RuCu/Al_(2)O_(3)对CO_(2)选择性催化加氢

将温室气体CO_(2)通过催化加氢的方式生产合成气具有重要的环境意义和经济价值.本文分别采用微乳液法和浸渍法制备了Ru-Cu双金属催化剂.通过不同分析手段对催化剂结构进行了表征,并考察了催化剂对CO_(2)催化加氢的性能.表征结果表明,在微乳液法合成的催化剂(ME-0.2Ru1Cu/Al_(2)O_(3))中Ru和Cu紧密接触,且钌铜纳米粒子尺寸均匀,而浸渍法合成的催化剂(im-0.2Ru1Cu/Al_(2)O_(3))存在单独的Ru和Cu纳米粒子.催化实验结果说明,Ru对Cu的掺杂可提高其催化活性但会降低CO选择性.采用微乳液法合成的双金属催化剂表现出比浸渍法更高的CO选择性.此外,固定钌铜比不变,提高负载量可以有效提高活性,而CO选择性无明显下降.

Pd/TiO_(2)催化水体中四溴双酚A的电催化还原脱溴

以TiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CeO_(2)和SiO_(2)为载体,采用浸渍法制备Pd基催化剂,并通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等手段对催化剂的结构进行了详细表征.以Pd/TiO_(2)为催化剂,研究四溴双酚A(TBBPA)在阴极池的电催化还原.结果表明,悬浮体系中Pd基催化剂的催化活性远高于固定体系;与其他载体相比,Pd/TiO_(2)的电催化还原活性最高;反应过程符合Langmuir-Hinshelwood模型,受控于TBBPA在催化剂表面的吸附过程;随着恒定电流和Pd负载量的增大,TBBPA电催化还原反应的初活性呈现火山型变化规律;经过5次循环使用,Pd/TiO_(2)催化剂仍能够完全去除TBBPA,具有良好的稳定性.

SBA-15限域的CoO_(x)催化过硫酸盐降解水中氯苯的机制研究

以中孔SBA-15为载体采用固相研磨法合成限域型催化剂CoO_(x)@SBA-15,采用传统浸渍法合成负载型催化剂CoO_(x)/SBA-15和CoO_(x)/SiO_(2)作为对比.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜测试(TEM)等表征技术对催化剂的结构和组成进行分析,并对催化剂活化PMS降解氯苯的性能进行了研究.结果表明,CoO_(x)@SBA-15具有更高的催化活性,氯苯的降解反应受氯苯和PMS在催化剂表面吸附控制,CoO_(x)@SBA-15/PMS/CB催化体系中的主要活性物种为SO_(4)·^(-)和1O_(2).

12-钼磷酸与γ-Al_2O_3载体的相互作用

应用酸碱滴定、X射线衍射（XRD）、激光拉曼（LRS）和顺磁共振（EPR）等方法研究了磷钼酸（PMo（12））与γ－Al2O3载体间的相互作用．结果表明，PMo（12）在γ－Al2O3上随负载量增加出现三种不同的分散状态，据此提出了PMo（12）在γ－Al2O3上的铺展模型．

TiO_2催化的直接枣红染料光化学降解研究

在光解过程中,直接枣红染料的去除在未添加催化剂时是以一级反应动力学模式进行,添加不同的TiO2催化剂不会改变染料降解动力学。在不同焙烧温度下形成的TiO2,性能有差异,具有不同的晶型和吸附性能.除在800℃下焙烧的TiO2以外,其余催化剂的添加都可不同程度地增加染料的去除速率.染料的催化光降解效率与催化剂的吸附能力、晶型结构等有关,其中,催化剂晶型对催化剂催化性能的影响要大于催化剂吸附性能带来的影响.锐钛矿型的TiO2催化活性较高,高的吸附性能也有利于催化效率的提高,表现为在400℃焙烧下获得的TiO2具有最高活性,而具有金红石型的TiO2,催化活性差。

2,4-二硝基酚的超声波及协同降解研究

以 2 ,4 二硝基酚为研究对象 ,探讨了超声功率、氧化剂H2 O2 与Fenton试剂等因素对其超声降解效率的影响 .2 ,4 二硝基酚在超声波 (US)、US H2 O2 和US Fe2 + H2 O2 体系中的降解均符合一级反应动力学模式 .超声波和Fe2 + H2 O2 体系在 2 ,4 二硝基酚的降解过程中存在着协同效应 ,而在Cu2 + H2 O2 和超声波体系中未观察到相似的协同效应 .

新型仿生光催化剂的合成及在孔雀绿光催化降解中的作用

通过付克反应用磺酸铁酞菁(FePcS)修饰中孔分子筛HMS,首次得到了一种新型光反应催化剂(简称为HMSFePcS),并用XRD,TG,FTIR,SEM/TEM,元素分析及固体紫外漫反射光谱等手段对催化剂进行了表征.实验结果表明,催化剂能高效地催化H2O2氧化降解孔雀绿染料,光照下,在500ml浓度为0.1mmol/L的孔雀绿溶液中加入0.3ml30%的H2O2和20mgHMSFePcS催化剂,于50℃下反应1200min,脱色率接近100%,总有机碳的去除率达到73%.对孔雀绿光催化降解的机理进行了初步探讨.

Bi_2WO_6可见光催化降解染料废水实验研究

采用水热法合成了新型的可见光催化剂Bi2WO6,以活性蓝M-2GE染料废水为目标污染物,研究了催化剂的用量、污染物初始浓度、溶液pH、盐效应等因素对光催化降解效果的影响.结果表明,在优化实验条件下(催化剂的投加量为3g·L-1、pH值中性偏酸性、反应90min),对目标污染物的去除率可达到99%;溶液中盐浓度的增加对降解有抑制作用;催化剂对不同初始浓度活性蓝M-2GE染料的去除过程遵循一级动力学方程;催化剂重复使用后催化效果有所下降,但仍然可以保持在90%左右.因此,用水热法合成的催化剂Bi2WO6具有良好的可见光活性.

磁性壳聚糖去除水中腐殖酸的研究

采用高温水热法合成了磁性壳聚糖,并研究了其对水中腐殖酸(HA)的吸附、脱附行为。表征结果表明,磁性壳聚糖粒径大小为200～300nm,氨基含量1.29mmol·g-1,BET比表面积36.00m2·g-1,饱和磁化强度为38.78emu·g-1,易于磁性分离。HA在磁性壳聚糖上的吸附等温线可用Freundlich方程模拟,吸附动力学符合拟二级动力学方程。HA的吸附量随溶液pH值的升高而降低,随不同阳离子浓度增加而增加,不同类型的阳离子对HA吸附效果影响的大小顺序为:Ca2+>Mg2+>Na+>K+。经5个脱附再生循环,磁性壳聚糖仍能保持79.8%的吸附量,表明该吸附剂再生性好,可循环使用。

SO_4^(2-)/TiO_2光催化还原Cr(Ⅵ)的研究

将溶胶-凝胶法制备的SO42-/TiO2在不同温度下焙烧得到了具有不同特性的催化剂,用X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DTA)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、静态吸附等手段对催化剂进行了表征.研究了不同特性的SO42-/TiO2催化剂光催化还原Cr(Ⅵ)的行为,并对其影响因素进行了分析.结果表明:SO42-/TiO2在300-600℃下焙烧均具有较高的催化效率,而在700℃及800℃下焙烧其催化活性显著降低.SO42-/TiO2的这种催化特性是由其吸附性能、晶相组成及表面酸量决定的.

四环素在乌栅土中的吸附与解吸

采用批平衡实验方法,研究了四环素(TC)在太湖地区乌栅土中的吸附解吸,以及pH和典型二价阳离子Ca2+和Mg2+对TC吸附的影响。结果表明,TC在乌栅土中的吸附可以用线性方程拟合,所得Kd和Koc值分别为419.38L·kg-1和19782.07L·kg-1,Kd和Koc值较高,这表明乌栅土中的TC不易迁移和淋溶,对太湖地区地表水和地下水等饮用水源的影响风险较小。对单次吸附解吸过程的结果采用滞后性指数评价TC的解吸的滞后性,得到滞后性指数为2.58,显示TC在乌栅土中的解吸存在明显的滞后性。TC在乌栅土中的吸附也受pH条件和二价阳离子的明显影响,低pH条件可以明显地促进TC在土壤中的吸附,而高pH条件下,TC吸附受到抑制,并更易于达到最大吸附量。通过对低pH条件TC+离子含量分数的分析表明,TC+离子能明显地增加TC在土壤上的吸附,并且其离子所占比例与分配系数具有良好的相关关系。典型二价阳离子Ca2+和Mg2+的存在也可以明显降低TC在土壤上的吸附。

超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究

对在超声波、零价铁和超声波/零价铁(U/Fe0)等体系中对硝基苯胺的降解规律进行了研究。研究结果表明,对硝基苯胺在超声波作用下,降解规律符合一级反应动力学模型,但超声波对高浓度的对硝基苯胺降解效果较差。在U/Fe0体系中,超声波和零价铁对降解对硝基苯胺具有协同作用,对硝基苯胺降解速率显著提高。降解机理显示,对硝基苯胺在零价铁表面上发生原电池反应,被还原为对苯二胺,在超声波作用下进一步降解。在U/Fe0体系中添加Cu2+,形成Fe/Cu原电池,可进一步促进对硝基苯胺的降解速率,降解效率优于铸铁屑形成的Fe/C原电池。

碳纳米管负载Pd基催化剂对水中2,4-二氯酚的催化加氢脱氯

对多壁碳纳米管(MWNTs)进行掺氮得到含氮的多壁碳纳米管N-MWNTs,分别以MWNTs和N-MWNTs为载体,采用浸渍法合成了催化剂Pd/MWNTs和Pd/N-MWNTs.使用透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、X射线衍射仪(XRD)、元素分析仪等对催化剂进行了表征,并对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的液相催化加氢脱氯反应进行了研究.结果表明,Pd/N-MWNTs对2,4-DCP具有更高的催化活性;该反应体系的催化反应过程不受传质阻力的影响;2,4-DCP在催化剂上的加氢脱氯行为符合Langmuir-Hinshelwood模型,即2,4-DCP的还原脱氯受表面吸附所控制.

Mg-Al型水滑石对水溶液中F^-的吸附

采用水热法合成Mg-A l型水滑石(LDHs),研究LDHs及其焙烧产物C-LDHs对水溶液中F-的吸附行为,并用X射线衍射和热重分析对LDHs,C-LDHs以及吸附F-后的C-LDHs(R-LDHs)的结构和性质进行了表征.结果表明:LDHs对水溶液中的F-基本没有吸附,而C-LDHs对F-有较大的吸附容量,同时,酸性的增强有利于C-LDHs对F-的吸附.C-LDHs对F-吸附4h后可达到吸附平衡.通过吸附F-,C-LDHs的结构由吸附前的混合氧化物固溶体恢复到层状结构,表明C-LDHs对水溶液中F-的高吸附性能是因为其具有较强的“记忆效应”.

磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附研究

采用水热合成法成功制备了氧化锆-碳纳米管复合材料,并研究了对磷的吸附行为。表征结果表明,碳纳米管经氧化锆修饰后仍具备介孔结构;氧化锆粒子可均匀分散在碳纳米管表面。吸附实验结果表明,氧化锆粒子的粒径越小,氧化锆对磷的标化平衡吸附量越高,吸附速率越快。磷在氧化锆-碳纳米管复合材料上的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模式,属于优先吸附,吸附动力学可用拟二级动力学模型描述。降低离子强度和溶液pH可促进磷的吸附,共存离子对磷吸附具有抑制作用,影响顺序依次为F->NO3-≈SO42-,其中F-影响最大,NO3-和SO42-次之。

四环素对苦草(Vallisneria natans)生长及细胞超微结构的影响

通过静态模拟实验,研究了不同浓度的四环素对苦草生理生长以及苦草叶片中叶绿素含量的影响.结果表明,四环素能有效地降低苦草中叶绿素的含量,抑制苦草的生长,20mg·l-1四环素处理组的生长率只有对照处理的35%,叶绿素a和叶绿素b的含量只有对照组的31%和23%,水体中四环素达到4mg·l-1水平时,便可明显影响苦草的生理生长.透射电镜分析表明,20mg·l-1四环素暴露时,苦草叶片细胞中的线粒体和叶绿体出现质壁分离,叶绿体层间结构紊乱等症状,从而影响了苦草细胞的结构功能,导致了对苦草的毒性效应.在四环素暴露组中加入可溶性有机质(DOM)能有效地降低四环素的毒性,4mg·l-1四环素暴露组中加入的1mg·l-1DOM便可使苦草的生理生长恢复至对照水平.

纳米ZnO对嗜热四膜虫的生态毒性研究

为评价纳米ZnO的生态安全性,研究了其对嗜热四膜虫(Tetrahymena thermophila)的水生生态毒性.显微成像表明,嗜热四膜虫食物泡是摄取纳米ZnO的主要部位.低ρ(纳米ZnO)对嗜热四膜虫的增殖具有促进作用(即"兴奋反应"),其中100mg/L时促进作用最明显,随着ρ(纳米ZnO)的进一步增加,其对嗜热四膜虫增殖的促进作用逐渐减弱.随着时间的延长,"兴奋反应"逐渐减弱.纳米ZnO能降低嗜热四膜虫的超氧化物歧化酶活性,且ρ(纳米ZnO)越高,抑制效应越强.纳米ZnO使嗜热四膜虫自由基清除能力下降,可能是其产生毒害作用的主要原因之一.

TiO_2纳米薄片的合成及其光催化降解苯酚性能

以钛酸纳米管为前驱体,通过添加NaF高温水热合成了(001)面暴露的TiO2纳米薄片,并对其催化苯酚光降解行为进行了研究。结果表明经水热反应后,钛酸型TiO2纳米管(NT)转晶成锐钛矿型TiO2纳米薄片(NS),且具有高(001)暴露面。和NT相比,NS对苯酚的光催化降解活性显著提高,其活性随水热温度升高而增加。NS光催化去除苯酚符合一级动力学,其中200℃合成的NS反应速率常数k最高,为0.083 min-1。同时,苯酚的光催化反应初活性与其初浓度的关系符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明苯酚的光催化降解受吸附控制。

萘油制备新型水煤浆添加剂的研究

研究了如何利用萘油中的有效成分合成出性能良好的水煤浆添加剂。通过合理的正交试验设计和多元线性回归分析方法得到了合成萘油添加剂的较佳工艺条件,即在75g的萘油中,加入浓H2SO430mL,在160℃时磺化2h;加入HCHO25mL,在105℃时缩合1.5h。利用实验合成的萘油添加剂与纯萘磺酸甲醛缩合物作添加剂分别对庞庄煤进行制浆实验。结果表明,萘油添加剂性能良好,可显著降低萘油添加剂的成本。应用傅立叶变换红外光谱对萘油添加剂的结构进行了分析,测出萘油添加剂主要为含有-CH2-,-SO-3等基团的芳香族化合物。对萘油添加剂改善水煤浆性能的作用机理进行了初步探讨。

MFI型沸石吸附分离水体中混合硝基氯苯的研究

采用MFI型沸石(HZSM 5与Silicalite -1沸石)为吸附剂分别吸附水体中的对硝基氯苯和邻硝基氯苯,研究了温度与沸石的结构特性对硝基氯苯吸附的影响,以及2种硝基氯苯分子在MFI型沸石中的扩散行为.结果表明,在不同温度下,对硝基氯苯与邻硝基氯苯在HZSM -5与Silicalite -1沸石中的吸附行为明显不同;对硝基氯苯在2种MFI型沸石中的扩散系数都显著高于邻硝基氯苯.对硝基氯苯与邻硝基氯苯在吸附量与扩散性上的差异导致HZSM- 5与Silicalite- 1沸石对对硝基氯苯的吸附具有良好的选择性.尤其HZSM- 5沸石在低温下更有利于从水体中选择性吸附分离混合硝基氯苯.