负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究

以球形氧化铝为载体,采用溶胶-凝胶法和浸渍涂覆过程制备了负载型二氧化钛光催化材料。以扫描电子显微镜（SEM）和X-射线衍射仪（XRD）等手段对所合成的样品形貌及晶型进行了表征。结果表明,氧化铝载体经负载二氧化钛后,在球形氧化铝表面沉积了一层粒径为10-20nm的锐钛型二氧化钛纳米颗粒。通过能量色散X射线光谱（EDX）对氧化铝载体和所合成的样品进行进一步分析,表明样品中明显存在Ti元素。另外,提高氧化铝载体在二氧化钛溶胶中的浸渍次数能够有效提高二氧化钛的负载量。当浸渍次数增加到5次时,Ti元素的含量由3.8Wt.%提高至15.7Wt.%。另外,以亚甲基蓝为目标降解物,详细研究了不同浸渍次数获得的负载型二氧化钛催化材料的催化性能。结果表明：随着浸渍次数的增加,负载型二氧化钛催化材料的表面形貌不仅得到明显改善,而且显著提高了样品的光催化活性。当浸渍次数由1次提高至4次时,亚甲基蓝的降解率由40%上升至83.1%。然而,当二氧化钛负载量达到一定程度时,由于不断浸渍导致下层的二氧化钛受光照机会和光照强度减弱,导致其光催化活性提高缓慢。当浸渍次数提高至5次时,亚甲基蓝降解率仅为85.6%。所制备的负载型二氧化钛光催化材料重复使用5次,其光催化活性保持相对稳定。

负载型TS-1沸石膜催化剂的制备、表征及其催化性能研究

利用水热合成法在α-Al_2O_3陶瓷管表面制备了连续完整的钛硅(TS-1)沸石膜,并且利用该膜催化剂催化丙烯直接环氧化合成环氧丙烷(PO)。采用SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等表征手段及丙烯环氧化反应测试,详细研究了合成液中Ti/Si比对TS-1沸石膜形貌、结构及催化性能的影响。结果表明,合成液中Ti/Si比在0.01~0.04范围内,所合成的TS-1沸石膜均具备典型MFI型拓扑结构。但当Ti/Si比>0.02时,随着Ti/Si比升高,TS-1沸石膜表面沸石颗粒排列变得杂乱,且TS-1沸石沉积量逐渐减少,沸石晶间缺陷增多,丙烯渗透速率增大。而且,当Ti/Si比=0.03、0.04时,由于所合成的TS-1沸石膜中存在大量非骨架钛,导致在丙烯环氧化反应中PO选择性和PO生成速率明显降低。当Ti/Si比为0.02时,合成的TS-1沸石膜骨架钛含量最高,其催化性能最佳,H2O_2转化率、PO选择性和生成速率分别为12.43%、95.80%和15.78 mmol/(h·g)。TS-1沸石膜在丙烯环氧化反应中重复使用8次,其催化性能保持相对稳定。

氧化铝陶瓷管负载TS-1沸石膜的制备及表征

利用二次晶种生长法在α-Al2O3陶瓷管上制备TS-1沸石膜,详细研究了晶化时间对TS-1沸石膜表面形貌、沸石层厚度、沸石生长速率及气体渗透性能的影响。通过扫描电子显微镜(SEM),X-射线衍射仪(XRD),红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-Vis)及N2渗透测试对TS-1沸石膜进行了全面表征。研究结果表明:随着晶化时间的延长,TS-1膜层表面沸石粒子互生性增强,且膜层厚度也随之增加。然而,随着沸石层厚度的增加,其气体传输性能下降。当晶化时间为48 h,沸石生长速率最快,为0.087μm/h,此时TS-1沸石膜厚度为4μm,表面平整,无明显缺陷。

阜新煤矸石制备4A分子筛阻垢剂的工艺条件研究

本文以阜新地区煤矸石为原料采用低温水热合成法合成了4A分子筛阻垢剂,通过考察碱度、晶化导向剂的加入量、固液比、凝胶形成温度、晶化温度和时间等单因素对合成4A分子筛阻垢剂钙离子交换性能的影响,得出以阜新地区煤矸石为原料合成4A分子筛阻垢剂的最佳工艺条件。结果表明:当碱度为4 mol/L、晶化导向剂加入量为8%,固液比为0.35 g/mL、凝胶形成温度为70℃、晶化温度为80℃、晶化时间为3 h,所制得的4A分子筛的阻垢性能最佳。