TiO_2-HNbMoO_6复合材料的结构特征及其光催化性能

通过插层-柱撑的方法制备了新型的复合材料TiO_2-HNbMoO_6。采用粉末X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、激光拉曼光谱(LRS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)及H_2程序升温还原(H_2-TPR)等技术对样品的相结构和它的微结构、骨架特征及光谱响应特性以及分散相粒子与片层间的相互作用进行表征,利用N_2吸附-脱附法对样品的比表面积进行了表征,并通过模拟太阳光降解有机染料亚甲基蓝(MB)溶液考察复合材料的光催化活性。结果表明,HNbMoO_6与TiO_2复合后样品层间距增大,但无TiO_2晶相生成,主体材料中的Nb―O键和客体材料中的Ti―O键复合前后发生明显变化等,证明了TiO_2在HNbMoO_6层间高度分散,并呈现明显的相互作用。复合后样品比表面积是本体材料的4倍有余,禁带宽度变窄,它在吸附和模拟太阳光照射下催化降解MB中的优越的活性都是主客体间明显的协同效应的结果。

SO_4^(2-)/TiO_2-HNbMoO_6的制备及其对甲苯硝化反应的催化性能

采用插层-柱撑和浸渍的方法制备了新型的固体酸催化剂SO_4^(2-)/TiO_2-HNbMoO_6,并用XRD、LRS、TG-DSC和NH3-TPD等手段对催化剂进行表征。结果表明,复合物SO_4^(2-)/TiO_2-HNbMoO_6保存了前驱体的层状结构且层间距有所提高,其热稳定性和酸性也有明显增强。当反应温度为40℃,反应时间为2.5h时,以CCl4为溶剂,以质量分数为95%的硝酸和醋酸酐混合物为硝化剂,以经500℃焙烧3h后的SO_4^(2-)/TiO_2-HNbMoO_6作为催化剂,甲苯硝化产物中异构体的对邻比达1.54,较HNbMoO_6的1.28明显提高,甲苯转化率达100%。

层状铌基复合氧化物固体酸及其醋酸正丁醇酯化的催化活性

采用固相法合成出具有典型层状结构的LiNbMoO6、LiNbWO6和KTiNbO5,并通过离子交换法获得HNbMoO6、HNbWO6和HTiNbO5。采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、NH3程序升温热脱附(NH3-TPD)等技术对其进行表征。通过醋酸与正丁醇的酯化,评价HNbMoO6、HNbWO6和HTiNbO5的酸催化活性。结果表明:HNbWO6和HTiNbO5对醋酸正丁醇酯化反应几乎不具有催化活性,可能是由于层间通道较小形成的反应物择形效应而导致的;HNbMoO6呈现良好的催化效果,因为HNbMoO6层间通道较大并可插层丁醇,不受择形效应的影响,同时,较强的表面酸性对提高催化剂的活性有促进作用。