SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 的制备及光催化性能

为利用TiO2作为光催化降解水中有机污染物,以铁铝水滑石为载体,以CeO2掺杂的TiO2为活性组分,制得光催化剂前体,再以SO2-4对其进行修饰,制得了SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC 光催化剂。采用XRD、SEM、EDS 和UV-Vis DRS等手段对催化剂进行了表征;以甲基橙为模拟污染物,考察了催化剂样品的光催化性能。实验结果表明：CeO2掺杂TiO2粒子在可见光区吸光性能高于TiO2;SO2-4与CeO2-TiO2／HTLC有协同催化作用,SO2-4／CeO2-TiO2／HTLC光催化剂对可见光的吸收大大增强。经模拟日光照射2 h,SO2-4改性的15％（ CeO2-TiO2）／HTLC催化剂对甲基橙的脱色率达到93％。     

SO2对NO催化氧化过程的影响Ⅰ. 载体的作用

研究了载体在SO2影响NO催化氧化过程中的作用，考察了反应温度为423K时，γ-Al2O3、ZrO2、TiO2和SiO24种载体及其负载的Pt催化剂对NO的氧化性能，与SO2存在下的NO反应活性相比，只有γ－Al2O3及其负载的Pt催化剂上存在SO2促进NO氧化的现象。运用BET、XRD、IR及固体酸度测定等多种表征手段，对不同载体在反应前后的化学结构和表面性质进行了分析，并与反应过程相联系，证实SO2的吸附改变了γ－Al2O3的表面结构，有利于产物NO2的脱附；而对SO2吸附能力较弱的其他载体或催化剂，SO2的影响则不同。     

CuO/TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂对NO+CO反应性能的影响

以TiO2为载体，采用浸渍法制备了不同负载量的CuO／TiO2和CuO-ZrO2/TiO2催化剂，并在色谱—微反装置上考察了催化剂对NO CO反应性能，并通过TPR、XRD和NO-TPD技术对上述催化剂进行了表征．结果表明催化剂经500℃ H2气氛中还原1h与空气氛中处理的相比，活性有明显的改善，CuO／TiO2(6％)对NO完全转化的T99%＝325℃，而CuO-ZrO2/TiO2(6％，10％)对NO完全转化的T99%＝300℃；TPR结果表明CuO／TiO2在TPR过程中出现4个还原峰，而CuO／TiO2只有2个还原峰，说明ZrO2的引入使CuO在TiO2上的还原物种发生了变化；空气氛处理的CuO／TiO2催化剂XRD检测到的是CuO的特征衍射峰，而H2气氛处理是金属Cu的特征衍射峰；NO-TPD结果表明两种气氛处理的催化剂，NO吸附在其上的热脱附产物中质谱能检测到4种物种(NO，N2O，N2和O2)，低温脱附物种为吸附在弱位上的NO，高温脱附物种则是吸附在强位上的NO；CuO／TiO2上引入ZrO2后NO的脱附峰温明显降低，这表明NO在CuO-ZrO2/TiO2表面的分解活性大于No在CuO／TiO2表面的分解活性;NO CO反应低温时形成中间产物N2O，高温时产生N2;NO-TPD脱附峰温与两种气氛处理的催化剂活性有很好的对应关系，且NO在催化剂表面的解离是NO CO反应的速控步骤．     

TiO2光催化降解H2S的利用率研究

采用孔径48μm不锈钢网负载TiO2薄膜作为光催化材料,以低功率紫外灯作为光源,在连续性反应器内降解H2S。首先探讨了气体含氧量对H2S光催化氧化产物和TiO2利用率的影响,之后分析了H2S体积分数、光照面积以及TiO2用量等因素对TiO2利用率和失活速率的影响。结果表明,当反应气中氧含量从0升高至1.0%时,H2S的主要氧化产物由单质硫变成SO2或SO2-4,催化剂利用率先升高后降低,氧和H2S的投入量之比n(O2)∶n(H2S)约为50∶1时TiO2的利用率最高;降低H2S的初始体积分数或增大TiO2的负载面积均可减缓催化剂失活,提高TiO2利用率;不锈钢网面积为168cm2时,催化剂的最佳负载量为0.35g左右。     

TiO2-ZrO2复合催化剂上乙烯的光催化降解

采用溶胶 -凝胶技术制备了系列TiO2 -ZrO2 复合催化剂 ,运用X -射线粉末衍射和低温N2 吸附测定表征了其结构性质 .考察了制备方法、ZrO2 添加量及焙烧温度等对反应活性的影响 .结果表明 ,以锆的无机盐为前驱体采用混胶法制备的TiO2 -ZrO2 复合催化剂的光催化活性最佳 ,TiO2 催化剂中ZrO2 粒子的引入能增大光催化剂的比表面积、抑制TiO2 晶相转变和促使UiO2 晶粒细化 ,从而提高了催化剂光催化降解乙烯的活性和抗失活稳定性 ,但ZrO2 含量增加时其光催化反应的矿化率降低 .     

离子浸渍复合TiO2光催化剂的研究

采用溶胶－凝胶－浸渍法制备了掺杂Fe^3 ,NH4^ ,SO4^2-的TiO2光催化剂粉体，并用XRD．IR．UV－Vis等方法对其结构进行了表征。结果表明，以TiO2干凝胶为母体，依次浸渍Fe^3 ,NH4^ ,SO4^2-的光催化剂粉体Fe^3 /NH4^ /SO4^2-/TiO2（浸）中锐钛矿相近100％，晶粒粒径分布均匀，最小粒径为4nm；与纯TiO2相比，紫外光谱响应红移15nm.以直接耐晒兰为模型反应物，评价了掺杂半导体TiO2的光催化降解性能。     

TiO2光催化降解印染废水的研究

研究了实际印染废水的TiO2光催化降解,并与不加催化剂的光降解进行比较．结果表明：采用TiO2为催化剂可以显著加快光催化氧化过程．探讨了pH值,催化剂用量,气流速率及过氧化氢对光催化降解的影响．当催化剂用量为2g／L,气流速率为0．4L／min时光催化效率最高．最佳pH值取决于水样的色度和COD．过氧化氢的加入可显著提高度水的光催化脱色率．     

CuO/γ-Al2O3吸收SO2动力学模型实验研究

在固定床反应器上对吸收/催化剂CuO/γ-Al2O3吸收SO2的过程进行了实验研究。利用实验结果，通过比较和验证两种典型的动力学模型，建立了更有说服力的模型，并得到SO2吸收速率表达式。实验结果表明，吸附/催化剂吸收的SO2摩尔数与活性CuO的摩尔数之比S/Cu大于1，证实硫酸铝的存在。对这一脱硫过程的反应机理描述为：SO2首先化学吸附在吸附/催化剂活性位点上，然后被氧化为化学吸附态在SO3，化学吸附态的SO3接着与CuO/γ-AlO3反应生成硫酸铜和硫酸铝。     

催化剂SO4^2—／ZrO2—SiO2与SO4^2—／ZrO2结构及性能比较

从活性、结构及酸性方面，对催化剂SO－／ZrO_2－SiO_2及SO／ZrO2进行了比较研究实验结果表明：两种催化剂在骨架结构特征上具有显著的差别，一般在400℃以上焙烧的SO－／ZrO2催化剂均为结晶态的，SiO2的引入对SO－／ZrO2－SiO2催化剂中氧化锆的结晶具有强烈的抑制作用；一般在800℃以下焙烧的SO－／ZrO2－SiO2催化剂均为非晶态结构；在800℃以上焙烧硅锆摩尔比大于8的样品时，可得到一种可能是由于锆进入了氧化硅的晶格而形成的具有新的结构的结晶态物质；BET法测得500℃焙烧的SO－／ZrO2－SiO2催化剂的比表面积为400m2／g左右，而催化剂SO－／ZrO2的比表面积仅为100m2／g左右；吸附吡啶的红外光谱表明，SO－／ZrO2－SiO2催化剂的Lewis酸量明显高于SO－／ZrO2催化剂．对于乙酸／丁醇酯化反应，SO／ZrO2－SiO2催化剂的活性是SO－／ZrO2催化剂的6倍以上     

金属共掺杂对TiO2光催化性能的影响

采用sol—gel法制备了Fe^3 -Ce^4 、La^3 --Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂,以对水溶液中Rhodamine B的降解考察其光催化活性。XRD结果表明,制备的催化剂为锐钛矿型。共掺杂催化剂的光活性均高于单掺杂催化剂,La^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂光活性高于Fe^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂。荧光光谱(PL)结果表明,La^3 -Ce^4 共掺杂TiO2光催化剂有较弱的荧光强度,说明光催化活性与荧光强度具有负相关性。     

球形ZnO/TiO_2颗粒的制备及其光催化研究

以ZnSO4·7H2O和Ti(SO4)2·9H2O为原料,PVP(聚乙烯吡咯烷酮)为表面活性剂,采用液相沉淀法制备了球形ZnO/TiO2复合颗粒.研究结果表明:在制备球形ZnO/TiO2复合颗粒过程中,若ZnO/TiO2的摩尔比为1︰6,在50%(v/v)的乙醇水溶剂中加入6 g/L PVP时,所得复合颗粒为圆球形,且光催化活性较强.在800℃下煅烧ZnO/TiO2复合颗粒30 min,得锐钛矿型TiO2,结晶相当完善,具有稳定且较高的光催化活性.     

H3PO4修饰TiO2/SO42-固体超强酸催化合成原乙酸三甲酯

以钛酸四正丁酯为前驱体,以硫酸为抑制剂,采用溶胶-凝胶法制备了纯的TiO2/SO24-和TiO2/PO43-/SO42-催化剂.通过使用电镜、红外以及氮气吸附脱附对其进行表征,结果表明催化剂为具有孔结构的球形纳米催化剂,微粒分布较分散.并应用于乙腈的加成反应,以乙腈和甲醇为原料在低温条件下合成了原乙酸三甲酯,并讨论了反应工艺,得到最佳反应条件.     

溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、正硅酸四乙酯制备了TiO2/SiO2复合材料,利用XRD对复合材料的物相结构进行了表征,表明制备的TiO2/SiO2复合材料为锐钛矿型.FTIR表明复合材料形成了Si—O—Ti的网络结构,TG-DTA表明复合材料的热性能提高.以罗丹明B为降解物,探讨了该复合材料的光催化活性,考察了固液比、pH值、时间对降解效果的影响,结果表明,TiO2/SiO2复合材料对罗丹明B降解率明显高于纯TiO2,当固液比为6g/L、pH为6、降解时间为120min时降解率可达到94.59%.     

p-n型Cu2O-TiO2复合可见光催化材料的研究进展

半导体光催化剂TiO2由于其无毒无害、稳定性好、催化活性高等优点而备受关注,但其较宽的禁带宽度遏制了对太阳光的利用率,并且量子效率低.为了提高二氧化钛的光利用率,可通过与Cu2O复合对其改性,并形成p-n型异质结光催化剂.因其特殊的能带结构和载流子输送特性而备受关注.详细介绍了Cu2O-TiO2光催化剂的特性、研究现状以及应用领域,并对未来的研究方向进行了展望.     

掺铟TiO_2/蒙脱土复合光催化剂的制备及光催化性能研究

以TiCl4为前驱物,采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD),制备纳米级In/TiO2/MMT复合光催化剂,采用XRD,TEM,XRF、紫外漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征,TiO2以锐钛矿型存在,催化剂粒径在13～18nm之间.以亚甲基蓝溶液的脱色降解为反应模型,对催化活性进行了评价,当In掺杂量为2%(质量百分数),煅烧温度为700℃时,In/TiO2/MMT复合光催化剂的催化活性最好,亚甲基蓝降解率达99.2%,总有机碳(TOC)的去除率为63.9%.     

固体酸催化剂SO42-/TiO2催化木糖脱水制备糠醛的新方法

探索了以固体超强酸SO42 -/TiO2为催化剂,催化木糖脱水环化制备糠醛的新方法.以TiCl4乙醇溶液(体积比1∶1)作为钛源、以浓氨水作为沉淀剂制备二氧化钛,硫酸溶液作为浸渍液,制备了SO42 -/TiO2固体超强酸.采用二溴化法(溴酸钠-溴化钠)对糠醛产量进行分析,研究了反应条件和催化剂制备过程中硫酸浸渍液浓度、焙烧温度等对糠醛产率的影响.结果表明,使用固体超强酸作催化剂,在最佳条件下,糠醛产率达到42.6％,而同样条件下用硫酸作催化剂糖醛产率只有15.6％.     

La和Cu共掺纳米TiO_2光催化转化CO_2研究

采用溶胶-凝胶法制备了La、Cu共掺杂的纳米TiO2粉体,并用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HR-TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征了La/Cu/TiO2催化材料的结构和形貌.研究了不同La元素掺杂量对CO2还原产物甲醛生成量的影响.结果表明,质量分数0.1%La/0.6%Cu/TiO2材料的光催化还原CO2性能最佳,以0.2,mol/L NaOH作为还原剂、300,W高压汞灯(主波长为365,nm)为辐照光源、光催化反应6,h时,甲醛的生成量最大,可达304.49,μmol/gcat.     

Ce掺杂TiO_2纳米薄膜的制备及其光催化性能研究

用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了纯的和掺杂Ce(1%、2%、5%)的TiO2纳米薄膜。用X射线衍射仪、原子力显微镜和紫外-可见分光光度计对薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。通过紫外光下降解亚甲基蓝的实验,考察了Ce掺杂对TiO2纳米薄膜光催化性能的影响。结果表明,掺杂适量的Ce能有效提高TiO2纳米薄膜的光催化活性,当Ce的掺杂量为2%时,TiO2纳米薄膜的光催化活性最佳。     

Ag/TiO2,Pd/TiO2和TiO2对庚烷的光催化氧化活性

用光沉积法制备Ag/TiO2和Pd/TiO2催化剂样品,然后用表面光电压谱(SPS)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对样品进行表征.以气态庚烷为反应体系,来比较上述两种催化剂的光催化活性.与纯TiO2比较,Ag和Pd的存在提高了TiO2的光催化活性;其原因可解释为金属Ag或Pd捕获电子,从而提高了电子-空穴对的分离效率;结果还表明与Pd/TiO2催化剂相比,Ag/TiO2表现出较高的光催化活性,这主要是Ag比Pd具有较强的捕获电子的能力.