糠醛液相加氢用Mo改性Ni-B/TiO_2-Al_2O_3(S)非晶态合金催化剂

以溶胶-凝胶法制备复合载体TiO2-Al2O3(S)负载非晶态Ni-B合金用于催化糠醛液相加氢反应,并研究了Mo对催化剂的改性作用.采用ICP(等离子发射光谱)、DSC(差示扫描量热)、N2吸附、TPR(程序升温还原)和TPD(程序升温脱附)等技术对催化剂进行了表征.研究结果表明,与单一氧化铝载体相比,复合载体负载的Ni-B合金催化性能明显提高,这是由于在同样的制备条件下,复合载体负载的Ni-B中Ni含量更高,同时TiO2分散到了!-Al2O3的孔中,堵住了部分细孔,有利于产物糠醇扩散出来,防止深度加氢.Mo能提高Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的热稳定性,增大Ni的负载量,使部分氧化态物种变得易于被还原,表面出现新的加氢活性中心,并增加化学吸附中心数,减弱吸氢强度,因而显著提高了Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的活性;Mo添加使Ni-B/TiO2-Al2O3(S)的平均孔径及总孔容均增大,有利于产物糠醇扩散出来,还能使糠醇更易从催化剂的表面脱附,防止其深度加氢,因而提高了糠醇的选择性.当Mo含量为1.25%时,糠醛转化率、糠醇选择性都达到了100%.

B/TiO_2摩尔比对Al-TiO_2-B系XD合成过程及其力学性能的影响

主要讨论了 B/ Ti O2 摩尔比对 Al- Ti O2 - B系 XD(热扩散反应 )合成过程及其力学性能的影响。随着 B/Ti O2 摩尔比从 0增加到 2 ,Al基体的晶粒细化 ,反应产物 Al2 O3分布的均匀性提高 ;棒状物 Al3Ti的量逐渐减少直至消失 ;同时 ,该反应系的实际燃烧温度下降 ,反应速度减小 ,反应产物的致密度提高 ,力学性能明显改善 ,其抗拉强度由 2 2 4 .5 MPa上升到 35 4 .5 MPa,延伸率由 3.2 %升高到 5 .6 % ,断口中棒状物 Al3Ti逐渐消失 。

Fe-Ni-B/TiO_2纳米合金催化KBH_4水解析氢性能的研究

以TiO2为载体,以Fe2+、N i2+的盐溶液为浸渍液,采用浸渍涂覆法制备了Fe-N i-B/TiO2纳米合金催化剂.考查了不同Fe2+、N i2+盐溶液为浸渍液以及浸渍次数对Fe-N i-B/TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能的影响.实验表明,Fe2+、N i2+的硝酸盐溶液为浸渍液浸渍3次时纳米合金的催化性能优良,尤其当pH=8时,Fe-N i-B/TiO2纳米合金催化KBH4析氢性能最佳.

PbS量子点敏化B/S/TiO_2复合纳米管的制备及其光催化性能

本文首次以自制的B/S/TiO2粉末颗粒为原料采用水热法制备出了B/S/TiO2纳米管,再使用巯基乙酸为双管能链连接B/S/TiO2纳米管(B/S/TNTs),最终制得一种新型PbS量子点复合的B/S/TiO2纳米管(PbS/B/S/TNTs)材料。使用X射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计以及X射线光电子能谱仪等对样品晶型、形貌、光谱吸收范围和表面进行了表征。结果表明少量B和S掺杂对TiO2晶型、形貌没有影响,PbS/B/S/TNTs吸收光带边相对于纯TNTs明显红移,提高了样品对太阳光的利用率。在λ>420nm的光照下,使用酸性红3R染料对样品光催化特性进行研究,表明PbS/B/S/TNTs光催化性能明显高于PbS/TNTs。

制备方法对B_2O_3/TiO_2-ZrO_2催化环己酮肟制己内酰胺的影响

考察了载体TiO2 ZrO2 的制备方法对B2 O3 /TiO2 ZrO2 催化环己酮肟气相Beckmann重排制己内酰胺反应性能的影响。孔径分布和NH3 TPD的测定结果表明 ,以共沉淀法制备的TiO2 ZrO2 为载体所制备的催化剂具有较适宜的孔径分布和酸性 ,从而对环己酮肟气相Beckmann重排反应制己内酰胺表现出最高的催化活性和选择性。实验结果还表明 ,TiO2 ZrO2 比其它二元复合氧化物更适宜于作为环己酮肟气相Beckmann重排反应B2 O3催化剂的载体。

B离子掺杂TiO2催化剂(TiO(2-x)Bx)光催化活性的研究

采用溶胶-凝胶法制备出纳米TiO2和TiO2-xBx催化剂.光催化实验证明,TiO2-xBx催化剂的紫外、可见光催化活性均高于TiO2.XRD,XPS和Raman结果表明,B离子是以取代式掺杂占据了TiO2的O2-的晶格位置.UV-Vis和PL谱的结果表明,B离子的2p轨道与O的2p轨道形成混合价带,产生可见光响应,B离子的掺入有效地阻止了光生载流子的复合,促进了其分离,是TiO2-xBx催化剂紫外、可见光催化活性提高的主要原因.

负载型TiO_2光电催化降解酸性红B

用泡沫镍负载TiO_2制作的电极作为工作电极,铂电极为对电极,饱和甘汞电极为参比电极,建立三电极的光电催化体系,以酸性红B(ARB)为研究对象,考察了该光电催化体系对有机物的降解性能。实验结果表明,在室温(29℃)条件下,外加电压0.05 V、溶液pH=4.0时,紫外光照120 min降解率可达85.5%;动力学研究表明,该反应为一级反应,其活化能为32.75 KJ/mol;降解前后溶液的紫外-可见吸收光谱表明,ARB得到了破坏,基本分解成小分子物质。

B_2O_3/TiO_2-ZrO_2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应研究 Ⅳ.TiO_2-ZrO_2组成的影响

采用共沉淀法制备了不同组成的复合氧化物TiO2 ZrO2 .N2 吸附和差热分析结果表明 ,随着TiO2 ZrO2 中TiO2 含量的增加 ,其BET比表面积和晶化温度提高 ,并均在TiO2 含量为 5 0 %时达到最大值 .以TiO2 ZrO2 为载体的B2 O3 /TiO2 ZrO2 催化剂对环己酮肟气相Beckmann重排反应的催化性能表明 ,随着TiO2 ZrO2 中TiO2 含量的增加 ,己内酰胺的收率逐渐升高 ,当TiO2 含量增加至 5 0 %时 ,收率达到最大值 (96 7% ) ,之后随着TiO2 含量的进一步增加 ,己内酰胺的收率逐渐降低 .

溶胶-凝胶法制备B掺杂TiO_2纳米粉体及其光催化性能研究

本研究采用溶胶-凝胶法制备了B掺杂TiO_2纳米粉体。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)等测试手段对其进行了表征,以亚甲基蓝为模拟污染物,评价了不同热处理条件下的粉体在可见光下的光催化活性。结果表明:B掺杂对TiO_2表面形貌没有明显影响,但抑制了TiO_2晶粒的长大和TiO_2由锐钛矿型向金红石型的转变;部分B以B_2O_3的形式存在,部分B掺入到TiO_2晶格间隙形成B-O-Ti键;B掺杂未改变TiO_2的吸收边带,且使得TiO_2对可见光的吸收有所减弱;B掺杂能有效促进TiO_2表面活性基团Ti-OH的生成,该基团能够有效捕获空穴,从而提高光催化活性;B掺杂TiO_2粉体在650℃煅烧的催化活性最高,对亚甲基蓝的2 h降解率比未掺杂TiO_2提高16.51%。

B/Fe_2O_3共掺杂纳米TiO_2可见光下的催化性能

采用溶胶凝胶法制备B/Fe2O3共掺杂TiO2复合光催化材料,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(TEM)和紫外可见漫反射光谱(DRS)对粉体进行表征。结果表明:催化剂以锐钛矿存在的纳米颗粒,直观地显示了物质的形貌,掺杂B能极大提高催化剂的可见光响应。以二氯苯酚(DCP)为降解物质,在紫外和可见光下分别研究了复合催化剂的光催化活性。掺杂B能使吸收光谱红移至可见光区,而进一步掺杂Fe2O3大大提高了催化剂的活性。

锐钛矿/TiO_2(B)复合纳米线制备及其锂存储研究

以锐钛矿TiO2粉末为原料,通过碱液水热反应并辅以酸洗和热处理工艺,制备出一致性良好的锐钛矿/TiO2(B)一维复合纳米线材料。研究结果表明该复合纳米线在30mA/g(0.1C)充放电速率下,该锐钛矿/TiO2(B)一维壳核结构材料100圈循环后容量高达196mAh/g;在4500mA/g(15C)充放电速率下,充放电容量达到125mAh/g。由于其优良的电化学性能,该一维复合结构材料有望成为下一代最有前途的锂离子电池电极材料。

B_2O_3/TiO_2-ZrO_2的结构表征及其与酸性和催化性能间的关系

采用XRD、N2吸附、11BMASNMR、NH3-TPD和催化性能评价等方法研究了B2O3/TiO2-ZrO2催化剂的结构、酸性及催化环己酮肟气相Beckmann重排反应性能间的关系。结果表明,催化剂中的B2O3同时以三配位的BO3和四配位的BO4结构单元存在;催化剂的酸性与B2O3的配位结构有关。随着B2O3含量的增加,催化剂中三配位硼(BO3结构单元)与四配位硼(BO4结构单元)的比例增大,催化剂表面的酸强度和酸浓度也相应提高。催化剂的反应活性和选择性分别与中等强度酸位的酸量及其占总酸量的百分率有较好的对应关系。

TiO_2-ZrO_2制备条件对B_2O_3/TiO_2-ZrO_2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响

考察了载体TiO2 -ZrO2 的制备条件对B2 O3/TiO2 -ZrO2 催化环己酮肟气相Beckmann重排反应性能的影响 ,确定较佳的制备条件 :分别以四氯化钛和氧氯化锆为钛源和锆源 ,采用反滴法将原料慢慢地滴加到沉淀剂氨水溶液中 ,沉淀终点的pH等于 9 0 ,沉淀的老化温度 2 5℃ ,焙烧温度 5 0 0℃。环己酮肟的转化率和己内酰胺的选择性分别高达 99 7%和 97 0 %。

TiO_2/Ti转盘液膜反应器光电催化处理罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,X射线衍射(XRD)分析表明,TiO2主要为锐钛矿,晶粒尺寸约为46nm。以TiO2/Ti电极作阳极,Cu电极作阴极,组装成转盘液膜反应器,考察了其光电催化处理染料罗丹明B(RhB)的影响因素(转盘转速、偏压、溶液初始pH、RhB初始浓度和电解质浓度)。得到最佳处理条件为:转盘转速90r/min,偏压0.4V,溶液初始pH 2.5,电解质(硫酸钠)质量浓度0.5g/L。在最佳处理条件下,处理20mg/L RhB染料废水90min的脱色率和总有机碳(TOC)去除率分别达到97.2%和72.7%。结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,TiO2/Ti转盘液膜反应器可高效光电催化处理染料废水。

RE-B共掺杂片层TiO_2的合成及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法,利用钛酸四丁酯、硝酸镧、硝酸铈和硼酸为原料,对TiO_2光催化剂进行稀土-B(RE-B)的共掺杂改性制备和性能研究。采用X-射线衍射法(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱和荧光(PL)光谱对制得样品的相组成、表面形貌结构、表面元素组成、光响应范围及带隙能和电子-空穴的复合情况进行了初步分析。结果表明,所制掺杂TiO_2的组成均为锐钛矿型,掺杂使晶格发生了较大畸变,且细晶粒由未掺杂的27 nm减小到RE-B-TiO_2的10 nm,形貌为片层状不规则堆放状态存在。XPS结果表明掺杂元素有效进入二氧化钛,PL谱显示共掺杂可有效延长光催化剂的载流子寿命。掺杂后吸收边均红移,La-B-TiO_2由TiO_2的405 nm移动到466 nm,相应地禁带宽度减小了0.4 eV。光催化实验表明:2h内降解亚甲基蓝(MB)时掺杂能够同时提高紫外和可见光下二氧化钛的光催化效率,而共掺杂的降解效果又优于单掺杂,La-B-TiO_2紫外光下的降解率达到80.67%,为同等条件下纯TiO_2的2.7倍,可见光下的降解率为74.78%。

B_2O_3/TiO_2-ZrO_2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的研究 Ⅲ.反应条件的影响

对B2 O3 /TiO2 ZrO2 催化环己酮肟气相Beckmann重排制己内酰胺的反应条件进行了优化研究 ,系统考察了反应温度、原料空速、载气及其流速和稀释剂等对催化剂催化性能的影响 .结果表明 ,当反应温度为 30 0℃、环己酮肟的重时空速(WHSV)为 0 33h-1、氮气为载气 (流速 30ml/min)及乙腈为稀释剂时 ,B2 O3 /TiO2 ZrO2 催化剂的催化性能最佳 ,连续反应 6h ,环己酮肟的转化率为 10 0 % ,己内酰胺的选择性高达 98 6 % .

焙烧条件对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响

考察了催化剂焙烧条件对B2O3/TiO2-ZrO2催化环己酮肟气相Beckmann重排反应性能的影响,确定了其最佳的焙烧条件为温度600℃、时间12 h.反应5 h内环己酮肟转化率和己内酰胺选择性的平均值分别高达99.7%和97.0%.采用N2吸附、XRD和NH3-TPD等方法,研究了焙烧温度对B2O3/TiO2-ZrO2催化剂结构和酸性的影响.结果表明,适当提高焙烧温度有利于B2O3与TiO2-ZrO2的相互作用,生成更多的Beckmann重排反应所需的中等强度酸中心,从而使催化剂的活性和选择性增大;但过高的焙烧温度又造成催化剂中大量的B2O3晶粒析出,使比表面积、酸中心数量和催化活性均明显下降.

TiO_2纳米管降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法制备Ti O2纳米管前驱体,用NaOH溶液对前驱体进行碱水热处理制备Ti O2纳米管,并用XRD、TEM等方法对产品进行了表征.以Ti O2纳米管作为催化剂,进行了不同条件下紫外光降解罗丹明B的研究.结果表明：合成的Ti O2纳米管具有明显的纳米管状结构特征,其外径为15~20 nm,壁厚约为1 nm,管长100~200 nm,生长良好.Ti O2纳米管对罗丹明B（RhB）有较好的降解作用.在20 g/L的罗丹明B溶液中加入2 g/L Ti O2纳米管,0.1 g/L H2O2,溶液pH为2.5时,光降解4 h,降解效率能到达89.65%.

TiO_2(B)的合成及其光催化性能的研究

以硫酸钛和过氧化钠为原料,合成了过氧钛酸复合物作为前躯体,进而通过水热法制备出单斜结构二氧化钛TiO2(B),采用XRD、TEM、FTIR和BET等技术对样品进行了表征。结果表明,TiO2(B)的比表面积为98.15 m2/g,对甲基橙的光催化降解表现出比P25更高的活性和良好的稳定性。

低温下制备具有高光催化降解罗丹明B活性的CuS/TiO_2复合材料

采用元素直接反应法,以Cu粉和S粉作为前驱体,将在氯化胆碱与乙二醇的低共熔溶剂中低温(40℃)下生成的CuS原位浸渍到具有锐钛矿晶相的TiO_2载体上,成功制备了CuS/TiO_2复合型光催化剂。采用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和X光电子能谱(XPS)等对CuS/TiO_2的晶相结构、颗粒大小、CuS存在状态以及光学性质进行了表征。以染料罗丹明B的降解为探针反应,研究了CuS对TiO_2光催化性能的影响。结果表明,CuS的复合没有影响TiO_2的晶相结构和粒径,CuS的复合降低了TiO_2带隙能,增加了TiO_2对可见光的吸收。CuS/TiO_2复合材料的光催化活性比CuS或TiO_2的光催化活性都高,而且CuS的含量对CuS/TiO_2催化剂的光催化活性有明显影响,0.1wt%CuS/TiO_2光催化剂表现了最佳的光催化性能。