Au/TiO_2催化剂的制备及低级醇类的光催化消除

采用沉积-沉淀法制备Au/TiO2催化剂,并用IR、TG-DTA、XRD、TEM、BET、FL、XPS、UV-visDRS和PL等分析方法对其进行表征;测试和计算在甲醇的光催化消除反应中Au/TiO2催化剂的动力学参数;以低级醇类消除反应为模式反应评价催化剂在紫外光照下的光催化性能。结果表明:Au质量分数为1%的Au/TiO2催化剂在200℃下活化4h的光催化活性最佳,0.15g催化剂可将初始浓度为7.0g/m3、流速为12.5mL/min的甲醇和初始浓度为2.14g/m3、流速为5mL/min的乙醇以及初始浓度为2.21g/m3、流速为4mL/min的正丙醇完全消除;得到的反应活化能Ea=14.80kJ/mol,拟合的曲线线性关系好(R=0.9811),符合一级动力学反应规律。

N-Fe/TiO_2对低级醇类的光催化消除性能及动力学

采用溶胶-凝胶法制备N-Fe/TiO2催化剂;用X射线衍射、扫描电镜及荧光光谱等方法对其进行表征;以低级醇类光催化消除反应为模式反应评价催化剂在紫外光照下的光催化性能。结果表明:催化剂制备的最佳条件为活化温度400℃、活化时间3 h、铁掺杂量0.10%～0.15%(摩尔分数)、氮掺杂量10%(摩尔分数)。0.15 g催化剂可将初始浓度均为8.3 g/m3、流速为7 mL/min的甲醇、丙醇和丁醇及初始浓度均为8.3 g/m3、流速为5 mL/min的乙醇完全消除,且催化剂连续反应252 h没有失去活性。在N-Fe/TiO2催化剂上,甲醇和乙醇的光催化消除反应是一级反应,其表观活化能为在实验温度范围内与温度无关的常数。

稀土/二氧化钛催化剂的制备和光催化消除气体污染物

为了提高TiO2的光催化性能,用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土元素的RE(RE=La,Ce,Pr,Nd)/TiO2催化剂,并对其进行表征。通过光催化消除甲醇气体为模式反应,研究了催化剂的催化性能。探讨稀土掺杂量、活化温度、甲醇的初始浓度对催化剂活性的影响。实验结果表明:由于稀土元素的掺杂,TiO2由锐钛矿向金红石相的转变温度有所提高,热稳定性增加,光生电子和空穴复合率有所降低,催化性能比纯TiO2明显提高。尤其是Pr元素的掺杂对TiO2催化性能的提高最为明显。当甲醇初始浓度为4.5 g.m-3,流速为10.0 ml.min-1,催化剂用量为0.1 g时,Pr/TiO2光催化消除甲醇的消除率达100%。

银掺杂TiO_2催化剂的制备表征及其光催化消除甲醇

采用溶胶-凝胶法制备了Ag/TiO2粉体光催化剂,用差热-热重、红外光谱、固体紫外可见光谱等对其进行表征.用甲醇的光催化降解反应作为模型反应,评价了掺银改性TiO2的光催化活性.考察了活化时不同焙烧温度、时间等对Ag/TiO2光催化消除甲醇的影响.实验结果表明,Ag与TiO2的物质的量之比为0.024、活化的焙烧温度为400℃,焙烧时间为3h的催化剂性能最好,能在紫外光照射下催化消除初始浓度为6.86g·m-3,流速为15mL·min-1的甲醇,消除率为98.6%,达到国家排放标准.当甲醇的浓度在4.49g·m-3、流速为15mL·min-1时,消除率达到100%.图8,参16.

N,Fe/TiO_2光催化剂对低级烃类的消除

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了N,Fe共掺杂TiO2催化剂.用扫描电镜(SEM)、差热热重(TG-DTA)和红外光谱(RT-IR)等方法对其进行表征.以液化石油气中主要成分低级烃类的消除反应为模式反应,评价催化剂在紫外光照下的光催化性能.实验表明,该催化剂对丙烷、丙烯、异丁烷、异丁烯等有良好的光催化活性,消除效果依次是:丙烷>丙烯>异丁烯>异丁烷.

N/TiO_2光催化剂的制备和催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了N/TiO2粉体光催化剂,用TG-DTA、IR、SEM等对其进行表征。用甲醇的光催化消除反应作为模拟反应,评价了掺氮改性TiO2的光催化活性。考察了不同活化时间、活化温度、催化剂用量以及不同气体流速对N/TiO2光催化消除甲醇的影响。实验结果表明,适量的氮掺杂可以提高TiO2的光催化活性。活化焙烧温度400℃、时间3 h的条件下得到的催化剂光催化活性最高。在体系流速为15 m l.m in-1时,可将初始浓度为4.48 g.m-3的甲醇100%消除;当初始浓度小于6.6 g.m-3时,消除率为86.7%,达到排放标准。