SiO_2对TiO_2还原的抑制作用

实验表明,在渣-铁还原反应前、后期中,随(SiO_2)的增加,SiO_2对TiO_2还原都有抑制作用,特别是还原前期,当渣中SiO_2>30％,抑制作用更显著,但其抑制程度不如FeO,MnO。在渣-石墨还原反应中(无铁液存在),SiO_2对TiO_2还原抑制不明显.Ti还原前,后期的活化能分别为_(Ti)~1=231.8kJ/mol和E_(Ti)~2=339.9kJ/mol。

机械激活工艺对TiO_2碳热还原合成纳米TiC的影响

以纳米TiO2/碳黑为原料,通过机械激活-碳热还原法合成纳米TiC粉末,研究了机械激活工艺对TiO2碳热还原反应的影响。产物经XRD分析表明,激活时间延长、球料比增大、球磨机转速加快都有利于促进纳米TiO2碳热还原反应进行得更完全,但最终TiC产物中(Fe,C)杂质含量也随之上升。综合考虑,球磨时间4～8 h,球料比10∶1,转速250 r/min对后续碳热还原合成纳米TiC是较合适的工艺选择。

还原氧化石墨烯/TiO_2复合光催化材料的制备与光催化性能研究

本文以氧化石墨烯(GO)和纳米TiO_2粉体为原料,利用溶剂热法一步制备了还原氧化石墨烯(rGO)/TiO_2复合材料,采用XRD、XPS、SEM以及Raman等手段对r GO/TiO_2复合材料的晶体结构、元素形态以及形貌进行表征;并通过降解甲基橙来进行光催化性能评价。结果表明:经过溶剂热反应,TiO_2由原来的单斜相转化为锐钛矿相,还原后的氧化石墨烯表面的含氧官能团明显降低; TiO_2颗粒均匀吸附到r GO表面;随着反应时间的延长,还原氧化石墨烯的D带与G带的强度比ID/IG先减小后增大,反应时间为6h时ID/IG比值达到最小值,此时r GO缺陷最小; 180℃反应6h制备的r GO/TiO_2复合材料光催化活性最高,光照2h降解率高达87%,明显高于TiO_2粉体。

碳还原熔渣中氧化物发泡过程特性参数计算

分析了高温熔渣中碳还原氧化物的反应和传热机理,确定了还原反应产生气体量和时间的关系,进而给出了相应的内生气源发泡方程.介绍了计算发泡特性参数软件的特点和功能,特别是对确定消泡过程的开始时间进行了详细的讨论.将在10 kg感应炉测定含TiO2渣的实验结果,通过计算程序确定了内生气源引起发泡过程的特性参数.

部分还原二氧化钛的NMR和EPR研究

部分还原TiO2纳米材料由于具备可见光催化及降解活性而引起广泛研究关注。本研究采用17O和1H魔角旋转固体核磁共振(MAS NMR)谱学,结合电子顺磁共振(EPR)谱学研究了锐钛矿型部分还原TiO2(Re-A-TiO2)纳米颗粒的表面结构,并与非还原样品(A-TiO2)作了对比。EPR结果显示,Re-A-TiO2的顺磁物种(氧空位(OV)和Ti^3+)含量远高于A-TiO2,并且EPR信号的强度受吸附水含量的显著影响,我们结合1H NMR数据,探讨了这一过程中的结构变化。17O NMR谱中,两种样品除了表面2配位氧(μ2-O)的信号有明显差异外,还发现在Re-A-TiO2表面有更多的羟基(OH),显示该样品表面有较高比例的(001)晶面暴露。综合EPR和NMR数据,可推断羟基主要来源于顺磁中心与吸附水分子反应。1H→17O交叉极化(CP)-MAS和二维异核相关(2D HETCOR)NMR谱确认了强吸附的水物种和一种羟基的归属,另外位于约11 ppm的1H NMR信号可归属为分子内氢键中的氢物种。这些表面结构的差异应与两种材料光降解甲基橙性能差别直接相关。

弱可见光催化活性La-TiO2-还原氧化石墨烯填充聚偏氟乙烯共混膜的构建

为提高聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的通量及抗污染性能,首先利用吸附相反应技术耦合乙醇热处理制备La掺杂TiO2-还原氧化石墨烯(La-TiO2-RGO),再将其与PVDF共混制备La-TiO2-RGO/PVDF抗污染超滤膜。结果表明,均匀分散于PVDF高分子中表面亲水的La-TiO2-RGO增多,La-TiO2-RGO/PVDF共混膜的水通量和抗污染性能也显著提升。当La-TiO2-RGO/PVDF共混膜中出现团聚体,则会削弱其膜通量和抗污染性。在La-TiO2-RGO填充量(与PVDF质量比)为2.0%时,La-TiO2-RGO/PVDF共混膜具有最优纯水通量。LaTiO2-RGO/PVDF共混膜最高纯水通量可达171.5 L·m^-2·h^-1,是PVDF膜的5倍以上,其通量衰减速率也明显低于PVDF膜。另外,由于La-TiO2-RGO具有可见光催化活性,被污染后的La-TiO2-RGO/PVDF共混膜经过光照处理后用水清洗,其膜通量恢复率较直接用水清洗后的通量恢复率大幅提高;热处理温度升高,LaTiO2-RGO弱可见光活性增强,光照后La-TiO2-RGO/PVDF共混膜通量恢复率变大。但过高热处理温度抑制了La-TiO2-RGO中Ti3+形成,且削弱其光活性,La-TiO2-RGO/PVDF共混膜通量恢复率反而下降;对于LaTiO2-RGO填充量为2.0%的La-TiO2-RGO/PVDF共混膜,被污染后分别采用直接水清洗、仅光照处理2 h、先光照处理2 h后水清洗的膜通量恢复率分别为79.28%、52.42%、90.01%。