Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2薄膜催化剂的结构对其光催化性能影响

以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe^(3+)的TiO_2光催化剂(Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明,Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2比TiO_2纳米粉有更好的催化活性,Fe^(3+)的最佳掺入量为0.03％。罗丹明B在粉体和膜催化剂的作用下遵循不同的光催化反应机理。根据XRD,SEM,Raman,XPS和FTIR的表征结果可认为,TiO_2在SIO_2表面薄膜化和Ti-O-Si键的形成是催化活性提高和降解机理不同的主要原因。

Fe^(3+)/TiO_2/SiO_2复合纳米微粒的合成及光催化降解NO_2^-

采用溶胶 -凝胶法制备了 Ti O2 / Si O2 和不同浓度 Fe3+掺杂的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合纳米粉末 ,并利用XRD、BET、UV-vis等手段研究了 Ti O2 / Si O2 及掺铁形成的 Fe3+ / Ti O2 / Si O2 复合微粒的表面结构形态变化 ,以及对污染物 NO- 2 光催化降解的影响 .结果表明 ,Fe3+ / Ti O2 / Si O2 (ω( Fe3+ ) =1 .5 % ,m( Ti)∶ m( Si) =2∶ 1 )具有最佳活性 ,样品呈晶化度较低的锐钛矿结构 .Fe3+ 掺杂导致晶粒的增大 ,稳定性降低 ,大大提高了半导体的光催化活性 ,有利于对低浓度 NO- 2

Fe_2O_3-TiO_2-SiO_2光催化降解头孢氨苄试验研究

采用溶胶-凝胶法制备了复合型Fe2O3-TiO2-SiO2光催化剂利用FTIR、XRD等测试手段对其结构进行了表征。通过研究Fe3+掺入量、催化剂用量、光催化降解时间及催化剂吸附实验、催化反应动力学实验,探讨了光催化剂降解头孢氨苄的条件。实验结果表明:在自然光照的条件下,该催化剂对试液中头孢氨苄的吸附率达48%。120 min紫外光照射可使头孢氨苄降解率达90%,降解率随着催化剂用量增加而增加。Fe3+掺杂量为2.5%的催化剂催化活性最好。头孢氨苄光催化降解反应中,速率常数(K)与头孢氨苄的初始浓度Cod呈0.40级的动力学关系。

Fe_2O_3/TiO_2纳米材料的制备及其紫外-可见光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了不同Fe含量的纳米Fe2O3/TiO2复合光催化材料,并用X射线衍射和透射电镜研究了样品的晶体结构和形貌,分别在紫外和可见光下研究了不同Fe含量复合催化剂的光催化降解甲基橙的活性。结果表明在Fe复合比例较低时,样品为锐钛矿结构;在紫外光情况下,最佳Fe2O3/TiO2复合比例为0.5%,在比例为10%情况下催化效果也比较好;而在可见光情况下,最佳Fe2O3/TiO2复合比例为0.1%。

TiO_2/Fe_2O_3核-壳粒子的制备及光学性能

钛酸四丁酯(TBOT)水解产生的TiO2沉积在单分散准球形α-Fe2O3颗粒的表面,形成均匀、连续的核-壳结构.TiO2壳层的厚度约为30nm.在500℃热处理后,TiO2壳层从非晶态转变为锐钛矿结构.在光激发下,TiO2/Fe2O3核-壳粒子的电子从TiO2价带跃迁到能量较低的α-Fe2O3导带,在可见光区产生新的强吸收峰.光谱计算结果表明TiO2价带与α-Fe2O3导带的能量差为1.6eV.

BaFe_(12)O_(19)/SiO_2-B_2O_3-K_2O微晶玻璃陶瓷的低温合成及其微波性能

采用柠檬酸sol-gel工艺合成了BaFe12O19/SiO2-B2O3-K2O微晶玻璃陶瓷,并对其介电常数及其磁导率在100MHz～6GHz下的变化规律进行了研究。结果表明:BaFe12O19/SiO2-B2O3-K2O微晶玻璃陶瓷可以在850℃/5h的条件下烧结而成,其合成过程与体系中的Ba/Fe密切相关;其介电常数基本不随测试频率的变化而变化;其磁导率实部随测试频率的增加而下降。

Ru-Cu/Fe_3O_4-TiO_2催化剂上甘油氢解制备1,2-丙二醇的研究

以生物柴油生产过程中副产的甘油为原料,通过催化氢解制备1,2-丙二醇是增长生物柴油产业链、提高其经济效益的有效途径.采用浸渍法制备了双金属磁性催化剂Ru-Cu/ Fe3 O4 -TiO2 ,利用X 射线衍射、X 射线光电子能谱、透射电子显微镜、N2 吸附等方法对催化剂进行了表征,考察了Ru/ Cu 摩尔比、反应温度、H2 压力、反应时间和催化剂用量等因素对催化剂性能的影响.结果表明,Ru-Cu/ Fe3 O4 -TiO2 双金属催化剂具有很高的催化活性和良好的1,2-丙二醇选择性.Cu 的加入没有明显改变Ru 的化学环境,但有效地提高了1,2-丙二醇的选择性,同时Ru 可改善Cu 在钛铁复合载体上的分散性,从而获得了平均金属粒径在5-9 nm 左右的催化剂.在Ru/ Cu 摩尔比1 ∶1. 6、反应温度200 ℃、H2 压力4. 0 MPa、反应时间10 h 的条件下,甘油转化率和1,2-丙二醇的选择性分别高达96. 12% 和86. 77%.反应后产物与催化剂可有效实现磁性分离,为该过程的工业化应用奠定了基础.

固体超强酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2催化合成癸二酸二乙酯的研究

研究了用固体超强酸SO2 -4/Fe2 O3 TiO2 为催化剂 ,由癸二酸和乙醇反应合成癸二酸二乙酯的最佳工艺条件。结果表明 ,当n(醇 )∶n(酸 ) =4 .0∶1,催化剂用量为酸质量的 5 % ,反应时间为 3.5h ,酯的产率可达96 %。该工艺产率高 ,反应时间短 ,无腐蚀无污染 ,催化剂可回收、活化、重复使用 10次。

纳米α-Fe_2O_3/SiO_2复合材料的制备及磁性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇(Eth)、Fe(NO3)3.9H2O和盐酸(HCl)为原料,采用溶胶-凝胶方法制备了纳米-αFe2O3/SiO2复合材料。同时研究了热处理温度以及Fe2O3浓度对纳米复合材料-αFe2O3/SiO2的形成及磁性能的影响。结果表明:纳米-αFe2O3/SiO2复合材料最佳热处理温度为700℃左右,Fe2O3最佳浓度为40%(质量分数)左右,相应的纳米-αFe2O3/SiO2复合材料的磁性能也是最佳的。

磁性纳米固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_3O_4催化α-蒎烯异构化反应

为了提高纳米固体酸催化剂与液体产物的分离性能,制备了磁性纳米固体超强酸SO24-/TiO2-Fe3O4催化剂,并用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、红外光谱(IR)对催化剂进行结构表征。将其用于α-蒎烯异构化反应,通过单因素试验和正交试验,得出α-蒎烯异构化最适宜工艺条件为:反应温度120℃,催化剂用量2%,反应时间2 h,此时α-蒎烯的转化率为92.07%,莰烯的选择性为58.96%。

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3的制备及其光催化性能

采用共沉淀-浸渍法制备了SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸催化剂,通过样品光催化降解酸性蓝染料,考察了制备条件对染料脱色率的影响.结果表明,当固体酸中nTi和nFe的配比为1∶1,陈化pH为9~10,硫酸浸渍液浓度为0.5 mol/L,在500℃下焙烧4 h时制得的催化剂具有最高的催化活性.SO42-/TiO2-Fe2O3固体超强酸再生后催化活性基本不变,可重复使用.

γ-Fe_2O_3/SiO_2纳米复合粉体的制备

以硝酸铁和正硅酸乙酯分别作为氧化铁和SiO2的前驱体,通过溶胶-凝胶工艺制备了γ-Fe2O3/SiO2纳米复合粉体.若使用氯化铁为氧化铁前驱体,SiO2基体中则会生成α-Fe2O3. 当干凝胶热处理温度较低时(T<400℃),复合粉体(硝酸铁为前驱体)以非晶态存在。当T达到600℃时,γ-Fe2O3粒子在SiO2基体中大量形成.随着热处理温度的进一步升高,粉体中开始有α-Fe2O3杂质生成.使用盐酸做添加剂对复合粉体中γ-Fe2O3粒子大小及颗粒尺寸分布均有显著影响.

用复合固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化剂光降解甲基橙

采用溶胶-凝胶法制备SO42-/TiO2-Fe2O3光催化降解催化剂,研究工艺条件对甲基橙水溶液脱色率的影响,确定催化剂的最佳再生方法。结果表明:在催化剂用量为2 g/L,溶液的pH值为6,初始质量浓度为10 mg/L,光距为12 cm,光照反应时间为2 h的最佳条件下,甲基橙的脱色率可大于96.8%;催化剂的最佳再生方法是先用浓度为0.5 mol/L的硫酸浸渍2 d,后在500℃下焙烧2 h。

TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料的制备及对水体中Cu(Ⅱ)离子的净化

以氯化亚铁为铁源,通过水热合成方法制备了FeOOH,再以FeOOH为基底,钛酸丁酯为钛源,通过水热合方法制备TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料,并利用XRD和SEM对所制备的TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料进行了表征.研究了TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料对水体中Cu(Ⅱ)离子的吸附性能,考察了Cu(Ⅱ)离子的初始浓度、Cu(Ⅱ)离子溶液的p H值、反应时间等条件对TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料吸附性能的影响,并阐述了TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料对Cu Ⅱ离子的吸附机理.结果表明:TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料是1种有效的Cu(Ⅱ)离子吸附剂,对Cu(Ⅱ)离子能快速吸附并达到吸附平衡.同时TiO_2-α-Fe_2O_3复合材料中含有具有磁性的-Fe2O3,通过外加磁场,可以达到快速回收的目的,无需高速离心分离粉末,能节约能耗,降低分离成本,因此可作为1种有前景的功能分离材料应用于重金属离子废水的处理.

超声-浸渍法制备Fe^(3+)/TiO_2催化剂及其光催化性能研究

采用超声-浸渍法制备Fe^(3+)/TiO_2光催化剂.首先研究了Fe^(3+)浸渍液浓度、煅烧温度和煅烧时间对Fe^(3+)/TiO_2光催化性能的影响,然后对Fe^(3+)/TiO_2光催化剂进行了结构表征和降解活性艳蓝光催化性能测试.实验结果表明,当Fe^(3+)浸渍液浓度为0.75g/L,煅烧温度为450℃,煅烧时间为2.5h时,Fe^(3+)/TiO_2光催化活性最高为98.12%(反应时间为2.5h).XRD谱图证实Fe^(3+)负载在TiO_2表面,激光粒度分析结果表明负载前后,催化剂粒径没有发生显著改变.光催化性能实验证实,Fe^(3+)/TiO_2降解活性艳蓝的光催化效率较TiO_2提高了20%;降解反应满足伪一级反应动力学,反应速率常数为0.0165min^(-1),半衰期为42.01min.

固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3光催化降解含酚废水

采用固体超强酸SO42-/TiO2-Fe2O3为光催化剂,苯酚的光催化降解为模型反应,考察了pH值、苯酚初始浓度、催化剂投加量、光照距离、光照时间、助催化剂H2O2对光催化降解过程的影响。结果表明,苯酚初始浓度为50mg/L,催化剂投加量5g/L,光照距离11cm,光照时间为150min,降解率达61.29%,添加助催化剂H2O2后,反应60min,苯酚降解率达到85.12%。

CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3脱磷渣系中组元活度的计算

2CaO·SiO_2-3CaO·P_2O_5含磷固溶体的生成可提高转炉液相渣的脱磷能力,减少渣量.但目前CaO-SiO_2-FeO-P_2O_5-Al_2O_3渣系中各组元活度的变化规律尚不明确,无法为分析含磷固溶体的形成机理提供理论依据.为此,本文依据分子离子共存理论建立了熔渣组元的活度模型,分析了不同条件下组元活度的变化规律.结果表明:随渣中Al_2O_3含量的增加,2CaO·SiO_2、3CaO·P_2O_5、3FeO·P_2O_5的活度逐渐降低;随着碱度的增大,3CaO·P_2O_5的活度升高,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5的活度则呈先升高后降低的趋势;随着渣中FeO含量的增加,2CaO·SiO_2、3FeO·P_2O_5及CaO·Al_2O_3的活度逐渐增大,并在w(FeO)为15%时达到最大值,之后逐渐降低;升高温度会导致CaO、3CaO·SiO_2的活度增大,2CaO·SiO_2的活度降低.

超顺磁Fe3O4/SiO2-聚乙烯亚胺复合微球的制备及基因传递应用

背景:在基因治疗中选择合适、低毒、对人体和环境无害的载体,使基因高效地转移至靶向部位并有效表达相关产物尤为关键。目的:制备超顺磁性Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球。方法:通过乳化溶剂挥发法制备Fe3O4纳米粒子聚集体,再利用stober法合成超顺磁性Fe3O4/SiO2核壳型微球,进一步在该微球表面修饰聚乙酰亚胺,得到超顺磁性Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球,并对其进行透射电镜、Zeta电位和磁性等结构性能表征。将Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球与Plasmid DNA按照不同的质量比(29∶1,39∶1,49∶1,59∶1,68∶1,78∶1,88∶1)混合,通过凝胶电泳测定该复合微球与绿色荧光蛋白基因的结合能力。将Plasmid DNA分别与Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺、聚乙酰亚胺混合,通过共聚焦荧光显微镜观测其在HeLa细胞中转染绿色荧光蛋白基因的情况。结果与结论:成功合成了Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球,分散性良好,粒径分布均匀,约为100 nm,表面电荷为21.07 mV,饱和磁化强度为28.05 emu/g,为超顺磁性。随着复合微球与Plasmid DNA质量比的不断增加,越来越多的Plasmid DNA质粒被吸附在Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球上,此时Plasmid DNA质粒过量,当质量比达到59∶1时,所有的pDNA质粒都被吸附在复合微球上;质量比大于59∶1时,复合微球过量,因此质量比为59∶1时二者均无过量,结果较好,用于HeLa细胞转染。与聚乙酰亚胺相比,Fe3O4/SiO2-聚乙酰亚胺复合微球可显著提高Plasmid DNA的转染效率。

Fe_2O_3-GeO_2-SiO_2-K_2O复合催化剂合成2,3,6-三甲基苯酚

研制筛选出组成为Fe2O3-GeO2-SiO2-K2O复合催化剂,确定较优化的制备条件、反应条件和再生方法。单管放大试验表明,该催化剂具有操作条件温和、反应活性及选择性高(间甲酚转化率接近100%,2,3,6-三甲基苯酚选择性96%以上)、使用寿命长(3 000 h以上)、操作性能稳定、操作弹性大和易于再生等综合性能,适合于工业生产。

复合固体超强酸SO_4^(2-)/TiO_2-Fe_2O_3催化合成丁酸异丁酯

The composite solid superacid SO2-4/TiO2-Fe2O3(nTi∶nFe=2∶1)was prepared by the method of deveiopmental sol-gel and wet impregnation.First reported the composite solid superacid catalysis synthesized isobutyl butyrate for buthlacid and isobutyl alcohol.It was researched that the acid-alcohol rate,time,quantity and repeatly applicatiom of catalyzes had imflune upon yield of esterication reaction.The influent actors of reaction were investigated.The results showed that teh appropriate conditions should be:weight of cstalyst was 10g;molar ratio of isobutyl alcohol to buthlacid was 18∶1;reaction time was 30h;the taking water reagent (Benzene) was 15ml.The yield of isobutyl butyrate was about 985%.The acid value was:1602<Ho<1452.