新型颗粒电极γ-Al_2O_3@MIL-101(Fe)对水中罗丹明B的电催化氧化

以γ-Al_2O_3为基体,采用水热合成的方法制备新型的颗粒电极γ-Al_2O_3@MIL-101(Fe),通过XRD、FT-IR、SEM、EDS等方法对颗粒电极进行性质表征.以Ti极板作为阴极,Ti-RuO2作为阳极,采用三维电催化氧化体系处理罗丹明B(RhB)模拟废水.以无水硫酸钠为支持电解质,对各影响因素进行了优化实验研究,同时对颗粒电极电催化降解罗丹明B的反应进行了动力学模拟分析,并进行颗粒电极的重复利用实验,以探究制备的新型颗粒电极γ-Al_2O_3@MIL-101(Fe)对水中罗丹明B的电催化氧化性能.实验结果表明制备的新型颗粒电极γ-Al_2O_3@MIL-101(Fe)对罗丹明B的电催化降解反应属于一级动力学反应,反应速率常数k为30.1×10-2min-1,是传统颗粒电极γ-Al_2O_3的15倍;在颗粒电极投加量为33.3 g·L^(-1)、电压20 V、电解质浓度8 g·L-1、pH 2时,25 min后罗丹明B的去除率高达97%;同样条件下,γ-Al_2O_3电催化处理染料水时,1 h后罗丹明B的降解率仅为56%;新型颗粒电极γ-Al_2O_3@MIL-101(Fe)在电催化氧化罗丹明B的反应中具有良好的重复利用性能,经过5次反复利用,其去除率仍能保持在85%左右.

Fe_3O_4@SiO_2@MIL-101(Cr)制备及对双酚A的吸附性能研究

采用物理方法制备Fe3O4@SiO2@MIL-101(Cr)磁性多孔复合材料,并用TEM,XRD,TG,红外光谱等对其结构和形貌进行表征.通过紫外吸收光谱研究处理时间、双酚A(BPA)初始浓度和复合材料用量对复合材料吸附BPA性能的影响.结果表明,随着吸附时间的增加,复合材料对BPA的单位吸附量也增加,约在150 min时达到吸附平衡;当溶液中BPA的浓度为80 mg/L,复合材料用量为1 mg时,单位吸附量最大,约为101.4 mg/g.

Fe_2O_3/YSZ-γ-Al_2O_3催化剂在甲烷催化燃烧中的催化性能研究

以 Fe2 O3 为活性组分 ,γ-Al2 O3 ,Zr O2 -γ-Al2 O3 及 YSZ-γ-Al2 O3 ( YSZ是用 Y2 O3 稳定 Zr O2 的催化剂载体 )为载体 ,制备了 3种甲烷燃烧催化剂 .其中以 YSZ-γ-Al2 O3 为载体的催化剂催化性能最好 .XPS检测发现 ,Zr O2 和 Y2 O3 的存在可以增加和稳定 Fe2 O3 的表面浓度 ,同时也可减弱 Fe2 O3 与γ-Al2 O3 之间的相互作用 .Fe2 O3 质量分数为 1 0 %的 Fe2 O3 /YSZ-γ-Al2 O3 催化剂具有最佳的催化活性 .XRD测试结果表明 ,该催化剂的活性与 Fe2 O3 在载体上的分散状况有关 .

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂用于降解苯酚的非均相Fenton反应研究

采用浸渍法制备Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)对催化剂进行了表观形貌、晶体结构、表面元素组成的分析,并将其用于降解苯酚的非均相Fenton反应体系。在有UV与无UV条件下,通过对质量浓度为250 mg/L的苯酚废水降解效果的考察优化催化剂制备条件及反应条件。实验结果表明,UV条件下的降解速率明显高于无UV条件,2种条件下苯酚降解2 h后降解率分别最高能达到89.4%、94.7%。

焙烧温度对Fe/γ-Al_2O_3催化剂去除苯酚模拟废水COD的影响

利用浸渍法制备了Fe/γ-Al2O3催化剂。考察了催化剂中Fe含量,催化剂焙烧温度对苯酚废水COD去除率的影响。发现300℃焙烧的Fe0.01/γ-Al2O3催化剂对苯酚废水的COD去除率最高,在反应温度为30℃,pH为3,加入100μL H2O2时,反应1 h后COD去除率约为65%。同时,采用N2物理吸附,XRD以及SEM等技术手段考察了催化剂的性质及其表面形貌。结果表明:300℃焙烧的催化剂中含有AlO(OH)。对于活性组分含量相同的催化剂而言,AlO(OH)的存在有助于苯酚废水COD去除率的提高。同时,焙烧温度的增加,催化剂表面会发生烧结,比表面积下降,催化剂活性降低。

Fe_2O_3含量对SiO_2-Al_2O_3-MgO-F系微晶玻璃析晶特征的影响

为研究Fe2O3含量对SiO2-Al2O3-MgO-F系微晶玻璃析晶特征的影响,采用高温熔融法制备不同Fe2O3含量的基础玻璃,利用差示扫描量热仪(DSC)、x射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分别研究此基础玻璃的热效应、相组成及组织形貌。结果表明:在不同Fe2O3含量的样品中析出的晶相主要有云母、ZrO2、莫来石及柱晶石,Fe2O3含量超过0.5%时莫来石相消失。随着Fe2O3含量的增加,云母的析出量逐渐提高,且晶体尺寸逐渐变大。但是当样品中Fe2O3含量超过0.8%时,云母晶体析出量反而减少且晶体尺寸变小。

负载型Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其对煤微波热解的催化活性

为实现低变质煤资源化的目标,在低变质煤微波热解的基础上采用超声浸渍-焙烧法制备负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用场发射扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)对催化剂进行表征,研究了其对煤微波热解过程中的催化效果及机理,考察焙烧时间、焙烧温度等因素对催化剂催化活性的影响,通过气-质联用(GC-MS)及煤气分析仪对焦油及气体组分和含量进行测定。结果表明,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的加入提高了煤微波热解制氢气及焦油产率,超声浸渍条件下400℃焙烧4h制备的产品催化活性最佳。

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的制备表征及其催化活性的研究

采用浸渍法制备用于常温常压下催化湿式过氧化氢氧化工艺(CWPO)的负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用BET,SEM,XRD,XPS和XRF对其进行了表征,并以偶氮染料酸性橙为特征污染物,考察了Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性。研究表明,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂中的活性组分Fe是以-αFe2O3的形式存在,且Fe的负载量为1.907%(质量分数)。对于初始浓度为500mg/L的酸性橙模拟废水,当Fe2O3/γ-Al2O3催化剂和H2O2氧化剂的投加量分别为30g/L和330mg/L时,处理3h时染料的脱色率、COD去除率和TOC去除率可分别达到82.10%,80.14%和74.2%。与传统Fenton试剂法相比,以Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂的CWPO工艺具有矿化程度高和催化剂易回收再用的优点。

反应条件对Fe/γ-Al_2O_3催化剂去除苯酚废水COD的影响

利用等体积浸渍法制备了一系列Fe/γ-Al2O3催化剂。在温度为30℃时考察了催化剂中Fe含量对苯酚模拟废水COD去除率的影响,发现Fe0.01/γ-Al2O3具有较高的催化活性。研究了苯酚废水的初始pH,反应温度,是否添加H2O2以及是否通入空气时Fe0.01/γ-Al2O3催化剂的性能。结果表明,在反应初始pH为3,温度为30℃,加入100μL H2O2并通入空气的条件下,反应1 h后,苯酚废水COD的去除率最高,约为65%。给出了苯酚在催化剂表面的降解反应模型。

用于染料废水CWPO处理的Fe_2O_3-CeO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及活性

采用分层浸渍法研制出负载型Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3催化剂,并使用BET、XPS和XRF方法对其进行了表征.以偶氮染料模拟废水为目标降解物,考察了该催化剂在催化湿式过氧化氢氧化工艺(CWPO)中的催化活性.结果表明,对于500mg·L-1的甲基橙模拟染料废水,在常温(25℃)和常压条件下,当催化剂Fe2O3-CeO2/γ-Al2O3和氧化剂H2O2的投加量分别为30g·L-1和330mg·L-1时,处理3h时的脱色率、COD去除率和TOC去除率分别可达88·77%、89·54%和81·44%,表明该催化剂在CWPO工艺中具有较高的催化活性.

浸渍法制备高选择性1-丁烯齐聚催化剂Fe_2O_3·SO_4^(2-)/γ-Al_2O_3

通过分步浸渍法制备Fe_2O_3·SO_4^(2-)/γ-Al_2O_3催化剂,并用于催化1-丁烯齐聚反应,考察了催化剂制备条件和反应条件对催化性能的影响,并与Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3催化剂进行性能比较。结果表明,在0.96 MPa、60℃、液时空速为5h-1的反应条件下,采用Fe负载量为6%、SO_4^(2-)负载量为1.2 mmol/g(γ-Al_2O_3)的Fe_2O_3·SO_4^(2-)/γ-Al_2O_3催化剂,1-丁烯齐聚反应的转化率达到68.0%,二聚物选择性为95.0%。α-Fe_2O_3是催化1-丁烯齐聚反应的活性组分,并能提高二聚体选择性;此外,α-Fe_2O_3晶相与SO2-4的相互作用对其催化1-丁烯齐聚反应的活性有重要影响,γ-Al_2O_3与SO_4^(2-)的相互作用也对催化活性有一定的影响。Fe负载量为6%的Fe_2O_3·SO_4^(2-)/γ-Al_2O_3催化活性最高,此时NH_3-TPD结果显示,催化剂只存在较弱的酸中心和适中的酸量。

纳米Fe_2O_3-Al_2O_3复合材料的制备

采用溶胶-凝胶表面包覆法制备了纳米Fe2O3-Al2O3复合材料,利用X射线衍射和透射电镜对样品的物相、粒度和形貌进行了研究.结果表明,α-Fe2O3掺杂降低了Al2O3相变温度,在900℃可以得到稳定的-αAl2O3相.

Fe/γ-Al_2O_3催化剂上CO同时还原NO和SO_2研究

研究了不同载体(γ-Al2O3、HZSM-5、TiO2、SiO2和MgO)负载Fe催化剂上CO还原NO反应及CO同时还原NO和SO2反应。结果表明,Fe/γ-Al2O3催化剂对CO与NO反应具有良好的催化活性,但随着反应时间的延长,催化剂很快失活;在CO和NO反应中加入SO2,可以明显改善Fe/γ-Al2O3催化剂对CO还原NO反应的活性稳定性;O2和H2O对催化剂活性的影响较大,CO2对催化剂的影响较小。XRD结果表明,FeS2是催化剂的活性中心,在CO与NO反应后,FeS2转变为催化惰性的Fe7S8而导致催化剂活性下降;在CO与NO及SO2反应体系中引入O2后,Fe/γ-Al2O3催化剂上的活性组分FeS2被氧化为Fe2O3,导致催化剂失活。

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化氧化深度处理造纸废水

以等体积浸渍法制备了负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,分别采用XRD、SEM和BET对催化剂结构进行了表征。研究了Fe2O3/γ-Al2O3催化氧化深度处理造纸废水的工艺,分别考察了反应温度、催化剂加入量、H2O2加入量等因素对造纸废水降解效果的影响,得出较佳的催化氧化处理造纸废水的工艺条件。在反应温度为70℃,催化剂投加质量浓度为2.5 g/L,H2O2投加质量浓度为3.7 g/L,pH=8.10,反应时间90 min条件下,造纸废水COD去除率可达86.2%,脱色率达到98.6%以上。催化剂稳定性高,铁离子析出质量浓度为0.08 mg/L,对反应影响可以忽略。

Fe_2(SO_4)_3/γ-Al_2O_3固体超强酸的Mssbauer谱研究

采用浸渍法制备了一系列Fe2SO43/γAl2O3型固体超强酸样品用Mssbauer谱和XRD研究了不同温度处理对样品中铁组分的存在状态及稳定性的影响结果表明随Fe2SO43含量的变化铁组分可以在γAl2O3表面以单层分散和无定形形式存在当温度≥600℃时无定形状态的Fe2SO43又生成晶态的Fe2SO43而形成的晶态Fe2SO43即使在700℃时也不分解。

Fe/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其在降解亚甲基蓝废水中的应用

利用等体积浸渍法制备了一系列Fe/γ-Al_2O_3催化剂。采用催化湿式氧化法考察了催化剂中Fe含量、催化剂焙烧温度、H_2O_2用量、反应温度、废水初始pH等对亚甲基蓝废水COD去除率的影响。结果表明,催化剂焙烧温度为300℃,Fe负载量为0.02 g时催化效果较好;其对应的反应条件为30%的H_2O_2的用量100μL,反应温度30℃,废水pH值4.5,反应时间1 h时,COD去除率最高达到80%。

Fe掺杂对Pt-Sn-K/γ-Al_2O_3异丁烷脱氢催化剂性能的影响

采用共沉淀法制备不同Fe含量的Fe(x)-γ-Al_2O_3复合氧化物载体,并采用真空浸渍法制备了Pt-Sn-K/Fe(x)-γ-Al_2O_3催化剂。对制备的催化剂进行XRD、N_2物理吸附-脱附和NH_3-TPD表征,研究Fe的掺杂对Pt-Sn-K/Fe(x)-γ-Al_2O_3催化剂的结构及其催化异丁烷脱氢反应性能的影响。结果表明,Fe的引入可以改变催化剂的反应活性和产物选择性,当Fe_2O_3掺杂质量分数为4%时,催化剂具有最高的异丁烯收率,50 h的平均收率达到42.9%。

SO_4^(-2)/Fe_2O_3-Al_2O_3纳米固体酸的红外光谱研究

用 IR光谱研究了 SO2 -4 / Fe2 O3- Al2 O3纳米固体酸在不同焙烧温度下表面结构与酸性的变化 ,结果表明 ,当焙烧温度在 4 5 0— 5 0 0℃时 ,双齿螯合配位结构特征谱带齐全 ,酸性强 ,小于 4 5 0℃时 ,双齿螯合配位特征谱带不齐全 ,酸性不强 ,而大于 5 0 0℃时 ,随着温度的升高 ,特征谱带区域宽化 ,特征峰消失 ,酸性变弱。此外 ,从 Fe- O纳米颗粒的特征振动带显示可得知 ,样品的粒径小于 30 nm。

非均相Fenton反应催化剂Fe_2O_3/γ-Al_2O_3的制备及其性能

采用等体积浸渍法制备非均相Fenton反应催化剂Fe2O3／γ-Al2O3，以对羟基苯丙酸为降解目标物，考察了γ-Al2O3粒径的大小、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间、负载量等因素对催化剂催化活性的影响．通过热重、XRD、电镜扫描对催化剂形貌和特征的分析以及催化反应的结果分析可知，在γ-Al2O3上负载了催化剂Fe203，但Fe203并不均匀，在γ-Al2O3为100～120目，负载量为11．7％，浸渍10h，焙烧温度为550℃，焙烧4h，与60mg／L的对羟基苯丙酸反应60min的条件下，催化剂的活性最好，对羟基苯丙酸的去除率可达到70．26％．重复实验说明催化剂的稳定性较好．

超临界浸渍干燥方法制备Fe_2O_3-SO_4^(2-)/Hβ-Al_2O_3催化剂

考察了HZSM 5、HY和Hβ沸石上气相合成甲基叔丁基醚 (MTBE)的反应性能 ,发现Hβ比其它沸石具有更高的催化活性。采用超临界浸渍 干燥方法将超强酸中心SO2 -4 Fe2 O3 引入Hβ上制成的Fe2 O3 SO2 -4/Hβ Al2 O3 催化剂 ,在实验条件下其催化合成MTBE的异丁烯转化率由常规浸渍 干燥方法制成的催化剂的 2 3 7%提高到 34 8% ,MTBE选择性为 10 0 %。应用NH3 TPD、吸附吡啶的红外光谱方法表征了该催化剂的表面酸性 ,其酸量和L酸 /B酸的比例较常规方法制成的催化剂分别提高了 2 2 %和 4 9%。XPS分析结果表明 ,该催化剂表面的Fe和S的化学环境发生了较大变化。BET比表面分析结果表明 。