ZrO_2-TiO_2-CeO_2的制备及其在NH_3选择性催化还原NO中的应用

采用共沉淀法制备了载体材料TiO2、ZrO2-TiO2及ZrO2-TiO2-CeO2,并利用X射线衍射(XRD)实验、比表面积测定(BET)、程序升温脱附(NH3-TPD)、储氧性能测定(OSC)及程序升温还原(H2-TPR)等方法对三种载体材料进行了表征.结果表明,ZrO2-TiO2-CeO2具有较多的表面强酸位,并具有一定的储氧性能和较强的氧化还原性能.以三种材料为载体,制备了质量分数分别为1%、9%的V2O5、WO3的整体式催化剂.研究了三种催化剂在富氧条件下用NH3选择性催化还原NO的催化性能.结果表明,以ZrO2-TiO2-CeO2为载体的催化剂在反应空速为10000h-1,275℃时,NO的转化率接近100%,具有最好的催化活性,并有良好的应用前景.

SiO_2-TiO_2二元材料及其杂化材料的制备和表征

通过溶胶-凝胶法制备了SiO2-TiO2二元材料和聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)/(SiO2-TiO2)杂化材料,并进行了结构表征。结果表明,TiO2组分以非晶态的形式分散到非晶态的SiO2凝胶骨架中,形成稳定的、化学均一的SiO2-TiO2二元材料。RAMAN、XRD和FESEM测试结果均显示,SiO2-TiO2二元无机相具有纳米尺寸(粒径在15 nm左右),硅烷偶联剂的引入使得PBMA/(SiO2-TiO2)杂化材料均匀性较好,与纯PBMA体系的热稳定性相比,PBMA分子链断裂的Tmax由纯PBMA的(258±3)℃增加到杂化材料的(271±3)℃,证明有机相与无机相之间存在相互作用,从而使该杂化材料的热稳定性有所提高。

以ZrO_2-TiO_2为载体的整体式锰基催化剂应用于低温NH_3-SCR反应(英文)

以MnO2为活性组分,Fe2O3为助剂,制备了以TiO2及ZrO2-TiO2为载体的整体式催化剂.考察了它们在不同温度焙烧后应用于富氧条件下,NH3选择性催化还原(NH3-SCR)氮氧化物的低温反应性能和高温稳定性.用X射线衍射(XRD)实验、比表面积测定(BET)、储氧性能测定(OSC)及程序升温还原(H2-TPR)等方法对催化剂进行了表征.结果表明,以ZrO2-TiO2为载体的催化剂具有很好的高温热稳定性,并具有较高的比表面积和储氧能力,同时具有较强的氧化能力.催化剂的活性测试结果表明,以ZrO2-TiO2为载体的整体式锰基催化剂明显地提高了NH3-SCR反应的低温活性,具有良好的应用前景.

SiO_2-TiO_2两元气凝胶的制备及其结构表征

ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）、钛酸丁酯为原料，以乙醇为溶剂，分别以ＨＮＯ３、醋酸为催化剂用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶。研究了不同催化剂以及ＳｉＯ２：ＴｉＯ２不同配比等制备因素对溶胶－凝胶过程的影响。用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等测试方法对其结构进行了研究， 结果表明：所制备的ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶具有大比表面积（６００ｍ２ｇ１），纳米多孔结构（骨架颗粒约为３０～５０ｎｍ，孔洞尺寸为几十ｎｍｎ）； 经乙醇超临界干燥所得的 ＴｉＯ２为锐钛矿型；所制备的ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶比纯ＴｉＯ２气凝胶骨架结构强度得到明显增强。

La_2O_3在MgO-Al_2O_3-SiO_2-TiO_2微晶玻璃中的作用

在ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＴｉＯ２玻璃中添加不同数量的氧化镧，采用差热分析、Ｘ射线衍射及电子显微镜等技术研究了氧化镧对玻璃析晶过程与力学性能的影响．氧化镧的加入使玻璃中析出α－堇青石相的温度降低；同时避免了高膨胀方石英相的析出．随着氧化镧加入量的增加，玻璃整体析晶能力下降，微晶玻璃中晶相含量减少，晶粒尺寸增大，微晶玻璃的弹性模量与硬度减小，断裂韧性增加，体现出大尺寸长柱状金红石晶粒的增韧作用．

SO_4^(2-)/ZrO_2-TiO_2-La固体酸催化合成乙酸正丁酯

采用低温陈化法制得SO2 - 4/ZrO2 -TiO2 -La复合固体超强酸 ,应用于乙酸正丁酯的合成中 ,在反应时间 2h ,醇酸摩尔比 1/2 5 ,催化剂用量为反应物质量的 1 7%时 ,酯的产率高达 97 6%。实验发现该催化剂使用后无需任何处理 ,可重复使用多次 ,是一种贮存稳定性高、选择性好的环境友好催化剂。

复合型固体超强酸SO_4^(2-)/SnO_2-TiO_2催化合成乙酸松油酯的研究

采用溶胶一凝胶法制备了新型复合固体超强酸SO42-/SnO2-TiO2,通过XRD和IR对其结构进行了表征。以该固体酸为催化剂、松油醇和乙酸酐为原料合成乙酸松油酯,考察了影响反应的因素。结果表明:反应温度40-50℃、催化剂用量1.8-2.2%、醇酐摩尔比1:1.6、反应时间4-5h是最适宜的反应条件,其松油醇转化率达到98%以上,产物中乙酸松油酯含量为88%。与普通单氧化物固体酸比较,该复合型固体酸有更高的催化活性和选择性。

中温制备CeO_2-TiO_2复合氧化物及其结构研究

采用sol gel法在 70 0℃制备出氧化物陶瓷法 130 0℃才能获得的CeTi2 O6 复合氧化物。XRD结构分析表明 ,其晶体结构中存在 8%的Ce缺位 ,化学式为Ce0 .92 Ti2 O5.84 ,单斜晶系 ,空间群C 2 /m ,晶胞参数 :a =0 9811( 8)nm ,b =0 372 6( 3)nm ,c =0 6831( 6)nm ,β =118 84°。在 130 0℃焙烧该复合氧化物 ,晶系不变 ,缺位消失 ,化学式转变为正常的CeTi2 O6 ,晶胞参数 :a =0 9813( 3)nm ,b =0 375 2 ( 4)nm ,c =0 6883( 5 )nm ,β =119 0 5°。用sol gel法制备CeTi2 O6 复合氧化物先驱物 ,关键是要保证Ce及Ti原子在溶液 溶胶 凝胶 干凝胶整个过程中原子 (分子 )尺寸范围内的混合状态不被破坏。

凹凸棒黏土-SnO2-TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以凹凸棒黏土(Att)为基体,通过原位溶胶-凝胶工艺,将SnO2-TiO2复合氧化物负载于凹凸棒黏土表面制备凹凸棒黏土复合型光催化剂(Att-SnO2-TiO2)。采用XRD、BET、TEM等分析测试技术对产物进行了表征。结果表明,SnO2-TiO2复合氧化物均匀地负载于凹凸棒黏土表面,其平均粒径约10 nm;经过复合氧化物负载改性后,凹凸棒黏土的表面形貌得到明显改善,产物的负载效果好、比表面积大。以光催化降解甲基橙为探针,研究了凹凸棒黏土复合光催化剂的光催化性能。结果表明,凹凸棒黏土复合光催化剂显示出优异的光催化性能,其光催化活性顺序为Att-SnO2-TiO2>Att-SnO2>Att-TiO2。以性能较佳的Att-SnO2-TiO2为催化剂光降解甲基橙30 min,结果表明,甲基橙的降解率达99%。实验表明,Att-SnO2-TiO2复合光催化剂可重复利用。

CeO_2-TiO_2复合光催化剂的制备及日光催化研究

采用水热法,在温和的条件下制备了具有较高光催化活性的CeO2 TiO2复合光催化剂,在太阳光照射下以罗丹明B的光降解为模型反应研究了其光催化活性。结果表明,适量Ce的掺杂能有效提高TiO2的日光催化活性。用FT IR、TG DTA和XRD等进行了性能表征。

SiO2-TiO2薄膜的制备及光致超亲水性能研究

为了制备具有良好的光致超亲水性的SiO2-TiO2薄膜,实验用溶胶凝胶法结合超声技术以正硅酸乙酯(TEOS)和钛酸丁酯(TBOT)为前驱体制备SiO2-TiO2溶胶;采用浸渍提拉法在普通载玻片上涂膜;然后分别运用微波炉和马弗炉2种不同的烧结方式进行热处理制得产品。将所得产品分别进行接触角、紫外-可见分光光度计、FT-IR、AFM测试。结果表明:马弗炉烧结得到的SiO2-TiO2薄膜亲水性要好于微波炉烧结,并且在V(TEOS)∶V(TBOT)=0.75∶1时,接触角最小,可达到4.3°,满足防污自清洁的要求;红外谱图说明有Ti—O—Si键的生成,证明SiO2和TiO2之间生成了复合氧化物。

复合型固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2-TiO_2催化α-蒎烯异构反应研究

SO2-4/ZrO2-TiO2复合型固体超强酸催化剂对α-蒎烯异构化反应有很高的催化活性和较好的选择性。通过GC-MS分析,异构反应的主产物是莰烯,副产物主要是三环烯和α-松油烯,另有6种产物,含量在1%～6%。实验考察了该催化剂的制备条件如钛与锆物质的量比、硫酸浸渍浓度、焙烧温度对其催化性能的影响。结果表明,催化剂的制备条件不同,对莰烯选择性和α-蒎烯转化率有较大影响。适宜的催化剂制备条件是钛∶锆为4∶1、硫酸浓度0.5mol/L、焙烧温度600℃。用上述条件所制的SO2-4/ZrO2-TiO2复合型固体超强酸作为α-蒎烯异构化反应的催化剂。作者对影响反应过程的主要因素进行了探讨。优化的工艺条件:反应时间1～2h、反应温度130℃±2℃、催化剂用量3%。该条件下α-蒎烯转化率96.58%,莰烯选择性57.39%。此外,还考察了催化剂放置时间对异构产物的影响和催化剂重复使用情况。

溶胶-凝胶法制备玻璃表面CeO_2-TiO_2紫外吸收薄膜的研究

分别以Ce(NO3)3.6H2O和Ti(OC4H9)4为前驱体制备CeO2和TiO2溶胶,通过改变Ce/Ti摩尔比(0/10,1/9,2/8,3/7,4/6,5/5,6/4,7/3,8/2,9/1,10/0)得到一系列复合溶胶,采用提拉法在玻璃基片上制备了CeO2-TiO2紫外吸收膜层。利用紫外-可见光谱、XRD对各溶胶以及溶胶沉积的薄膜进行了表征;用SEM观察了镀3层膜和镀7层膜样品的新鲜断面,得到膜厚,借以验证计算所得数据的可用性。结果表明,溶胶的颜色产生变化与溶胶中Ti3+浓度有关;由于CeO2和TiO2相互作用,复合溶胶及其膜层的紫外线吸收能力分别强于纯的CeO2和纯的TiO2,吸收曲线向长波方向移动;膜层中CeO2晶体会使膜面雾化,膜层内的Ce/Ti固溶体或当晶体微小和呈非晶态时,均不影响膜面质量;当薄膜达到一定厚度的时候,紫外线几乎全部被阻隔;在临界厚度内,膜层越厚阻隔效果越好,且对可见光区域的透过率基本无影响,均在70%～80%。

MgO-MnO_2-TiO_2-SiO_2烧结助剂中SiO_2的量对低温烧结氧化铝陶瓷材料性能的影响

本文采用MgO-MnO2-TiO2-SiO2复相添加剂作为氧化铝陶瓷的烧结助剂,采用注浆成型工艺,研究了改变添加剂SiO2的量对1400℃和1450℃烧结的Al2O3陶瓷材料性能的影响。运用三点抗弯电子试验机、XRD、SEM分析了低温烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能和断口形貌,讨论了低温烧结Al2O3基陶瓷的烧结机理和性能。结果表明:在1450℃烧结,当不加SiO2时,弯曲强度为194MPa;当加入0.5%(质量百分含量,下同)SiO2时,烧结Al2O3基陶瓷材料的力学性能最佳,弯曲强度为σ=299MPa;SiO2量增加到1%时,σ=293MPa;SiO2加入量在3%时,σ=249MPa。SiO2的加入量从0.5%到3%对氧化铝的强度都有明显的提高,说明加入SiO2对氧化铝陶瓷的烧结是非常有利的,但随着SiO2加入量的不断加大氧化铝陶瓷力学性能有下降的趋势。

多孔SiO_2-TiO_2块材的结构与性质

以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯和聚乙二醇等为主要原料,采用溶胶-凝胶法合成了多孔SiO2-TiO2系块状材料．着重研究了不同含钛量下材料的红外光谱、孔径分布和化学稳定性．实验表明:500℃焙烧2h后,可有效去除残余有机物,形成以Si-O和Ti-O键共存的无定形网络结构．引入较多钛量时,使材料的孔径分布变窄、平均孔径下降,同时样品的体积密度增加、而开口气孔率和吸水率则均下降．在80℃热水中浸泡72h后,吸附-脱附曲线的类型和形状几乎没有变化．随着Ti含量的增加,比表面积、孔容积和平均孔径的变化率减小, 耐水性提高． SiO2多孔材料在95℃的1％NaOH碱液中不稳定而溶碎,但随着Ti含量的增加,材料在碱液中的重量损失有显著减小的趋势,耐碱性明显改善．但引入Ti并不能提高该类多孔材料在98℃的20％硫酸液中的耐蚀性．

纳米复合S2O8^2-／SnO2-TiO2催化α-蒎烯异构反应

采用溶胶-凝胶法制备了新型纳米复合S2O82-/SnO2-TiO2固体超强酸催化剂,用XRD、TEM、FT-IR和BET比表面测定技术对其结构进行了表征。结果显示,所得复合催化剂颗粒为圆球形,粒径为15～20nm,且粒度均匀,具有较好的分散性;S2O82-附着于SnO2-TiO2表面形成强酸中心;SnO2的引入明显增大了催化剂的比表面积。首次将纳米复合S2O82-/SnO2-TiO2用于催化α-蒎烯异构化反应。该催化剂具有较好的催化活性和选择性,异构化反应的主产物是莰烯,副产物是苧烯、异松油烯、三环烯等。与单一型S2O82-/TiO2比较,该催化剂能有效降低异构反应体系温度20～30℃。在适宜的工艺条件下,α-蒎烯的转化率为98%以上,莰烯的选择性达到63%。

CO为还原剂同时还原SO_2和NO的SnO_2-TiO_2固溶体催化剂 Ⅰ.催化剂的催化性能

采用共沉淀法制备了不同SnO2 含量的SnO2 TiO2 固溶体催化剂 .发现该催化剂对以CO为还原剂同时还原SO2 和NO生成S和N2 的反应具有高活性和高稳定性 .SnO2 含量为 5 0 % (摩尔分数 )的样品活性最高 ,在 35 0℃ ,0 0 5 2 5 %SO2 ,0 0 5 2 %NO ,0 2 0 8%CO和空速 30 0 0h 1的条件下 ,NO转化率接近 10 0 % ,SO2 转化率为 88% ,S和N2 的选择性都接近10 0 % ,反应过程中没有剧毒气体COS生成 .对于SO2 +CO反应 ,该样品也显示了极高的活性 ,在 35 0℃ ,0 10 5 %SO2 ,0 2 0 8%CO和空速 30 0 0h-1的条件下 ,SO2 转化率达 98% ,S的选择性近 10 0 % .但该催化剂对NO +CO反应的催化活性不高 ,在 35 0℃ ,0 10 2 5 %NO ,0 2 0 8%CO ,空速 30 0 0h-1的条件下 ,NO的转化率仅为 5 0 % .上述结果表明 ,SO2 对NO +CO反应具有促进作用 .单独的SnO2 或TiO2 对SO2 +CO ,NO +CO或SO2 +NO +CO反应的催化活性都很低 ,但SnO2 和TiO2 形成SnO2 TiO2 固溶体后催化活性显著增大 ,说明SnO2 和TiO2

溶胶-凝胶法制备TiO_2与SiO_2-TiO_2薄膜对医用NiTi合金的表面改性

采用溶胶-凝胶法制备 TiO2与SiO2-TiO2薄膜,对医用 NiTi合金进行表面改性处理.利用X射线衍射（XRD）、原子力显微镜（AFM）、划痕试验和电化学腐蚀试验等手段系统研究了薄膜的结构、形态及性能. 通过动态凝血时间和血小板粘附的测量研究和评价了薄膜的体外血液相容性.结果表明,在一定范围内,较高热处理温度有利于薄膜与基体间的结合强度和耐腐蚀性的提高;NiTi合金表面镀TiO2与SiO2-TiO2薄膜后,其血液相容性明显提高.

Zn^(2+)-SiO_2-TiO_2三元复合催化剂的制备及其光催化降解性能

采用溶胶-凝胶法制备了Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂,并用DRS、FT-IR、XRD和SEM等对样品的形态和结构进行了表征,并以罗丹明B和刚果红染料的印染废水做探针反应,分别在紫外光和可见光照射下评价了其光催化性能.与TiO2一元纳米催化剂和Zn2+-TiO2、SiO2-TiO2二元纳米催化剂进行对比,Zn2+-SiO2-TiO2三元复合纳米催化剂对罗丹明B溶液(5 mg/L)和刚果红溶液(10 mg/L)都表现出较高的光催化降解性能,可见光下的降解率分别达到90%和83%.

SiO_2-TiO_2复合颜料在涂料中的应用研究

基于提高SiO_2-TiO_2复合颜料应用水平和降低涂料成本的目的,对SiO_2-TiO_2复合颜料在建筑涂料中的应用进行了研究。测试分析了添加SiO_2-TiO_2复合颜料所制备涂料的黏度、涂膜对比率和紫外线照射对涂膜色差的影响,并与添加金红石型钛白粉的涂料进行了对比。结果显示:添加SiO_2-TiO_2复合颜料与添加同比例钛白粉的涂料相比,添加15%和20%(质量分数,下同)的SiO_2-TiO_2复合颜料的涂料对比率大于添加同比例钛白粉的涂料,添加量均为5%和10%时涂料的对比率接近;涂膜经紫外线在600 h以内照射,添加15%SiO_2-TiO_2复合颜料时涂料的△E*ab比添加同比例钛白粉涂料的小,添加量均为10%时涂料的△E*ab相当;SiO_2-TiO_2复合颜料在涂料中表现出的抗紫外老化性能与其对紫外线的吸收和反射行为一致。结果表明SiO_2-TiO_2复合颜料与金红石型钛白粉具有相当的遮盖能力和抗紫外老化性能。