载体制备方法对Co／TiO2／SiO2催化剂结构及费托合成反应性能的影响

分别采用浸渍法、沉淀法、醇盐水解法、水解回流法制备TiO2/SiO2复合氧化物,采用等体积浸渍法制备费托合成Co/TiO2/SiO2催化剂。通过XRD、Raman、FT-IR、TPR等表征手段考察载体制备方法对催化剂结构的影响,通过费托合成反应考察载体制备方法对催化剂反应性能的影响。实验结果表明,载体中TiO2的引入,调整了钴与SiO2之间的相互作用,使钴物种实现了适宜的还原度与分散度,进而提高了催化剂的费托合成反应活性,降低了甲烷的选择性并提高了C5+烃的选择性。

磁性纳米TiO_2/SiO_2/Fe_3O_4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2/Fe3O4复合光催化剂。用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征。以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物,评价其光催化活性。结果表明,所制TiO2/SiO2/Fe3O4样品为双层包覆型结构,SiO2为中间层,最外层是锐钛矿型的TiO2。该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性,并具有可利用其磁性回收重用的特点,应用前景广泛。

超亲水TiO_2/SiO_2复合薄膜的制备与表征

通过 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺在普通钠钙玻璃表面制备了均匀透明的 ＴｉＯ２／ＳｉＯ２复合薄膜．实验结果表明：在 ＴｉＯ２薄膜中添加 ＳｉＯ２，可以抑制薄膜中 ＴｉＯ２晶粒的长大，同时薄膜表面的羟基含量增加，水在复合薄膜表面的润湿角下降，亲水能力增强．当 ＳｉＯ２含量为 １０～２０ ｍｏｌ％时获得了润湿角为０°的超亲水性薄膜．

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。

TiO_2/SiO_2纳米薄膜的光催化活性和亲水性

通过 sol-gel工艺在钠钙玻璃表面制备了均匀透明的 TiO_2/SiO_2复合纳米薄膜 .实验结果表明 :当 SiO_2添加量较高时 , TiO_2/SiO_2复合纳米薄膜的光催化活性明显降低 ;当 SiO_2添加量较低时 ,TiO_2/SiO_2复合薄膜的光催化活性无明显变化 .在 TiO_2薄膜中添加 SiO_2,可以抑制薄膜中 TiO_2晶粒的长大 ,同时薄膜表面的羟基含量增加 ,水在复合薄膜表面的润湿角下降 ,亲水能力增强 .当 SiO_2含量为 10％－ 20％（摩尔分数）时获得了润湿角为 0°的超亲水性薄膜 .

TiO_2-SiO_2双组分膜结构与光催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同Si/Ti比的TiO2-SiO2双组分膜.用紫外光照射亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能.通过XRD、FTIR、HRTEM、FE-SEM、AFM以及UV-VS-NIR分光光度计等分析手段对薄膜的结构和光学性能进行了表征.结果表明:适量SiO2的引入,显著提高了TiO2薄膜的光催化活性,Si/Ti比为0.2时薄膜的光催化活性为最佳. SiO2引入TiO2薄膜后,生成了Ti-O-Si玻璃相和无定形SiO2,这两种物相聚集在TiO2 晶界周围,有效地阻止了TiO2的晶粒长大,提高了锐钛矿相向金红石相的转变温度,使复合薄膜经过500℃热处理后,只有锐钛矿相存在,有利于薄膜的光催化活性的提高.

静电纺丝技术制备TiO_2@SiO_2亚微米同轴电缆与表征

用静电纺丝技术成功制备出大量的TiO2@SiO2亚微米同轴电缆.用TGA-DTA,XRD,SEM,TEM,EDS,FTIR分析技术对样品结构和组成进行了系统的表征.结果表明,得到的产物为TiO2@SiO2亚微米级同轴电缆,以无定型SiO2为壳层,晶态TiO2为芯层,电缆平均直径450nm,壳层厚度90nm,电缆长度>300μm,同时在样品中发现个别纤维呈现管状结构,对其形成机理进行了讨论.

不同pH值制备的TiO_2和TiO_2/SiO_2催化剂结构、表面性质及光催化活性(英文)

以TiOSO4和SiO2溶胶为原料,采用沉淀法用氨水调节pH值制备TiO2和TiO2/SiO2催化剂.制备的催化剂用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),N2吸附(BET),紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱,程序升温脱附(NH3-TPD),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱技术分析.XRD谱图显示纯TiO2中锐钛型和金红石相共存,且金红石相含量随pH值升高而增加.但是,TiO2/SiO2催化剂只有锐钛型.扫描电镜发现制备的催化剂呈类球形,颗粒间相互交叠,粒径在10-25nm之间.TiO2和TiO2/SiO2光催化剂的比表面积随pH值升高略有增大.SiO2的添加会增大催化剂的比表面积.程序升温脱附实验结果说明催化剂的表面酸量随pH值升高而增加.TiO2/SiO2的表面酸量比相同pH值制备的TiO2大.红外光谱分析说明Si掺杂和高pH值有利于催化剂表面生成更多的羟基.TiO2和TiO2/SiO2光催化剂的催化活性随pH值升高而明显增强.TiO2/SiO2的光催化活性优于TiO2.TiO2/SiO2催化剂具有较好的耐久性.

多孔SiO_2与TiO_2复合纳米材料的制备及光催化性能

在溶胶-水热法所合成的锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,利用模板剂调制的SiO2溶胶进一步合成了多孔SiO2与TiO2复合纳米粒子,重点研究了复合SiO2对纳米锐钛矿相TiO2热稳定性及光催化活性的影响.结果表明,复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的热稳定性,经过900℃热处理后的TiO2仍然具有以锐钛矿相为主的相组成.在光催化降解罗丹明B实验过程中,经过高温热处理的复合纳米材料表现出优于Degussa P25 TiO2的活性,这主要与其锐钛矿相结晶度提高和具有较大比表面积等有关.

棉织物的纳米TiO_2与SiO_2抗紫外线整理

针对棉织物抗紫外线性能较差的缺点,运用微乳液法制备了纳米TiO2与纳米SiO2材料,使所制备的纳米颗粒分散性好,纳米粉体颗粒细。通过纳米粉体紫外线透过率测试,得到纳米SiO2与纳米TiO2粉体的最佳配比。对棉织物进行退浆、煮练、漂白前处理,然后运用纳米SiO2与纳米TiO2复合粉体材料对棉织物进行抗紫外线整理。整理后棉织物的抗紫外线能力增强;强度、伸长率和断裂功均有所下降,但变化幅度不大;白度有所下降;折皱回复角增加;透气性也有一定程度的下降。

SiO_2负载氮掺杂TiO_2可见光响应光催化剂的制备及性能

以四氯化钛为钛源,尿素为氮源,采用液相水解-沉淀法制得SiO2负载N掺杂TiO2可见光响应TiO2-xNy/SiO2光催化剂（TSN）。以苯酚为模型物,考察了TSN在可见光区、紫外光区及太阳光下的光催化活性,以及催化剂的使用寿命、分离性能。采用XPS、FTIR、UV-Vis DRS、XRD、TEM和低温氮物理吸附等对催化剂的结构进行表征。结果表明,N以阴离子形式进入TiO2体相并置换晶格中的O,适量N掺杂的TSN在紫外光区、可见光区及太阳光下均表现出较高的活性。SiO2与TiO2界面间有Ti-O-Si键形成,结合牢固。N掺杂在TiO2表面生成Ti-O-N键,形成新的能级结构,使催化剂的吸收红移至450~500 nm,诱发TiO2可见光催化活性。SiO2负载可减小TiO2颗粒平均尺寸,增加催化剂比表面积;同时SiO2负载还可改善催化剂的分离性能,提高催化剂使用寿命。

La／TiO_2-SiO_2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La／TiO2-SiO2复合薄膜．通过XRD、 FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构,采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．结果表明:La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性,以5％掺杂量为最佳,其光降解率比掺杂前提高了约23％．薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒,提高了薄膜的比表面积,使其具有更高的氧化还原电势,La2+取代Ti4+ 进入到TiO2晶格,引起晶格膨胀,这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡,从而提高了光生电子-空穴的分离效率．

微乳法制备纳米TiO_2/SiO_2的结构及光催化研究

由于TiO2具有较高的光催化活性，无毒．成本低，因而成为当前光催化研究的热点。但是．TiO2禁带宽度为3．2eV，只能吸收波长小于387nm的紫外光，而这部分紫外光仅占太阳光的3％。5％．对太阳光的利用率极低。另外，TiO2在光照下被激发产生的电子一空穴对容易复合，致使光量子效率低。

TiO_2-SiO_2复合气凝胶:常压干燥制备及性能表征

以廉价的四氯化钛和工业水玻璃为原料,通过溶胶-凝胶法制得TiO2-SiO2复合湿凝胶,用三甲基氯硅烷(TMCS)/乙醇(EtOH)/正己烷(Hexane)混合溶液对湿凝胶进行改性,常压干燥制备了TiO2-SiO2复合气凝胶。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及N2吸附/脱附法对复合气凝胶的形貌和性质进行了分析。结果表明,TiO2-SiO2复合气凝胶具有连续多孔结构,150℃干燥后复合气凝胶的比表面积为1 076 m2.g-1,孔体积为4.96 cm3.g-1;经550℃热处理后,复合气凝胶仍然具有高的孔隙率,比表面积为856 m2.g-1,孔体积为3.46 cm3.g-1。吸附和光催化降解罗丹明B的结果表明,复合气凝胶同时具有较好的吸附和光催化性能,其吸附/光催化协同作用活性优于纯SiO2气凝胶和锐钛矿TiO2粉末;且重复利用四次降解率仍然可达到89%。

TiO_2/SiO_2气凝胶微球的制备及其表征

以TiOSO4和硅溶胶为原料,加入甲酰胺作为干燥控制化学添加剂,采用W/O乳状液中的溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2凝胶微球,通过正硅酸乙酯母液浸泡、溶剂交换、陈化和常压干燥技术制备TiO2/SiO2气凝胶微球,采用光学显微镜、SEM、TEM和BET比表面及孔分布测定等手段对所得样品进行表征.典型的气凝胶微球样品是由粒径15nm左右,粒度分布相当均匀的球状纳米粒子构成的轻质纳米多孔材料,表观密度为177kg·m-3,比表面积372m2·g-1,平均孔径22.78nm,孔隙率高达92.0%,微球的宏观粒径为50μm.依据制备条件的变化,TiO2/SiO2气凝胶微球的宏观粒径可控在10～200μm之间,表观密度为150～300kg·m-3,比表面积为300～400m2·g-1,平均孔径在18.71～22.78nm之间变化.

TiO_2-SiO_2复合氧化物的理化性质及其对柴油加氢精制性能的影响

采用溶胶凝胶法结合CO2超临界流体干燥技术制备了不同Ti/Si原子比的TiO2SiO2复合氧化物(TSn),考察了Ti/Si原子比、焙烧温度对复合氧化物比表面积、孔结构、酸性及原子结合状态的影响,通过重油催化裂化柴油加氢精制反应考察了以TS1、TS4为载体的催化剂脱硫性能的差异.结果表明,TiO2经SiO2复合改性后,热稳定性和晶态稳定性大幅度提高;TiO2SiO2复合氧化物的酸性及原子间的相互作用与Ti/Si原子比有直接的关系;载体的晶态组成及酸性和催化剂的酸性对催化剂的加氢脱硫性能有显著影响,复合氧化物中锐态型TiO2的存在强化了载体与金属组分之间的相互作用,提高了催化剂的加氢脱硫活性,不同类型的酸性中心对柴油中不同类型的硫化物具有不同的脱除能力,Brnsted酸中心较多的催化剂对结构简单的硫化物脱除能力强,Lewis酸中心较多的催化剂对结构复杂的硫化物有较好的脱除效果.

稀土Eu^3＋掺杂纳米TiO2-SiO2发光材料的制备和发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了稀土Eu3+掺杂于不同比例的纳米TiO2—SiO2复合体系,研究了基质中钛、硅摩尔配比对发光性能的影响。样品的FTIR谱图显示:纳米复合氧化物SiO2—TiO2之间发生了键合作用,形成了Ti—O—Si键;TEM显示样品的颗粒大小约为35 nm,是具有一定的单分散性的球形颗粒;XRD和SAED结果表明,样品退火至700℃后仍为单一的锐钛矿相,这说明微量硅的加入对二氧化钛的锐钛矿相有热稳定的作用。当微量的Si4+进入TiO2的晶格,取代部分Ti4+的位置时,形成了结构等电子陷阱。通过对样品的激发光谱、发射光谱分析,发现这种结构有利于将基质吸收的能量传递到发光中心,使Eu3+的465nm处7F0→5D2激发效率最高,成为最灵敏的激发线。

V_2O_5-WO_3/TiO_2-SiO_2制备及其选择性催化还原脱硝活性

以硫酸氧钛和硅溶胶为原料,通过共沉淀法制备得到高比表面积的TiO2-SiO2复合氧化物(Ti/Si=1:1atom),并以此复合氧化物为载体用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2-SiO2脱硝催化剂,考察了催化剂脱硝性能。结果表明,TiO2-SiO2复合氧化物载体出现较多的隧道孔,提高了载体的比表面积,同时Ti元素更易分布在复合氧化物的表面。相比较于纯TiO2,以复合氧化物为载体的V2O5-WO3催化剂表现出更好的活性温度窗口,催化剂表面酸性更强,催化剂对NH3的吸附性能更好,在低的NH3/NO摩尔比情况下(0.8～1.0mol?mol?1),仍然具有较好的脱硝活性,反应温度280～350℃时,脱硝率可达到98%。

TiO_2/SiO_2复合材料的制备与表征

以钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶法和水解法相结合,在室温下制备了两种形态的TiO2/SiO2复合材料.采用透射电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射和紫外-可见光谱等测试方法对所得复合材料进行了表征,并对其光催化降解甲基橙溶液的性能进行了研究.结果表明:对TiO2进行表面处理制备的TiO2/SiO2复合材料比以SiO2为载体制备的TiO2/SiO2复合材料在光催化和抗紫外线性能上更优异.

纳米TiO_2/SiO_2复合颗粒催化性能研究

为了提高纳米TiO2粒子的光催化性能和可回收性,采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/SiO2复合颗粒。利用XRD与比表面积测试仪,考察了热处理温度对复合颗粒的比表面积和其中纳米TiO2的粒度与晶型的影响情况,发现纳米TiO2的锐钛矿型转变温度由常规的350℃升高到600～700℃。研究了不同热处理温度的复合颗粒、不同Ti/Si比及其添加量对其光催化性能的影响,发现700℃下热处理2h,Ti/Si比为1.5的复合颗粒对100mg/mL的甲基橙溶液的光催化性能最好,其最佳使用量仅约为1.5g/L。