征

采用自组装技术合成负载型多酸-有机胺-二氧化钛杂化催化剂Ks[Mn(H2O)PW11O39-APS-TiO2］,[APS=(C2H5O)，SiCH2CH2CH2NH2]，通过XRD、FT-IR和元素分析等手段，对其组成和结构进行表征。结果表明：该杂化催化剂中Keggin阴离子的基本结构未发生变化，Keggin阴离子与有机胺修饰的TiO2载体通过M-N配位键结合，而不是单纯的吸附。很好的解决了非均相反应中，负载型多金属氧酸盐易脱落的问题。所以此类光催化剂耐水性好，不易溶脱，可重复使用。     

新型多酸-有机胺-分子筛杂化光催化剂的制备、表征及其光催化性能研究

通过软化学手段制备了一系列新型耐水性多金属氧酸盐—有机胺—分子筛杂化光催化剂K5Ni(H2O)PWllO39—APS—MCM—48(41)(APS＝(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NH2)，通过XRD、UV／DRS、FT—IR、ICP—AES和元素分析等手段，对其组成和结构进行了表征，并考察了此类杂化光催化剂对可溶性染料罗丹明B(RB)的催化活性．实验结果表明，此类杂化光催化剂光催化活性高于直接光解和均相体系中K5[Ni(H2O)PWl1O39](PWllNi)的光催化活性，在90min内使RB的转化率超过了90％．并且，该催化剂的耐水性好，反应过程中不易溶脱，可重复使用．     

PW11Mn/有机陶瓷膜的制备及可见光催化性能

高级氧化法产生的具有强氧化性的·OH、·O2 -等可以把水体中有害的有机物大分子 氧化成CO2、H2O 等小分子物质。以甲基三甲氧基硅烷为有机陶瓷的前驱体，以Keggin 型锰取代杂 多阴离子PW11O39Mn（II）（H2O）5-［PW11Mn］为可见光活性组分，采用溶胶-凝胶法制备PW11Mn/有机 陶瓷膜光催化剂，并进行了IR、UV-Vis DRS 以及SEM 等表征。通过高级氧化法对罗丹明B（RhB） 的光降解反应来评估其光催化活性，同时探究了PW11Mn 负载量、煅烧温度对PW11Mn/有机陶瓷膜 光催化性能的影响。实验得出，100 ℃时煅烧的PW11Mn 负载量为2.0 g 的PW11Mn/有机陶瓷膜对罗 丹明B 降解效果最佳。     

类光-芬顿体系PW_(11)O_(39)Fe(Ⅲ)(H_2O)~(4-)/H_2O_2可见光催化降解罗丹明B

以Keggin型铁取代杂多阴离子PW11O39Fe(Ⅲ)(H_2O)4-(PW11Fe)为可见光活性组分构建了一个类光-芬顿体系(PW11Fe/H2O2),并用于模型污染物罗丹明B(Rh B)的可见光催化降解,同时考察了H2O2浓度、PW11Fe浓度、Rh B初始浓度及溶液p H值对Rh B可见光催化降解速率的影响,讨论了Rh B光催化降解的动力学性质。实验结果表明,当溶液p H=4.5时,由0.6 mmol·L-1PW11Fe和4 mmol·L-1H2O2构成的体系对Rh B的光催化降解效果最佳,0.01 mmol·L-1的Rh B在250 W金卤灯照射下反应60 min,其降解率达到100%,反应240 min,总有机碳(TOC)去除率约48%。羟基自由基猝灭和电子顺磁共振(EPR)实验表明,PW11Fe/H2O2体系在可见光照射下产生羟基自由基,从而导致Rh B的快速降解,降解反应的表观速率常数k为(6.2±2)×10-2mmol·L-1·min-1。     

磷钨酸/壳聚糖杂化材料的制备及其光致变色性

以Keggin结构的磷钨酸为电子受体,天然高分子壳聚糖为电子给体,合成了新型的磷钨酸/壳聚糖(CS-HPW)杂化材料.采用元素分析、红外光谱、X-射线光电子能谱、固体漫反射电子光谱等进行了表征.结果表明:杂化材料的化学组成为(C6H11O4N)5.8H3PW12O40.29.2H2O;有机给体与无机杂多酸间存在较强的相互作用.合成的杂化材料具有良好的可逆光致变色性能.     

2种Keggin型多金属氧酸盐化合物的合成和晶体结构

利用常规合成方法合成了2个由2,2′-联咪唑修饰的Keggin型多金属氧酸盐有机-无机杂化化合物:[H3(biim)2](C4H8O2)2[PW12O40].11H2O(1)和[H3(biim)2](C4H8O2)3[PMo12O40].3H2O(2)(H2biim=2,2′-联咪唑),并通过单晶X射线衍射、元素分析、IR光谱和电化学分析等进行了表征.结构分析表明化合物1属于单斜晶系,C2/c空间群,化合物2属于正交晶系,Pbca空间群.分子间通过静电引力作用和氢键作用形成了三维超分子网状结构.     

PW12O3-40-ZrO2微孔杂化材料多相催化合成碳酸丙烯酯

采用溶胶-凝胶方法制备了Keggin结构PW12O3-40-ZrO2微孔杂化材料,并通过N2吸附等温数据测定、原子发射光谱(ICP-AES)、吡啶吸附傅立叶变换红外光谱(FTIR)、固体核磁共振波谱(MAS NMR)等测试手段对其结构进行了表征.结果表明,杂化材料中的Keggin结构阴离子仍然保留其基本骨架结构,并与ZrO2载体之间存在着较强的化学作用.制得的PW12O3-40-ZrO2复合材料能在温和条件下高选择性、高效率地催化合成碳酸丙烯酯.     

PW_(12)O_(40)~(3-)-ZrO2微孔杂化材料多相催化合成碳酸丙烯酯

采用溶胶 凝胶方法制备了Keggin结构PW12O3-40 ZrO2微孔杂化材料,并通过N2吸附等温数据测定、原子发射光谱(ICP AES)、吡啶吸附傅立叶变换红外光谱(FTIR)、固体核磁共振波谱(MASNMR)等测试手段对其结构进行了表征.结果表明,杂化材料中的Keggin结构阴离子仍然保留其基本骨架结构,并与ZrO2载体之间存在着较强的化学作用.制得的PW12O3-40 ZrO2复合材料能在温和条件下高选择性、高效率地催化合成碳酸丙烯酯.     

新有机-无机杂多酸纳米材料溶液及修饰电极电化学性质研究

研究了多金属氧酸盐新有机-无机杂化的纳米材料溶液的电化学、NO-2的电催化及氧化还原机理.采用溶胶-凝胶(sol-gel)技术首次制备了[Bu4N][Ni(pph3)2]PW11O39(pph为苯基磷)修饰电极,该修饰电极不仅保持了本体溶液的电化学和电催化性质,而且还具有很好的稳定性,对多金属氧酸盐有机-无机杂化的纳米材料修饰电极在化学传感器方面的研究和应用提供了实例.     

甲烷水合物(H_2O)_(20)…CH_4稳定性的量子化学研究

采用密度泛函理论PBE方法和二级微扰(MP2)理论,对甲烷水合物(H2O)20…CH4两种不同构型512(H2O)20…CH4和435663(H2O)20…CH4进行了理论研究。在PBE/6-31++G(d,p)水平下进行结构优化,得到了它们的平衡稳定结构;在MP2/aug-cc-pVTZ水平下,结合基函数重叠误差(BSSE)完全均衡校正法,对其复合物进行能量计算。通过计算得出:512(H2O)20…CH4和435663(H2O)20…CH4的结合能分别为-4.75 kcal/mol和-4.44 kcal/mol,大约是相同水平下单一H2O…CH4结合能的8~9倍;512(H2O)20…CH4构型较435663(H2O)20…CH4稳定。     

杂多酸光催化降解有机污染物研究进展

作为具有出色催化性能的杂多酸催化剂,在光催化治理有机污染物领域也展现出广阔的应用前景.综述了近年杂多酸在光催化降解有机污染物方面的研究进展,重点介绍了杂多酸及固载杂多酸对农药、有机染料及有机卤化物的光催化性能,简要介绍了杂多酸在光催化治理空气中的有机污染物方面的贡献,展望了杂多酸在光催化治理有机污染物领域的发展趋势.     

Visible-light photocatalytic H2 evolution over a series of transition metal substituted Keggin-structure heteropoly blues

The visible light photocatalytic H 2 evolution activities of a series of transition-metal substituted Keggin-structure heteropoly blues K 6 SiW 11 O 39 M(H 2 O)·nH 2 O (M=Co,Ni,Cu and Zn) were systematically studied with Pt nanoparticles as co-catalyst.The H 2 evolution rates were 150,98,65 and 48 mol h-1g-1 for SiW 11 Cu,SiW 11 Ni,SiW 11 Co and SiW 11 Zn,respectively,meaning that the order of photocatalytic activity of these heteropoly blues from transition-metal substituted polyoxometalates was:SiW 11 Cu > SiW 11 Ni > SiW 11 Co > SiW 11 Zn.The catalysts could be efficiently reused for at least 5 cycles.     

新型TiO2-铜卟啉催化剂的合成及其光催化甲基橙降解研究

为了研究不同长度侧链催化剂对光催化降解甲基橙溶液的影响,更好地解决水污染治理问题,以1-萘酚为原料,经两步反应得到中间体4-(3-萘氧基-烷氧基)-苯甲醛,利用Lindsey法合成4个结构新颖的卟啉及铜卟啉衍生物,中间体和目标产物的结构经MS,NMR和元素分析进行确认,制备了TiO_2-铜卟啉催化剂,并进行了光催化甲基橙降解实验。结果表明:当铜卟啉衍生物苯环上连有侧链时,其光催化活性优于四苯基铜卟啉催化剂,但侧链的长度对活性的影响不明显。该研究为今后合成高效催化剂提供了思路。     

Cu2〖KG-*3〗O/Ag复合催化剂的合成及红外光激发下的光催化性能研究

采用液相还原法合成不同摩尔比的Cu2O/Ag(x)复合型催化剂,应用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(DRS)等分析手段对样品进行表征.结果显示,纳米金属Ag的存在使得Cu2O/Ag(x)样品对光的吸收扩展到了整个可见和近红外区,且随样品中Ag含量的增加,该区域的吸收逐渐增强,证明Cu2O/Ag(x)复合催化剂对太阳光具有高的吸收能力.以甲基橙（MO）为目标降解物,研究催化剂在黑暗条件下的降解性能,结果表明Cu2O/Ag(005)催化剂具有最高的降解能力,在120 min内黑暗条件下MO(30 mg/L) 降解率达到892%.另外对Cu2O/Ag(x)复合催化剂的降解机理进行了探讨.     

Photocatalytic Reduction of Carbon Dioxide with Modify Pd, Ru on TiO2 Surface

Photocatalytic reduction of CO2 to organic compounds was reduction in semiconductor suspension system under simulated solar in laboratory. TiO2 load catalysts were prepared in different ways, and they were used in photocatalytic reduction of CO2 . Experimental results show that the photocatalytic activity can be improve by dressing Pd, Ru on TiO2 Surface and is obvious different when catalysts were prepared in different ways. The photocatalytic mechanism of dressing Pd on TiO2 Surface; dressing Pd and Ru on TiO2 Surface were also discussed in this paper.     

Photocatalytic Reduction of Carbon Dioxide with Modify Pd, Ru on TiO2 Surface

Photocatalytic reduction of CO2 to organic compounds was reduction in semiconductor suspension system under simulated solar in laboratory. TiO2 load catalysts were prepared in different ways, and they were used in photocatalytic reduction of CO2 . Experimental results show that the photocatalytic activity can be improve by dressing Pd, Ru on TiO2 Surface and is obvious different when catalysts were prepared in different ways. The photocatalytic mechanism of dressing Pd on TiO2 Surface; dressing Pd and Ru on TiO2 Surface were also discussed in this paper.     

Fe_2O_3/TiO_2/蒙脱土光催化剂的制备及光催化性能研究

以TiCl4为原料采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD),制备了纳米级Fe2O3/TiO2/蒙脱土复合光催化剂.以亚甲基蓝为反应模型,对催化剂的催化活性进行了评价.结果表明,3 h亚甲基蓝降解率99.3%.采用XRD,TEM,UV和ICP等手段进行了表征,TiO2以锐钛矿型形式存在,催化剂粒径在15~21 nm.比较不同制备方法制得的复合催化剂,得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小,分散性好,光催化活性高等特点.     

固体超强酸SO2— 4／TiO2制备及其光催化氧化性能

采用沉淀－浸渍法制备固体超强酸催化剂SO2－ 4／TiO2纳米粒子,并用XRD,BET,XPS,UV－Uis漫反射光谱等对其特性进行表征,NO-2以为降解目标物,考察了SO2－ 4／TiO2光催化氧化性能,结果表明,SO2－ 4／TiO2在高温下相结构稳定,TiO2的超强酸化可增大表面,有利于反应物吸附,同时产生吸附带边蓝移及禁带宽度增加,从而,产生较大的氧化还原势,与TiO2相比,光催化氧化活性显著提高,焙烧温度600度时催化剂活性最好。     

超支化聚酰胺负载铂纳米簇杂化膜催化剂在苯加氢反应中的活性寿命

采用溶液缩聚合成了超支化聚酰胺,制备了超支化聚酰胺负载铂纳米簇杂化膜催化剂,对比新鲜和使用11次后的杂化膜催化剂,考察了催化剂在苯加氢反应中的活性寿命问题,并结合了透射电流(TEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线能谱(XPS)等手段对催化剂表征.结果表明:杂化膜型催化剂比传统粉末型催化剂寿命更长、活性更好;在杂化膜型催化剂中,使用超支化聚合物作为贵金属的载体,比线性聚合物作载体时苯的转化率高.起主要催化作用的可能是杂化膜表面的铂纳米颗粒.     

Photocatalytic oxidation of gaseous benzene over nanosized TiO2 prepared by solvothermal method

Nanosized TiO2 particles were prepared by solvothermal method using tetrabutyl titanate as precursor,ethanol and water as solvents,and a facile immobilization method of nanosized TiO2 particles on woven glass fabric was developed. The samples obtained under various preparation conditions were charac-terized by means of thermo gravimetric analysis(TG) and differential scanning calorimetry(DSC) ,X-ray diffraction(XRD) ,transmission electron microscopy(TEM) ,high resolution-transmission electron mi-croscopy(HR-TEM) ,and Brunauer-Emmett-Teller(BET) . The results show that the cube-shape of TiO2 prepared by solvothermal method has good crystallinity of(101) surface,higher thermal stability and large specific surface area. Scanning electron microscopy(SEM) images confirmed that the immobi-lized TiO2 film was uniformly distributed and clung to the substrate firmly. The photocatalytic activity of the catalysts was tested using photocatalytic oxidation of gaseous benzene. The results show that the TiO2 calcined after solvothermal treatment suffers from lower specific surface area,and hence de-creases its photocatalytic activity. The photocatalytic activities of the TiO2 by solvothermal treatment with or without calcination in degradation 400 mg/m3 benzene are 3.7 and 4.1 times as high as catalyst without solvothermal treatment,respectively.