Pd/TiO2催化剂对三氯生的催化加氢脱氯研究

采用沉淀-沉积法制备不同载体的Pd负载型催化剂,采用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)对材料进行表征;并以所得材料为催化剂对三氯生(TCS)的催化加氢脱氯反应进行了研究.结果表明,Pd/TiO_2型催化剂在TCS加氢脱氯反应中具有较好的效果,反应活性随着Pd负载量的提高而增强.当反应物初始浓度为0.016 mmol·L^(-1),pH值为10,催化剂0.36%Pd/TiO_2用量为20mg时,TCS在70 min可以完成脱氯过程.碱性条件下,p H的升高不利于反应的进行.当催化剂用量在15—25 mg时,催化剂质量标化的反应初活性没有明显变化,表明催化反应过程不受传质阻力的影响.当反应物初始浓度在0.009—0.02 mmol·L^(-1)时,反应初活性随浓度的提高显著增加,但进一步增加反应物的浓度时初活性没有明显提高,因此,TCS在Pd/TiO_2催化剂上的脱氯行为符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明TCS的加氢脱氯受表面吸附所控制.催化反应的过程中生成多种脱氯中间产物,反应的最终产物为2-羟基二苯醚.

杂多酸对Co-Pd/TiO2催化剂催化CH4-CO2两步梯阶转化合成乙醇和乙酸的影响

首先采用溶胶-凝胶法制备了Co-Pd/TiO_2催化剂,之后以磷钨酸为杂多酸,采用过量浸渍的方法制备了不同浓度磷钨酸改性的双金属催化剂。考察了改性催化剂对CH_4和CO_2两步梯阶转化直接合成乙醇和乙酸的催化性能,并通过XRD、NH3-TPD-MS、BET、FT-IR和XPS等技术手段对催化剂的结构、组成、比表面积和孔径分布等进行了表征。实验结果表明,以0.04mol/L磷钨酸改性的催化剂活性金属分散性好,催化剂比表面积大,这共同保障了该反应协同高效的进行。在常压、150℃的反应条件下其乙醇和乙酸的总时空速率达到10.54mg/(g·h),与未经磷钨酸改性的催化剂对比活性提高了2.55倍。

石英微天平定量分析纳米Pd/TiO_2对农药的吸附与降解

采用压电石英微天平(QCM)技术研究了有机农药甲基对硫磷在经钯(palladium,Pa)掺杂和软脂酸(palmic acid)改性前后的纳米TiO2上的吸附和降解行为。研究表明Pd和PA均能提高纳米TiO2对非极性有机农药的吸附量,复合纳米TiO2和Pd/TiO2的最大吸附量Г∞分别为6.18×10-4mol/g和7.54×10-4mol/g,吸附常数k分别为5.72×103L/mol和1.79×103L/mol。光降解和毒力实验结果表明复合纳米TiO2和Pd/TiO2农药制剂可在太阳光照下自行降解,在农作物体内的残留期大大缩短,且复合纳米TiO2和Pd/TiO2农药制剂的毒力有明显的提高,5%的纳米TiO2和Pd/TiO2乳液的毒力分别是95%原药毒力的1.68倍和2.19倍。

制备方法对Co-Pd/TiO_2催化剂催化CH_4-CO_2梯阶转化的影响

以钴、钯为活性金属,分别采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了Co-Pd/TiO2催化剂,考察了不同制备方法制备的Co-Pd/TiO2催化剂对CH4-CO2梯阶转化直接合成C2含氧化合物的影响。利用XRD、XPS和N2-吸附-脱附对催化剂进行了表征。结果表明:两种方法制备的催化剂反应前与反应后表面织构都存在较大变化,且催化剂中均存在CoTiO3物种,这是活性金属Co与载体TiO2之间发生强相互作用,Co2+替代TiO2晶格中的Ti4+的结果;CoO和金属Pd可能是该反应的活性中心;反应前与反应后溶胶-凝胶法制备的催化剂的表面Co含量均低于浸渍法制备的催化剂,而表面Pd含量则均高于浸渍法制备的催化剂,且溶胶-凝胶法制备的催化剂各种产物的生成速率均高于浸渍法制备的催化剂,因此,与浸渍法制备的催化剂相比,溶胶-凝胶法制备的催化剂具有更好的催化活性。

Pd/TiO_2光催化苯甲酸水溶液产氢性能研究

为了探讨在光催化分解水(下称光解水)制氢反应中含苯有机废水作为牺牲剂的可行性,以光沉积法制备了Pd/Ti O_2〔w(Pd)为0.5%〕模型催化剂,并且通过XRD(X射线衍射)、BET(N2物理吸附)、TEM(透射电镜)、XPS(X射线光电子能谱)和UV-vis DRS(紫外-可见漫反射吸收光谱)等表征手段考察了催化剂的微观结构及性质,使用泊菲莱Labsolar-ⅢAG系统评价了苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯三甲酸作为牺牲剂的光催化性能.结果表明:引入的Pd以Pb0和Pb2+高度分散在Ti O_2基底表面,未改变Ti O_2的晶体结构;与Ti O_2相比,Pd/Ti O_2具有更大的比表面积、更小的孔径和更强的光吸收性能.苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯三甲酸光解水产氢速率分别为4.264、6.429和5.400 mmol/(g·h),分别为空白处理〔无牺牲剂,0.733 mmol/(g·h)〕的5.8、8.8、7.4倍.依据乙酸和三氟乙酸的光解水产氢速率数据及结构特征,初步探讨了苯甲酸参与价带空穴氧化反应的机理,发现光解水产氢速率的大小与苯甲酸牺牲剂的还原性强弱、羧基个数以及空间位阻有关,表现为牺牲剂发生photo-Kolbe脱羧反应越容易、羰基数目越多、空间位阻越小,其光解水产氢速率越高.未来应进一步探寻高效、稳定的模型牺牲剂,以应用于氢能源生产研究.

Pd/TiO_2纳米粒子制备及其光催化氧化性能

采用溶胶－凝胶法制备掺杂Ｐｄ的ＴｉＯ２纳米粒子，并用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＵＶ－Ｖｉｓ漫反射 光谱对其特性进行表征以ＮＯ２－为降解目标物，考察了Ｐｄ／ＴｉＯ２光催化氧化活性．结果表明， Ｐｄ掺入ＴｉＯ２可有效扩展其光谱响应范围，提高对光特别是可见光的利用率，掺杂的 Ｐｄ／ＴｉＯ２ 样品对ＮＯ２的光催化氧化活性显著提高，ｗ（Ｐｄ）掺杂量为２．０％时，催化剂具有最佳活性．

TiO_2负载Pd催化剂的制备及其顺酐加氢性能研究

采用溶胶-凝胶法和乙醇的超临界流体干燥法制备了一种高效的顺酐选择加氢Pd/TiO2催化剂,并作了X射线衍射谱、BET表面测试、透射电镜、程序升温还原、X射线光电子能谱等表征,在溶胶-凝胶法制备的Pd/TiO2催化剂上,反应压力为3MPa,反应温度为240℃时,顺酐的转化率为100%,丁酸的选择性达到了93.5%;Pd/TiO2催化剂经过高温还原后产生的Pd和TiO2之间的强相互作用是丁酸的高选择性的主要因素,另外反应温度也对丁酸的选择性有很大影响。

Ag/TiO_2,Pd/TiO_2和TiO_2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。

纳米Pd/TiO_2复合型农药的吸附和降解的QCM研究

采用压电石英微天平(QCM)技术研究了有机农药甲基对硫磷在经钯(Palladium)掺杂和软脂酸(PalmicAcid)改性前后的纳米TiO2上的吸附和降解行为.研究表明Pd和PA均能提高纳米TiO2对非极性有机农药的吸附量,复合纳米TiO2和Pd/TiO2的最大吸附量Г∞分别为6.18×10-4mol/g和7.54×10-4mol/g,吸附常数k分别为5.72×103L/mol和1.79×103L/mol.光降解和毒力实验结果表明复合纳米TiO2和Pd/TiO2农药制剂可在太阳光照下自行降解,在农作物体内的残留期大大地缩短,且复合纳米TiO2和Pd/TiO2农药制剂的毒力有明显的提高,5%的纳米TiO2和Pd/TiO2乳液的毒力分别是95%原药毒力的1.68倍和2.19倍.

电子束辐照制备Pd/TiO_2光催化薄膜

用电子束辐照浸泡在浓度分别为1×10-5、1×10-4、1×10-3、1×10-2和1×10-1mol/L的PdCl2溶液中的TiO2薄膜,在TiO2薄膜表面形成Pd纳米颗粒。通过X射线衍射(X-ray diffractometry,XRD)、场发射扫描电镜(Field emission scanning electron microscope,FESEM)、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和紫外可见(Ultraviolet visible,UV-Vis)吸收光谱对辐照后的Pd/TiO2薄膜进行表征。分析表明,TiO2薄膜表面上沉积了直径20-50nm的颗粒,为面心立方结晶的金属Pd;Pd/TiO2薄膜的UV-Vis光谱吸收边向可见光方向发生了偏移。用甲基橙作为光催化降解反应物,研究了Pd/TiO2薄膜分别在紫外光、可见光作用下的光催化降解效率。结果表明,Pd/TiO2薄膜的光催化能力显著地提高,在紫外光、可见光作用下的光催化效率分别提高了2.25倍和3.4倍。

混合钴源对Co-Pd/TiO_2催化剂催化CH_4-CO_2两步梯阶转化法合成乙酸的性能影响

以混合钴源为前驱体,采用等体积浸渍法制备了Co-Pd/TiO2催化剂,考察了其对CH4和CO2梯阶转化直接合成乙酸的催化性能,采用XRD,XPS,NH3-TPD和BET对催化剂进行了表征.结果表明,催化剂具有适宜的表面酸性、高比表面积和孔结构,有利于提高催化剂的活性.在m(CoCl2)∶m[Co(NO3)2]=2∶5,m(Co)∶m(Pd)=2∶1,常压,150℃条件下,乙酸的生成速率达到6.13 mg·g-1Cat·h-1,选择性达到81.6%,分别比以单一Co源制备的催化剂提高了134%和16%.

表面活性剂对Co-Pd/TiO_2催化剂催化CH_4-CO_2两步反应合成乙酸的影响

采用溶胶-凝胶法,通过添加不同表面活性剂制备了Co-Pd/TiO2催化剂,考察了其在CH4-CO2两步法合成乙酸的催化性能,用X射线粉末衍射、氨程序升温脱附和氮吸附等对其进行表征。结果表明,添加不同的表面活性剂对催化剂性能有显著的影响。表面活性剂的加入能提高催化剂的比表面积、增强表面酸性、促进活性金属在催化剂表面的分散,进而提高催化剂在两步法合成乙酸反应中的催化性能。其中以添加了阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的CoPd/TiO2催化剂活性最好,其乙酸的生成速率为20.06 mg/(gcat.h),碳原子选择性达到了70.80%。

Pd改性TiO_2的光谱特性及气相甲苯光催化降解性能

采用等体积浸渍法和溶胶-凝胶法制备了Pd负载(用Pd/TiO2表示)和Pd掺杂(用Pd-TiO2表示)两类TiO2催化剂,用XRD、SEM、UV-Vis DRS等对其进行分析.结果表明,用溶胶-凝胶法制备Pd-TiO2,能有效抑制产物晶粒的增长和团聚,提高晶体的相转变温度和对可见光的吸收;而用浸渍法制备Pd/TiO2,虽然也能抑制晶粒的团聚,但在500℃焙烧温度下,产物晶相中便出现了金红石相,且晶粒大小比纯TiO2还大.将Pd-TiO2催化剂应用于气相甲苯光催化降解反应,得到了良好的效果,当n(Pd)/n(Ti)=0.3%时,Pd-TiO2催化剂的甲苯单程降解率达到45.1%.

纳米TiO_2负载贵金属Pd抑制蓝藻的生长

研究了纳米T iO2和负载Pd纳米T iO2对蓝藻生长抑制的影响.结果表明,在太阳光照射下,载Pd纳米T iO2能够破坏蓝藻藻囊.与纳米T iO2相比,载Pd纳米T iO2能够更有效地使蓝藻内叶绿素含量、光合速率和呼吸速率以及氧化物歧化酶(SOD)活性降低,超氧自由基增多.研究证明,载Pd纳米T iO2的载Pd量选择1%为最佳.

在Pd/TiO_2上CO的光催化增强效应(英文)

在Pd(2%)/TiO2上CO催化氧化的研究中发现:室温下,以黑光灯(λ=365nm)照时,CO的氧化活性比暗态显著提高,产生了明显的光催化增强效应(两者速率常数比约为15).但在TiO2上,无论暗态还是黑光灯(λ=365nm)照,均无CO氧化反应发生.这可能是由于氧分子解离吸附时的键能减弱,使Pd表面氧原子(或O-)浓度增加和氧原子的溢流(oxygenspillover)两种效应结合产生的.

碳纤维负载Pd-TiO_2光催化材料的制备及表征

以PAN基碳纤维为载体,采用溶胶-凝胶法制备碳纤维负载TiO2的光催化材料(TiO2/CF),用常温氧化-还原法在其表面沉积贵金属Pd粒子对其改性,制备碳纤维负载Pd-TiO2的光催化材料(Pd-TiO2/CF)。XRD分析表明:采用溶胶-凝胶法在碳纤维表面形成了锐钛矿型TiO2。选择偶氮类染料酸性橙Ⅱ作为光催化降解目标物,用紫外吸收光谱分析等TiO2负载量的TiO2/CF,Pd-TiO2/CF和粉末型TiO2的光催化活性。结果表明:TiO2在负载条件下光催化活性有所下降;Pd粒子沉积可有效提高光催化活性;对于酸性橙Ⅱ溶液,Pd-TiO2/CF光催化活性较TiO2/CF、粉末型TiO2均有显著提高。

聚合物稳定的Au-Pd/TiO_2-Al_2O_3催化剂的还原方法及其催化性能的研究

以PVP为稳定剂,乙醇和KBH4为还原剂制备了Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂,考察了还原剂对Au-Pd负载型双金属催化剂加氢脱硫性能的影响,并运用XRD,TPD,TPR等技术对催化剂进行表征。结果表明,以乙醇还原的Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂的加氢脱硫活性较好。乙醇还原的Au-Pd/TiO2-Al2O3催化剂中Au-Pd之间及活性组分与载体之间的相互作用较强,形成AuxPdy合金的晶粒较小,活性组分的分散度和活性表面积较大,反应活化能较低,这些均有利于催化剂活性的提高。

Pd/N共掺杂TiO_2的制备及其光催化降解苯酚的研究

将纳米管钛酸浸入含尿素和金属(Pd)硝酸盐的乙醇溶液中,乙醇超声挥发后所得样品先在空气气氛、600℃下煅烧,再在H2气氛、400℃下热还原制备得到Pd/N共掺杂TiO2光催化剂(Pd/N-TiO2)。利用光电子能谱(XPS)仪研究了催化剂表面N、Pd元素的化学态。结果表明,N元素以Ti—O—N形式存在,Pd元素以单质金属状态存在。考察了Pd/N-TiO2的紫外光光催化降解苯酚的活性,与单纯TiO2光催化剂和N掺杂TiO2光催化剂相比,Pd/N-TiO2活性明显提高。研究了催化剂用量、苯酚初始浓度和pH、O2流量以及外加双氧水等条件对紫外光光催化降解苯酚的活性的影响,得到光催化降解苯酚的最佳工艺条件:苯酚初始质量浓度为120mg/L,催化剂用量为0.10g/L,苯酚溶液初始pH为8,O2流量为80mL/min,加入适量双氧水。

Pd／γ-Al2O3-TiO2催化剂上乙醇乙醛的催化氧化性能研究

采用混胶法和机械混合等方法制备了Pd质量分数为1%的Pd/γ-Al2O3-TiO2催化剂,并对其催化活性、影响条件进行了考察。结果说明,由混胶法制备的Pd/γ-Al2O3-TiO2催化剂对乙醇和乙醛的完全氧化表现出优异的催化性能,其活性明显高于单一载体催化剂Pd/TiO2和Pd/Al2O3,150℃时乙醇和乙醛的转化率分别达到98.9%和98.5%。在较宽温度范围内和高空速条件下表现出良好的稳定性。同时运用XRD、TEM和FT-IR等技术对催化剂进行了表征。结果表明,在Pd/γ-Al2O3-TiO2催化剂中Al2O3与TiO2之间存在着较强的相互作用,使γ-Al2O3-TiO2的比表面积和孔容积均调变到一个适中的数值,同时在催化剂表面Al2O3参与形成了有利于其催化活性的表面结构。

Pd/TiO_2/C复合催化剂的制备及其在碱性溶液中对乙醇氧化的电催化性能

钛酸四丁酯前驱体水热合成制备纳米TiO2颗粒，在TiO2和VulcanXC-72活性炭复合载体上液相还原负载Pd纳米颗粒，制得Pd／Ti02／C复合催化剂．通过透射电镜（TEM）和x射线衍射（XRD）N试表明其具有面心立方结构，Pd金属粒子（粒径约3～4nm）均匀分散在锐钛矿型的纳米TiO2和活性碳的复合载体上．循环伏安和计时电流曲线测试表明，与相同Pd载量的Pd／C相比，20％（bymass，下同）Pd载量的Pd／TiO2/C颗粒在常温常压下对乙醇的电催化氧化有很高活性和稳定性．这主要归功于纳米TiO2改变了Pd表面的电子特性，且增大了其比表面积．