SO_4^(2-)/TiO_2-HZSM-5型固体酸催化合成尿囊素

以固相分散法制备了用于尿囊素合成的SO42-/TiO2-HZSM-5固体酸催化剂。考察了制备条件(HZSM-5的硅铝摩尔比、二氧化钛与HZSM-5的质量比、浸渍时间、浸渍酸浓度、焙烧温度)对催化剂结构和性能的影响。采用X-射线衍射(XRD)、氮气低温物理吸附(BET)、傅立叶红外(FT-IR)、吡啶吸附红外(Py-IR)、以及扫描电子显微镜(SEM)等技术,对所制备的催化剂的晶相结构、表面酸性位及比表面积等性能进行了表征。结果表明,催化剂的优化制备条件为:HZSM-5的硅铝比为25,m(二氧化钛)∶m(HZSM-5)=2∶1,硫酸浸渍浓度为0.5 mol/L,催化剂焙烧温度为500℃。在优化条件下,尿囊素收率为58.4%。

SO_4^(2-)/La_2O_3-TiO_2-HZSM-5催化合成乙酸丁酯

将SO42/TiO2-HZSM-5负载镧制备了新型催化剂SO42/La2O3-TiO2-HZSM-5,以乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响。结果表明:La3+浸渍浓度为0.07mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3h所得催化剂活性最好。采用正交实验法对影响酯化反应的因素进行考察,最佳实验条件为n(醇)∶n(酸)=1.5∶1,反应时间2h,催化剂用量2%(总物料),酯化率可达97.8%。且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力。

SO4^2-/La2O3-TiO2-HZSM-5催化合成对羟基苯甲酸酯

将SO4^2-/TiO2-HZSM-5负载镧制备了新型催化剂SO4^2-/La2O3-TiO2-HZSM-5,以对羟基苯甲酸和丙醇的酯化反应为探针,考察了不同制备条件对催化剂性能的影响。结果表明：la^3＋浸渍浓度为0.07 mol/L,经110℃烘干后于500℃焙烧3h所得催化剂活性最好。对影响酯化反应的因素进行考察,最佳实验条件为n（醇）∶n（酸）=5∶1,反应时间4h,催化剂用量3.0%（总物料）,酯化率可达96.0%。且该催化剂具有良好的重复使用和再生能力,适宜合成对羟基苯甲酸酯。

固体酸SO42-/ZrO2催化果糖制备5-羟甲基糠醛

通过共沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)固体酸催化剂,探究了5种不同焙烧温度(450~650℃)对催化剂活性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段对催化剂的结构及理化性质进行了分析。研究表明:当焙烧温度高于450℃时,固体酸SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)在2θ为30.1°均存在较为明显的四方相晶体结构;随着焙烧温度的升高,催化剂的孔径存在一定程度的增大,但比表面积总体呈降低趋势,酸强度也存在一定程度的降低。在焙烧温度为550℃焙烧3 h时制备的固体酸SZ-550表现出较好的催化性能,用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)时,在反应温度为120℃,反应时间为90 min,催化剂用量为30 mg的最佳反应条件下,以二甲基亚砜(DMSO)为反应溶剂,果糖转化率为99.91%,5-HMF的得率为76.01%。XRD分析结果表明:固体酸SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)明显的四方相ZrO_(2)结构是其表现出较高催化活性的原因之一。

TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

采用溶胶 凝胶技术 ,以钛酸丁脂、V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2 V2 O5复合薄膜。使用XRD、FTIR、AFM、UV VIS NIR分光光度计等方法研究了复合薄膜的特性。实验结果表明 :复合薄膜具有纳米孔洞结构 ;随V2 O5含量的增加 ,TiO2 晶相由锐钛矿向金红石的转变率大大提高 ,从 5 0 0℃时纯TiO2 的 0 4 2 %增加到含 30 %V2 O5时的 80 5 % ;复合薄膜在紫外区域的吸收显著增强 。

SO4^2--TiO2／MOR新型固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

采用溶胶-凝胶-水热工艺制备了一系列SO42--TiO2/MOR(STM)固体酸催化剂。相对SO42--TiO2催化剂,制备的STM催化剂有高的硫负载量、大的比表面积和好的分散性。吡啶分子探针-傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱及Ti2p、S2p和O1s分峰拟合图谱分析表明,硫负载量和结合态、活性组分和丝光沸石载体的相互作用影响到催化剂的B酸中心和L酸中心分布进而影响催化活性。STM0.2催化剂促进果糖转化反应,5-羟甲基糠醛的产率和果糖的转化率分别达到71.6%和91.9%。催化剂回收实验结果预示二氧化钛的L酸中心有助于稳定果糖的转化率,丝光沸石载体能够提高催化剂的耐热性和目标产物的选择性。

磷酸处理HZSM-5负载TiO_2光催化降解活性艳红X-3B

以磷酸改性的HZSM-5分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD,SEM,BET,FT-IR和XPS进行表征。结果表明:TiO2均匀地分散在HZSM-5表面,没有发生TiO2颗粒的聚集。负载后的TiO2保持了锐钛矿晶体结构,TiO2的晶粒尺寸在负载后有所减小。TiO2/0.5HZSM-5的比表面积和对活性艳红X-3B的吸附量都随HZSM-5含量的增加而增加。负载后的TiO2光催化活性均高于纯TiO2,50%(质量分数)TiO2/0.5HZSM-5具有最高的活性,经紫外光照射2h可使活性艳红X-3B降解93.4%,而染料在纯TiO2上的降解率只有61.0%。

NaZSM-5分子筛磷酸改性对TiO_2/ZSM-5光催化剂的影响

以不同浓度磷酸改性的HZSM-5为载体,采用溶胶-凝胶法制备得到TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD、SEM、BET、FT-IR和XPS进行表征。结果表明,磷酸处理没有改变分子筛的晶体结构,对分子筛的表面形貌改变不大,负载后的TiO2包覆在分子筛表面。负载前后的TiO2表现为锐钛矿晶型,钛以四价钛的形式存在,氧化物的组成为TiO2。TiO2与HZSM-5没有发生化学键合作用,负载型光催化剂的比表面积随着磷酸浓度的增加而显著提高。活性艳红X-3B的降解率随磷酸浓度的增加而变化,最佳磷酸处理浓度为0.5mol/L。50%TiO2/0.5HZSM-5较TiO2有更高的光催化活性,紫外光照射2h可使活性艳红X-3B降解93.4%,而染料在TiO2上的降解率只有61.0%。

Pt/TiO_2/ZSM-5催化剂的制备及其催化转化正丁烷

采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法,分别对ZSM-5分子筛进行Ti O2改性和Pt负载,获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/Ti O2/ZSM-5催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS和NH3-TPD对样品的晶体结构,孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表征,并研究了正丁烷在此催化剂上催化转化制备低碳烯烃的反应规律。研究结果表明,Ti O2的引入,一方面使得改性后的ZSM-5分子筛获得了额外的酸性中心,特别是强酸性位含量的增加,有助于促进正丁烷的活化;另一方面Pt与Ti O2之间存在＂金属-载体＂强相互作用（SMSI）,在H2还原气氛下,Pt能够促进Ti O2的还原,生成Ti3＋物种,而Ti3＋的存在增加了Pt周围的电荷密度,降低了Pt对低碳烯烃（2C^=-3C^=）的吸附能力,抑制了深度脱氢和生焦反应,从而提高双功能催化剂对烯烃的选择性。当H2还原温度为450℃时,Pt/10Ti O2/ZSM-5催化剂在625℃下的正丁烷转化率为76.1%,低碳烯烃（2C^=-3C^=）收率为50.9%,分别比Pt/ZSM-5催化剂提高了16.7%和12.6%。

焙烧温度对SO_4^(2-)/ZrO_2-Dy_2O_3-HZSM-5催化性能的影响

运用Hammett指示剂法、比表面测定技术、XRD、SEM和TGA等多种表征手段研究了焙烧温度对SO2 4/ZrO2 Dy2 O3 HZSM 5催化性能的影响。研究结果表明 ,5 5 0℃下焙烧制得的催化剂具有较强的酸性、较大的比表面积和较高的SO2 4含量 ,催化剂中的ZrO2 主要呈四方晶相。

低温混合碳四在SO_4^(2-)/TiO_2/HZSM-5催化剂上的芳构化反应

采用浸渍沉淀法制备了SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂。通过对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂上的低温芳构化反应的研究,考查了二氧化钛的质量分数、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、液固质量比、粘和剂的质量分数、沉淀老化温度和焙烧温度等催化剂的制备条件以及空速对反应的影响。结果表明,粘合剂的质量分数和硫酸浸渍浓度对催化性能有较大影响。粘合剂γ-Al2O3在质量分数为30%时催化性能最好;低的体积空速有利于提高BTX(苯、甲苯、二甲苯)和芳烃的选择性;此外,同ZnNi/HZSM-5催化剂相比,达到相近的BTX和芳烃的收率,SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂可使反应温度降低140℃左右。

TiO_2/HZSM-5的制备及光催化性能的表征

以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在HZSM-5分子筛表面合成TiO2前驱体,程序升温处理制得TiO2/HZSM-5负载型光催化剂。采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对光催化剂晶相结构、表面形貌及化学组成进行了表征。结果表明,HZSM-5可提高TiO2分散性能,降低TiO2晶粒的尺寸。TiO2/HZSM-5中的Ti都以TiO2形式存在,没有Ti—O—Si键生成。甲基橙溶液的光催化降解结果表明,负载后提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解活性。TiO2的质量分数为30%,400℃下煅烧2h时的催化剂光催化性能最好。

HZSM-5分子筛负载Fe掺杂TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法合成Fe-Ti O_2和分子筛负载型Fe-Ti O_2/HZSM-5光催化剂。采用扫描电镜、X-射线衍射和傅里叶变换红外光谱分析了光催化剂的表面形貌、晶相结构及化学键的变化。光催化实验结果表明,通过掺杂Fe提高了Ti O_2和Ti O_2/HZSM-5的光催化活性,Fe-Ti O_2和Fe-Ti O_2/HZSM-5中Fe/Ti的最佳掺杂比分别为0.000 5和0.000 7。Fe的引入不足以改变Ti O_2的表面形貌,铁离子的掺入并未影响Ti O_2的晶型结构,但是可以提高Ti O_2的晶型转变温度。掺杂Fe后Ti O_2与HZSM-5也没有发生明显的化学键合作用。

低碳烃在SO2-4/TiO2/HZSM-5上低温芳构化

用浸渍沉淀法制备了SO2-4/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂,并以混合碳四烃为原料进行芳构化反应.考察了反应温度和反应时间对低碳烃芳构化反应的影响.同ZnNi/HZSM-5催化剂相比,要达到相同的BTX和芳烃收率,该催化剂可使反应温度降低140K左右.此外,讨论了低碳烃在SO2-4/TiO2/HZSM-5上的芳构化过程.

草酸对TiO_2-V_2O_5复合粉体的相变影响

研究了草酸加入对TiO_2-1wt%V_2O_5复合粉体相变的影响,利用TG-DTA和XRD对凝胶的相变过程进行了研究,分析了产物的晶体结构、晶粒尺寸和金红石的相对含量。结果表明,少量的草酸可以促进锐钛矿相向金红石相的转变,草酸加入量对金红石相的生成影响为:促进→抑制,当加入0.1moL/L的草酸1mL时,金红石晶粒尺寸最小为65.41nm。

热处理对TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜结构及性能的影响

以钛酸丁脂、V2O5粉末为前驱体,采用溶胶-凝胶技术制备了TiO2-V2O5纳米复合薄膜,并通过椭偏仪、AFM、XRD、TG-DSC和UV-VIS-NIR分光光度计等方法研究热处理对复合薄膜特性的影响。结果表明:随热处理温度的升高,TiO2的结构由非晶到锐钛矿再到金红石相转变,并且金红石相出现和完全转变的温度降低约200℃;晶粒尺寸从5.1nm逐渐增大227.3nm;复合薄膜的折射率由1.6增大到2.4,同时薄膜厚度从276nm降低到187nm;薄膜在紫外光区的透射率减小,吸收边缘出现红移。

含硫钾盐对V2O5-WO3/TiO2催化剂上SO3生成特性的影响

采用湿式浸渍法制备含硫钾盐催化剂,研究含硫钾盐对SCR催化剂上SO3生成特性的影响,并采用不同分析技术对SCR催化剂特性进行表征。结果表明:K2S2O7和K2SO4能明显提高SO3生成率;随着含硫钾盐质量分数的增加,SO3生成率提高;在410℃下3.6%K2S2O7-SCR催化剂的SO3生成率达到最大;SO2质量浓度为3000 mg/m^3时,3.6%K2S2O7-SCR催化剂的SO3质量浓度最大;含硫钾盐存在时,SCR催化剂的还原性能下降,比表面积减小;含硫钾盐存在时,SCR催化剂表面化学吸附氧质量分数和V^5+质量分数均增大,V^5+=O键的振动峰强度明显增强,SCR催化剂的氧化能力增强。

[Cu(enMe)_2]_4[H_5V_(18)^(IV)O_(42)(Cl)]·8H_2O:由金属-氧簇和金属配合物构筑的微孔材料的合成和结构

合成了标题化合物[Cu(enMe)2]4[H5VIV18O42(Cl)]8H2O 1,晶体属于四方晶系,P4/nnc空间群,晶胞参数a = 15.0034(3), c = 18.8149(3) ? V = 4235.27(14) ?, Z = 2, Dc = 2.055 g/cm3, Mr = 2620.74, m = 2.988 mm-1, F(000) = 2608, R = 0.0766, wR = 0.2118, S = 1.193, (Δr)max = 0.969×103 , (Δr)min = 0.454×103 e/3。化合物1的阴离子[VIV18O42(Cl)]8-通过金属配合物阳离子[Cu(enMe)2]2+连接形成3-D骨架结构。

溶胶-凝胶法制备掺杂型V_2O_5/TiO_2脱硝催化剂

以十二胺表面活性剂为模板剂,钛酸四丁脂为无机母体源,采用溶胶-凝胶法制得稳定的TiO_2凝胶,经焙烧得到掺杂型V_2O_5/TiO_2脱硝催化剂粉末。分别用热重分析、X射线衍射、拉曼光谱和氮气吸附脱附法对催化剂进行了结构、比表面积和孔径的表征。在固定反应床,对氮氧化物的脱除活性进行了考察。结果表明,催化剂为锐钛矿,呈介孔结构,比表面积为118.5 m_2·g^(-1),孔径(6～8)nm。钒以V=O键形式单层分布于TiO_2中。催化活性评价结果表明,制备的催化剂在空速10 000 h^(_1)和温度(180～450)℃有较好的催化活性,空速对催化活性的影响主要在270℃以下。

固体超强酸SO_4^(2-)/ZrO_2/La_2O_3-HZSM-5的制备和性能

引入稀土元素镧并以HZSM-5分子筛担载,制备得固体超强酸催化剂SO_4^(2-)/ZrO_2/La_2O_3-HZSM-5(SZLH),利用FTIR、TEM、SEM、BET等分析测试对催化剂结构进行表征,以癸二酸二丁酯合成反应为模型反应,考察催化剂组成及制备条件对催化性能影响。结果表明,引入镧元素和HZSM-5分子筛可增强SO_4^(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂稳定性和使用寿命,提高催化活性。La^(3+)浸渍浓度为0.07 mol/L,500℃焙烧3h所得催化剂活性最好,在催化癸二酸二丁酯的反应中酯化率可达96.5%,具有良好的重复使用和再生能力。