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_2O_3-TiO_2磁性复合材料的制备及可见光催化性能

以FeCl3和Ti(C4H9O)4为前驱体,通过复合溶胶法制备了Fe2O3-TiO2磁性复合光催化剂,并用XPS,XRD,SEM,EDS及BET进行了表征.对亚甲基蓝的降解实验证明,Fe2O3的引入将复合材料的光响应范围扩展至可见光区,且掺杂的Fe2O3摩尔分数为1.0%时,样品可见光催化性能最高.磁强计的测试结果显示,复合光催化剂具有一定的磁性,可在反应结束后利用磁场从体系分离,使催化剂得到回收再利用.

磁靶向纳米Fe_3O_4-TiO_2复合物的制备及其对肝癌细胞的光催化杀伤效应

采用三种低温溶胶-凝胶法制备了具有不同Fe3O4掺杂量的磁靶向纳米Fe3O4-TiO2复合物,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光光谱(FS)及磁性能分析等表征方法筛选出包覆均匀、分散性好、磁性能优异及光催化活性较高的纳米Fe3O4-TiO2复合物.以四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测肝癌细胞(HepG2)的存活率,考察纳米Fe3O4-TiO2复合物在外磁场作用下对HepG2细胞的光催化杀伤效应.结果表明:采用方法三制备的5%(质量分数)Fe3O4-TiO2复合物具备核-壳结构,在混悬液中分散性较好,平均粒径约为50nm,具有较强的光催化活性和良好的磁响应性,同时将纳米TiO2的光响应范围拓宽至444nm;在外磁场作用下,紫外光和可见光激发纳米Fe3O4-TiO2复合物对HepG2细胞的杀伤效应差异不大,且均强于纳米TiO2;其杀伤效应在0-1.0T范围内随着外磁场强度的增大而增强.

Fe_2O_3-TiO_2光催化剂的制备及其对碱性嫩黄的降解

以Fe2(SO4)3和Ti(SO4)2为原料,采用乙醇助水热法,在较低的温度下制备了Fe2O3-TiO2复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)对其进行了表征。用该催化剂在自制的三相光催化反应器中进行催化降解碱性嫩黄的试验,探讨了催化剂投加量、溶液pH值、溶液浓度对降解率的影响。结果表明:在浓度为25mg/L、pH=9的碱性嫩黄溶液中,投加0.8g/L的光催化剂,紫外光照120min后,降解率达90.7%。动力学分析表明:在试验浓度范围内,碱性嫩黄的光催化降解反应符合一级动力学方程。

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。

Fe_3O_4-TiO_2复合材料的制备及光催化降解性能

通过水热法制得Fe3O4八面体微米颗粒,以Fe3O4为载体,用溶胶-凝胶法将纳米TiO2负载于Fe3O4表面,制备Fe3O4-TiO2复合材料,并进行光催化降解甲基橙的研究.结果表明:用溶胶-凝胶法通过控制Fe3O4-TiO2的复合比,在Fe3O4表面能均匀负载一层TiO2纳米粒子;与纯Fe3O4和TiO2相比,Fe3O4-TiO2复合材料作为催化剂,对甲基橙的光催化降解性有明显的提高;样品的有机碳去除率较高,重复使用性较好.

Fe_3O_4@SiO_2-TiO_2磁性介孔复合材料光催化降解亚甲基蓝的性能研究

染料废水处理是水污染治理中非常重要内容之一,针对染料废水带有极高的色度、可生化性差和含"三致"物等特点。本文采用水热法制备复合材料用于染料废水处理。通过XRD、TEM、SBET等表征手段证实制备材料为核-壳Fe3O4@SiO2-TiO2复合材料。将此材料用于染料废水处理,选用亚甲基蓝(Methylene Blue,简称MB)作为染料废水典型目标物,测定催化剂Ti:Si摩尔比、催化剂用量、染料溶液pH值和催化剂重复利用对染料废水降解效果影响。研究结果表明,染料废水浓度为14mg/L,双氧水用量为2mL,催化剂用量为2g/L,脱色90min时,溶液脱色率能达到98.6%。催化剂重复使用4次,其脱色效果仍然保持在90%左右。由此可见,用此方法制备的核-壳材料是比较有效且实用的一种染料废水处理非均相Fenton催化剂。

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。

SO_4^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化剂制备及对染料废水光活性研究

利用简单的水热反应法制备了固体超强酸光催化剂SO_4^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2。样品经过X-射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(IR)、失重差热量热仪(TGA/DSC)等测试手段进行了表征。在可见光照射下测试了该光催化剂对亚甲基蓝(MB)水溶液的光催化活性,探究了光催化剂用量和初始浓度对降解效率的影响。结果表明:该光催化剂主要由锐钛矿TiO_2和α-Fe_2O_3组成,SO_4^(2-)主要以螯合双配位方式结合在Fe_2O_3-TiO_2表面,S-O强烈的诱导效应使金属与氧(M-O)键上的电子云强度偏移,导致产生L酸中心,同时也具有B-酸能力,这些有利于污染物的降解。300℃焙烧的样品具有更高的脱色效率,在亚甲基蓝初始浓度为6mg/L和催化剂用量为0.6g/L时,脱色效率达到92.2%。SO_4^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化剂可以应用于染料废水的净化处理中。

复合固体酸SO_4^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2催化合成环己酮缩乙二醇

以复合固体酸SO42-/Fe2O3-TiO2为多相催化剂,通过环己酮和乙二醇反应合成了环己酮缩乙二醇。探讨SO42-/Fe2O3-TiO2对缩酮反应的催化活性,较系统地研究了酮醇物质的量比,催化剂用量,反应时间诸因素对产品收率的影响。实验表明:SO42-/Fe2O3-TiO2是合成环己酮缩乙二醇的良好催化剂,在酮醇物质的量比为1∶1.5,催化剂用量为反应物料总质量的2%,带水剂选用环己烷,反应时间1.5 h的条件下,环己酮缩乙二醇的收率可达92.7%。

Fe_2O_3-TiO_2纳米复合颗粒的激光控制合成研究

以微米级的5%Fe2O3粉末和95%TiO2粉末(以质量分数计)形成混合靶材,利用脉冲激光气相蒸发-液相收集控制合成新方法制备Fe2O3-TiO2复合纳米颗粒.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱、UV光谱检测等测试技术,对实验制备的样品的形貌、组织结构、光吸收性能及合成机理等进行了系统研究.结果表明:用气相蒸发-液相收集激光法制备的Fe2O3-TiO2纳米颗粒外观呈球形,平均粒径约为40 nm,颗粒呈链状连接趋势;Fe2O3的复合改善了TiO2纳米颗粒的磁性.对样品在800～200 nm区间进行光谱分析,发现Fe2O3复合TiO2后,样品光谱发生红移,改善了TiO2纳米颗粒的光催化性能.

S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2制备及催化合成柠檬酸正丁酯

采用水热法制备了S_2O_8^(2-)/TiO_2和S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2催化剂,考察了这两种催化剂在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化活性。用XRD对催化剂结构进行了表征,结果显示催化剂经过酸化后的晶体结构并没有发生改变,Fe_2O_3颗粒均匀的分布在TiO_2表面。对影响催化反应性能的因素进行了研究,在反应时间为4.5 h,反应温度为132℃,催化剂浓度为2.5%(质量比),酸醇比值为1∶4.5时,柠檬酸的转化率最高达92.1%。

柠檬酸法制备S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2及其光催化活性的研究

首次用柠檬酸法制备了F_2O_3-TiO_2复合氧化物,经浸渍(NH_4)_2S_2O_8后,焙烧制得S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2固体酸催化剂,测定其对水溶性染料的光催化降解活性。结果表明:在相同反应条件下,S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2光催化活性比Fe_2O_3-TiO_2明显提高。当(NH_4)_2S_2O_8浸渍浓度为1mol·L^(-1)时,制得的S_2O_8^(2-)/Fe_2O_3-TiO_2酸性最强,具有超强酸性和很高的光催化活性。

Fe_2O_3-TiO_2复合氧化物催化柠檬酸三丁酯合成的研究

以柠檬酸和丁醇为原料,采用Fe2O3-TiO2复合氧化物为催化剂,研究了柠檬酸三丁酯的合成工艺条件,结果表明适宜的制备条件为:n(TiO2)∶n(Fe2O3)=3∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h,酯化反应温度为150℃,酯化反应时间为4h,醇酸比为5,催化剂用量为0.20g,酯化率可达97.9,催化剂具有良好的重复使用性能,红外分析证实产物为柠檬酸三丁酯。

Fe_2O_3-TiO_2掺杂对MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃晶化行为的影响

采用差热分析、X-ray衍射分析、扫描电镜等测试手段,研究了Fe_2O_3-TiO_2掺杂对MgO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃晶化行为的影响。结果表明:Fe_2O_3-TiO_2的加入降低了原始玻璃的晶形转变温度,促进了玻璃的晶化;通过适当的热处理,可以得到以Fe^(2+)固溶堇青石相与α-堇青石相为主晶相的显微结构。

Fe^3＋-TiO2／AC光催化剂的制备及其光催化性能

以活性炭(AC)为载体,通过溶胶-凝胶法制备了Fe3+离子掺杂的TiO2/活性炭(Fe3+-TiO2/AC)负载型光催化剂,通过SEM、XRD、UV-Vis等手段对光催化剂进行了表征。以125W高压汞灯作为光源,通过对罗丹明B的光降解反应,主要考察了温度对Fe3+-TiO2/AC复合体的光催化活性的影响。结果表明,温度在600℃条件下焙烧的Fe3(+0.15%)-TiO2/AC具有最好的光催化活性。

光催化材料Cu/Fe_2O_3-TiO_2的结构和性能

用溶胶-凝胶法制得Cu/Fe2O3-TiO2光催化材料。用XRD、Ram an、TPR、IR、TEM、UV-V is DRS测试技术和光催化反应等对固体材料的结构和性能进行了表征。结果表明,Fe2O3的质量分数为10%时,在TiO2表面以单分子层分散,Fe2O3的引入使TiO2吸光限蓝移。Fe2O3含量超过单分子层分散时,有晶相Fe2O3生成,光吸收性能下降。Fe—O—Ti键的形成加强了半导体之间的相互作用,有利于光生载流子在半导体间的输送。少量Cu的引入,使复合材料的吸光域向可见光范围扩展。光催化反应性能与材料的光响应能力密切相关。在光催化CO2和CH3NH2直接合成NH2CH2COOH的反应中,负载质量分数为10%Fe2O3的光催化反应性能最优。在120℃、常压、空速200 h-1、CO2与CH3NH2摩尔比为1∶1和6.5×10-4W/cm2的紫外灯照射下,CH3NH2转化率为1.35%,NH2CH2COOH选择性达92.0%。

WO_3-TiO_2/C@Fe_3O_4纳米复合粉体的制备及对甲基橙的太阳光催化降解

以纳米Fe_3O_4粉体为原料与葡萄糖溶液采用高压水热反应制备C@Fe_3O_4纳米载体,并以其为核采用溶胶-凝胶法制备了WO_3-TiO_2/C@Fe_3O_4纳米复合粉体.通过X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、透射电镜(TEM)等进行了表征,并测定了其对甲基橙溶液的太阳光催化性能.结果表明,pH=5时,WO_3-TiO_2/C@Fe_3O_4纳米复合粉体对甲基橙的催化活性最高,太阳光照射6 h后降解率达到45.3%,并能实现粉体与甲基橙溶液的有效分离.

纳米Fe_3O_4-TiO_2靶向光动力疗法对肝癌细胞的杀伤效应（英文）

光动力疗法(PDT)作为一种迅速发展的传统替代疗法,在抗癌治疗中显示出巨大的潜力。为增强靶向性和提高光催化杀伤效率,本研究设计了一种新型光敏剂Fe_3O_4-Ti O_2磁性纳米粒。在不同外磁场下,考察其在可见光和紫外光激发下对肝癌细胞的杀伤效应。同时利用流式细胞术检测纳米Fe_3O_4-Ti O_2对肝癌细胞凋亡率、细胞周期和线粒体膜电位的影响。根据纳米Fe_3O_4-Ti O_2和肝癌细胞的作用方式探讨其抗癌机制。结果表明,可见光激发纳米Fe_3O_4-Ti O_2可以杀伤癌细胞,且其杀伤效率与紫外光激发下无明显差别。此外,Fe_3O_4-Ti O_2比Ti O_2具有更高的细胞摄取率,从而使其具有更高的选择性和光催化杀伤效率。其作用机制是光催化纳米Fe_3O_4-Ti O_2产生活性氧ROS抑制癌细胞,然后通过阻滞细胞周期G_0/G_1期,降低线粒体膜电位,线粒体去极化,最终诱导细胞凋亡。