掺杂纳米TiO_2光催化性能的研究

利用浸渍法分别制备了Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu六种过渡金属离子掺杂改性的二氧化钛光催化剂,以乙酸水溶液的光催化氧化反应和二氧化碳还原反应为探针,评价了掺杂催化剂的光催化性能.借助光电子能谱(XPS)、X射线衍射分析(XRD)等手段对掺杂催化剂进行了表征.研究结果表明,经过渡金属离子掺杂后,光催化性能均有不同程度的改善,改善程度按Cr、Co、Ni、Fe、Mn、Cu递增.掺杂后催化剂表面吸附氧的活泼性、金属离子的价态及得电子能力上的差异决定了不同离子掺杂纳米二氧化钛光催化性能的差异.

过渡金属掺杂二氧化钛光催化性能的研究

采用浸渍法制备了过渡金属掺杂的光催化剂MOx/TiO2(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu).以乙酸的光催化氧化降解反应为探针,研究了催化剂的光催化性能.研究结果表明,经过渡金属掺杂改性的二氧化钛,光催化性能都有所提高.掺杂量有一个最佳值,在最佳掺杂量时,催化剂光催化性能的提高程度与对应金属氧化物的生成焓有很好的一致性,还发现光催化性能与过渡金属离子稳定氧化态的电子亲和势与离子半径的比值间呈现火山型关系曲线.

掺铜二氧化钛光催化剂的XPS研究(英文)

利用浸渍法制备了铜掺杂的二氧化钛,以乙酸为模型物研究了催化剂的光催化活性,利用XPS结果对改性后的催化剂进行了分析.结果表明,改性后的催化剂表面吸附氧的提高和Cu+/Cu2+的共存有利于光生载流子的分离和界面电子转移,因而改善了催化剂的光催化性能.

2005年美国总统绿色化学挑战奖项目评述

介绍了2005年美国总统绿色化学挑战奖的研究成果,这次的获奖项目是:①ArcherDanielsMidland和Novozymes公司联合利用一种特殊的脂肪酶Lipozyme○R,通过酶法酯交换反应,从植物油制取低反式脂肪和油脂含量的制品;Merck公司设计的Aprepitant(神经激肽-1拮抗剂)新合成路线,这2个项目获得了更新合成路线奖。②变更溶剂/反应条件奖授予了BASF公司,他们开发了一种紫外光可固化的、单组分、低挥发性有机物的汽车修补底漆。③ArcherDanielsMidland公司因开发一种非挥发性、反应活性的聚结剂,大大降低了乳胶涂料中挥发性有机物而获得了设计安全化学品奖。④Alabama大学的Rogers教授获得了学术奖。他建立了一种用离子液体溶解和处理纤维素制备新型材料的平台策略。⑤小企业奖颁发给了Metabolix公司,奖励他们成功地利用生物技术合成天然塑料。

掺铜方法对二氧化钛光催化氧化还原性能的影响

采用浸渍法、水解沉淀法、机械混合法制备了铜掺杂的TiO2光催化剂.利用XRD,XPS,TPR等手段对不同样品进行了表征,以乙酸水溶液的光催化氧化降解及二氧化碳光催化还原为反应探针,对3种催化剂光催化活性进行了评价.结果表明,不同方法掺铜影响催化剂表面性质如吸附氧、元素价态及分布,进而影响光催化性能.吸附氧的性能以及存在合适比例的氧化还原对Cu+/Cu2+导致浸渍法制备的掺铜TiO2光催化剂具有最好的光催化活性.

掺铜TiO_2光催化剂光催化氧化还原性能的研究

利用浸渍法制备了掺铜二氧化钛光催化剂,分别以乙酸降解和二氧化碳还原反应为探针,研究了催化剂的光催化氧化光催化还原性能.结果表明,铜掺杂能显著提高催化剂的光催化性能;结合光电子能谱、X光衍射分析等物理表征结果,对铜掺杂改性机制进行了讨论.

超声水解法制备纳米二氧化钛

以TiCl4为钛源,水解过程中施加超声辐照,室温条件下制得了5～6nm锐钛型TiO2.超声波频率为40kHz时,最佳超声水解条件为超声功率50W,超声时间40min,超声介质温度25℃.该方法具有较好的重复性.

非贵金属CO氧化催化剂的研究进展

综述了非贵金属CO氧化催化剂的研究情况,着重讨论了影响CO氧化非贵金属催化剂活性因素、催化机制、催化剂失活原因。指出了今后的研究方向。

铜锰型CO常温消除催化剂水汽中毒机制的研究

通过对一种典型的铜锰型催化剂———德国德尔格催化剂通水蒸气条件下失活规律的研究,以及XRD,XPS,TG-DTA,TEM等物理手段对催化剂失活前后结构特点的表征,我们发现,催化剂失活前后,其体相结构和微观形貌没有明显的改变,但失活催化剂表面上出现了明显的碳酸盐组分。作者认为,锰离子具有较多的d空轨道,在有水蒸气存在的条件下,可能成为水分子的强吸附中心。滞留于催化剂表面的水分子与CO2反应生成碳酸根,掩盖了活性位,导致催化剂失活。

纳米二氧化钛光催化还原二氧化碳的研究

二氧化碳是引起全球温室效应的气体之一,在温和条件下,通过光催化转化将二氧化碳资源化的研究具有重大的现实和理论意义。本文研究了纳米二氧化钛光催化还原二氧化碳反应条件,考察了二氧化钛粒径对光催化还原性能的影响。

铜锡改性纳米二氧化钛光催化氧化还原性能的研究

在复合半导体基础上,采用超声浸渍法对催化剂表面作进一步铜改性,制备了铜锡改性的纳米二氧化钛光催化剂CuOx-SnO2/TiO2,考察了表面铜改性、二氧化锡复合对催化剂光催化氧化还原性能的影响.结果表明,表面铜改性和复合都有利于提高催化剂光催化氧化还原能力,二者间表现出相互增强的作用.结合XRD、XPS、TEM等催化剂表征结果,对铜锡改性纳米二氧化钛光激发机制进行了讨论,提出了二氧化碳光催化还原的可能机制.

不同沉淀剂对铜锰型CO常温消除催化剂的影响

采用分步沉淀法制备铜锰型催化剂,考察了(NH4)2CO3、Na2CO3和NaOH三种沉淀剂对催化剂活性的影响。利用XRD、XPS等物理手段对三种催化剂的结构特点进行了表征。结果表明,使用不同沉淀剂,所得催化剂的晶相具有显著不同,同时催化剂表面性质如铜锰存在比例、元素化学状态等也出现显著差异。分析认为,沉淀剂使用不同,主要是对活性相的形成、催化剂表面上铜组分的分散程度以及表面吸附CO2的性质产生影响,从而影响催化剂的活性。

一种新型常温常湿一氧化碳消除催化剂的研制

采用沉淀法制备了一种新型的银铜型CO消除催化剂,考察了沉淀方法、沉淀剂种类、银铜比例对催化剂活性的影响,对这种新型催化剂进行了结构表征。结果表明该银铜型催化剂在常温、常湿条件下表现出优良的催化性能,具有较强的抗湿性。

纳米电催化材料的研究进展

介绍了纳米电催化材料的分类、制备方法、性质 .初步介绍了纳米电催化材料的电催化活性与纳米颗粒尺寸的降低之间存在的特殊规律以及纳米电催化材料上的异常红外效应 .对今后纳米电催化材料的研究方向进行了展望 .

甲烷氧化偶联中钙钛矿催化膜的研究进展

甲烷氧化偶联对充分利用天然气资源具有非常重要的意义 ,以钙钛矿催化膜为核心的催化技术最有希望实现这一过程的工业化。本文介绍了近几年来人们对钙钛矿催化膜的研究成果 ,指出了这一领域今后的发展重点。

钯锡改性纳米二氧化钛光催化还原二氧化碳的研究

采用光化学还原法,在复合半导体基础上表面作进一步钯改性,制备了钯锡改性的纳米二氧化钛光催化剂Pd-SnO2/TiO2,以二氧化碳光催化还原反应为探针,对催化剂进行了评价,并与复合半导体基础上,表面铜改性光催化剂的光催化还原性能进行了比较。结果表明,表面钯改性、二氧化碳光催化还原产物只检测到甲醇,这说明,复合半导体基础上钯的沉积,比铜掺杂更有利于深度还原产物甲醇的生成。结合XRD、XPS、TEM等催化剂表征结果,对钯锡改性纳米二氧化钛光激发机制进行了讨论,提出了二氧化碳光催化还原的可能机制。

常温(低温)CO氧化反应纳米金催化剂的研究

纳米金催化剂对CO低温氧化具有很高的催化活性,而且抗水性、稳定性都优于其他催化剂,具有广阔的应用前景。但在实验研究中发现,金催化剂的活性随制备方法、预处理条件、载体、金颗粒大小等的不同会出现较大差异。造成这种差异的原因,从根本上说是由于人们对这种新型催化剂的活性位数目、性质还不能实现有效控制。本文在简要回顾多种因素影响金催化剂活性的实验事实的基础上,综述了对活性本质的最新研究成果,以期为高活性、高稳定性的金催化剂的制备提供理论参考。

固体酸催化剂SO_4^(2-)/TiO_2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%.

2011年美国总统绿色化学挑战奖项目评述

介绍了2011年美国总统绿色化学挑战奖的获奖项目。5个奖项分别是:①Genomatica公司获得了绿色合成路线奖,他们开发了从可再生原料,以较低成本生产基本化学品1,4-丁二醇的路线;②绿色反应条件奖授予了Kraton Performance Poly-mers,Inc.。他们合成了一系列无卤素的、高渗透性的聚合物膜,NEXARTM。③Sherwin-Williams公司,研究出了一种水基醇酸丙烯酸涂料制备技术,这类涂料结合了醇酸类涂料的良好涂装性能和丙烯酸类涂料的低挥发性特点,因而获得了绿色化学品设计奖;④BioAmber公司因从事生物基琥珀酸(丁二酸)的生产和应用而获得小企业奖;⑤加利福尼亚大学,圣塔巴巴拉分校的Lipshutz教授设计了一种安全的表面活性剂,能在水中形成微小的液滴。有机化合物溶解到这些液滴中进行高效的反应。他的成果终结了化工反应中对有机溶剂的依赖,因此,学术奖授予了Lipshutz教授。

超声水解法制备纳米二氧化钛光催化降解甲醛废水的研究

通过在TiCl4水解过程中施加超声辐照,室温条件下制得了5～6nm锐钛矿型TiO2.研究了该催化剂光催化降解甲醛废水的反应条件,定性分析了甲醛废水降解产物.