合成油酸丁酯用TiSiW_(12)O_(40)/TiO_2-SnO_2催化剂的制备与性能研究

制备出以混合氧化物为载体的固载杂多酸盐催化剂TiSiW1 2 O4 0 /TiO2 -SnO2 ,以油酸和正丁醇为原料 ,系统研究了催化合成油酸丁酯的影响因素 ,确定了该反应的优化条件 :醇酸摩尔比为 2∶1,催化剂用量为反应物总质量的 1 5 % ,反应时间 60min ,反应温度 13 0～ 14 0℃。在此反应条件下 ,油酸丁酯的收率达到 90 8%。

SnO_2掺杂对TiO_2/Si纳米复合材料性能的影响

采用溶胶-凝胶法在p-型单晶硅的表面镀上一层TiO2-SnO2纳米复合薄膜,并在一定的温度下煅烧得到TiO2-SnO2/Si复合材料.实验研究发现,在TiO2中掺杂一定量的SnO2会使TiO2/Si复合材料的光电压增强,且SnO2的掺杂会抑制TiO2的晶相转变,使复合材料的高温稳定性增强.另外,SnO2的掺杂量和煅烧温度对复合材料的光电压都有影响.当SnO2掺杂量约为20%,煅烧温度为600℃时复合材料的光电压最强.

纳米TiO_2-SnO_2复合薄膜的光生阴极保护作用及机理研究

用溶胶-凝胶法和旋转涂膜技术在导电玻璃(ITO)表面构筑纳米TiO2膜和纳米TiO2-SnO2复合膜,应用AFM、XRD对膜的形貌及晶体结构进行表征.用光电化学和腐蚀电化学相结合技术,通过测试时间—电位曲线和交流阻抗谱研究光生阴极保护状态下316L不锈钢电极在0.5 mol/L NaCl溶液中的微观界面电荷分布及电子传递规律,探讨光生阴极保护的作用机理.结果表明以TiO2—SnO2复合膜作为光生阳极时,在紫外光照下,316L不锈钢电极可处在阴极保护状态,并且在切断光源后,光生电极电位仍可在较长的一段时间内维持在-0.2 V左右,仍具有一定的阴极保护作用.

Si掺杂TiO_2纤维的溶胶-凝胶法制备及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法并结合水蒸气活化制备了Si掺杂TiO2纤维,通过TG-DSC,XRD,FT-IR,UV-Vis-DRS,N2吸附-脱附,SEM等手段对纤维样品的结构参数及其表面形貌进行了表征,并以活性艳红X-3B模拟废水体系评价了其光催化活性.结果表明,与纯TiO2产物相比,适量Si掺杂制得的产物是具有丰富介孔结构的TiO2长纤维,不仅热稳定性和晶型稳定性俱佳,而且光催化活性得以显著提高,经900℃热处理后仍能保持结晶完好的锐钛矿相;在Si/Ti摩尔比为0.15时,其比表面积和孔容最大,光催化活性最佳,该纤维作为光催化剂反应75min,水中X-3B的降解率可达99.6%.

TiO_2-SnO_2基钨催化剂的表面性质和NH_3吸附特性及脱硝机理

采用共沉淀法制备了TiO2-SnO2固溶体载体,浸渍WO3得到系列x%WO3/Ti O2-Sn O2脱硝催化剂,采用比表面积测定（BET）、X射线衍射（XRD）、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、程序升温还原（H2-TPR）、原位漫反射傅里叶红外光谱（in situ DRIFTS）等表征研究脱硝催化剂的微观结构、表面性质和NH3吸附特性,并推测该催化剂表面的SCR脱硝反应机理.结果表明：负载WO3之后,随着负载量的增加,催化剂的比表面积有所减小;WO3以无定形态存在于催化剂表面;催化剂还原特性和表面Brnsted酸量显著增强;催化剂的脱硝效率增加,其中12%WO3/TiO2-SnO2催化剂在280~380℃的温度窗口具有90%的NOx转换效率.原位漫反射红外研究结果表明,对于x%WO3/TiO2-SnO2系列的催化剂来说,Brnsted酸中心是催化过程中的活性酸位,该催化剂脱硝反应遵循E-R反应机理.

纳米TiO_2-SnO_2的制备及其对庚烷的气相光催化性能

以钛酸四丁酯和SnCl2·2H2O为前驱体,采用溶胶凝胶(SolGel)法制备了TiO2SnO2复合纳米粒子,利用XRD、IR和XPS等测试技术对其结构、粒子粒径、晶型等进行了表征。以有机挥发物正庚烷为模拟污染物,测定了TiO2SnO2复合微粒的气相光催化性能。实验结果表明,用SolGel法制备的TiO2SnO2复合微粒光催化活性优于纯TiO2;随焙烧温度的增加,其粒子粒径由100nm长大到342nm,晶型也在500～600℃下由锐钛矿向金红石型转变,同时光催化活性逐渐降低。另外,当n(Sn)/n(Ti)=006时,光催化活性最高。

Si含量对TiO_2/SiO_2复合气凝胶结构及光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了不同Si含量的TiO2/SiO2复合气凝胶.利用XRD、FTIR、XPS和BET等手段表征了复合气凝胶组织结构,以甲基橙溶液光催化降解实验评价其光催化活性,研究了Si含量对TiO2/SiO2复合气凝胶的结构及光催化性能影响规律.结果表明:TiO2/SiO2复合气凝胶中Ti-O-Ti、Si-O-Si和Ti-O-Si键相互交织,使复合气凝胶具有小晶粒尺寸、高比表面积和高热稳定性.随着Si含量增大,TiO2/SiO2复合气凝胶中TiO2晶粒尺寸减小,TiO2结晶度降低,比表面积增大,平均孔径减小,且TiO2/SiO2复合气凝胶对甲基橙溶液的光催化降解活性呈现先升后降的变化趋势.适当Si含量能显著改善TiO2/SiO2复合气凝胶的结构和光催化性能,Si含量最佳值在9wt%附近.

SO_4^(2-)/TiO_2-SnO_2-Al-MCM-41固体超强酸的制备及其催化合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)

采用水热法合成了Al-MCM-41分子筛,并以此为载体,浸渍法合成了含钛和锡的SO42-/Ti O2-SnO2-Al-MCM-41分子筛型固体超强酸催化剂。通过XRD、FT-IR、SEM、TG-DTA、BET、NH3-TPD、酸强度测定等分析测试手段,表征了其介孔结构和表面性质。以邻苯二甲酸酐和异辛醇为原料合成邻苯二甲酸二辛酯(DOP)为探针反应,考察了催化剂制备条件对反应的影响。

Ti/TiO_2-SnO_2-RuO_2电极电催化降解HMX炸药废水的研究

采用刷涂法制备了Ti/TiO2-SnO2-RuO2电极,并用SEM、XRD对电极形貌及结构进行表征。利用该电极作阳极,石墨板为阴极,对含奥克托今(HMX)的废水进行电催化氧化降解处理,探讨了Na2SO4电解质浓度、反应温度、溶液pH、电解电压等因素对HMX去除率和COD去除率的影响。结果表明,在Na2SO4质量浓度为7.5 g/L、反应温度为35℃、溶液pH为3、外加电解电压为3 V的条件下处理50 mL含HMX的废水,HMX的去除率达到91.76%,COD去除率达到99.86%。

TiO_2-SnO_2复合电极的制备及性能

以钛酸丁酯为先驱体、无水乙醇为溶剂、二乙醇胺为螯合剂,采用溶胶-凝胶浸渍提升法制备钛基TiO2-SnO2复合电极。借助于含油废水化学需氧量(COD)的去除效果和紫外吸收光谱考察了电极的电催化氧化能力。并采用SEM、XRD和EDX等表征方法分析了Sn的掺杂对所制备电极表面形貌、涂层晶体结构和电极表层的元素组成的影响,通过电化学线性伏安扫描测定了其析氧电位,分析了电极结构与电催化特性之间的关系。结果表明,当热处理温度为500℃时,所制备电极的涂层中TiO2主要为锐钛矿型,掺杂适量Sn后,电极的表面变得更加平滑、致密,涂层表面晶粒明显细化。当Sn的摩尔掺杂比为n(Ti):n(Sn)=100:10时,复合氧化物涂层电极的电催化性能最好,电极的析氧电位为2.1V,此电极处理含油废水60min时,COD去除率达到了87.5%,较未添加Sn的电极相比对COD的去除率提高了26.7%,这说明掺杂适量的Sn提高了电极的催化性能。

TiO_2-SnO_2复合氧化物微球的低温水热一步法合成及紫外屏蔽性能

以硫酸钛、四氯化锡和尿素为原料,采用低温水热法一步合成了TiO2-SnO2复合氧化物.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜/能量色散X射线谱仪(SEM/EDAX)及紫外-可见光谱(UV-Vis)对产物的结构与性能进行表征分析,考察了反应条件对产物晶体结构和形貌的影响.结果表明,在静止反应条件下Ti4+/Sn4+摩尔比为6～8时,可以获得尺寸均一的金红石结构TiO2-SnO2复合氧化物微球,其平均粒径为2μm.产物的紫外吸收性能优于同种方法制备的纯TiO2、SnO2及商品P25。

SO_4^(2-)/TiO_2-SnO_2固体超强酸催化合成乙氧喹的研究

以对氨基苯乙醚和丙酮为原料在SO24-/TiO2-SnO2固体超强酸催化作用下,通过Michael加成合成了乙氧喹啉;并分别采用固定床、常压流动床、高压流动床对其合成工艺、反应条件进行了研究和探讨.实验结果表明:采用较高压力下的流动床催化在反应温度为200℃,反应时间为10 h,催化剂的用量为5%条件下催化效果较好,最高催化产率为48.8%.该合成工艺应用固体超强酸催化剂具有较高的催化活性、催化速率快、化学稳定性好、无环境污染,是工业生产乙氧喹较理想方法,具有良好的工业生产前景.

Si掺杂锐钛矿TiO_2的第一性原理研究

为了研究Si掺杂对锐钛矿TiO_2的电子结构和光催化性能的影响,利用基于第一性原理的密度泛函理论计算了纯TiO_2及Si掺杂TiO_2的杂质形成能、能带结构及态密度.研究结果表明,Si的掺杂位置与制备条件有关,富钛和富氧条件下,Si最容易代替TiO_2中Ti的位置.几何优化后Si掺杂TiO_2超晶胞的晶格参数和晶胞体积都发生一定程度的畸变,有利于电子一空穴分离,促进光催化反应进行.Si代替Ti的位置时,禁带宽度减小,发生红移现象;另外两种掺杂状态下,禁带宽度增大,发生蓝移.掺杂位置不同,Si 3p和3s态分布范围不同,是引起电子结构发生不同变化的主要原因.

TiO_2-SnO_2复合氧化物介孔薄膜的气敏特性研究

采用蒸发诱导自组装工艺制备了TiO2-SnO2介孔金属氧化物薄膜。采用静态配气法,研究了不同掺杂量SnO2对TiO2元件气敏性的影响,并通过测定电化学阻抗谱,分析了介孔金属氧化物的气敏机理。结果表明:随着SnO2掺杂量的增加,TiO2元件对乙醇气体灵敏度也随之提高,而初始响应温度则随之降低。在250℃时,20%-TiO2和SnO2元件对体积分数为500×10-6乙醇的灵敏度分别为13.24和14.26。阻抗分析表明:复合氧化物对还原性气体敏感过程具有明显容抗特征。

纳米TiO_2-SnO_2介孔材料的制备及其对含氰废水的光催化降解性能

以TiCl4和SnCl4为原料,采用直接水解常压液相反应合成出了纳米TiO2-SnO2复合介孔材料.利用XRD和TEM及漫反射谱等对样品进行了表征,并研究了纳米TiO2-SnO2复合介孔材料对含氰废水的光催化降解性能.结果表明,纳米TiO2与SnO2复合后,导致材料的光谱响应拓宽;此种催化剂在日光灯下比在紫外灯下对废水中CN-的降解效果要好.

Si掺杂对溶液等离子喷涂TiO_2涂层结构及光催化性能的影响

目的采用溶液前驱体等离子喷涂制备TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层,并分别研究H2流量和Si掺杂对TiO_2涂层光催化性能的影响。方法通过X射线衍射、扫描电子显微镜、拉曼光谱和傅里叶变换近红外光谱表征样品的晶相、表面形貌以及化学结构,然后以甲基橙为目标物,借此模拟有机污染物,利用光化学反应仪测试TiO_2以及Si掺杂TiO_2涂层的光催化性能。结果适量Si掺杂可以细化晶粒,提升TiO_2涂层中锐钛相含量(从7.4%提高到49%),同时形成Ti—O—Si键,Si掺TiO_2涂层甲基橙的降解率达到95%左右,高于纯TiO_2涂层80%的降解率。随着H2流量增加,TiO_2涂层中的晶粒明显粗化,主要以金红石相的形式存在,H2流量为8 L/min的TiO_2涂层甲基橙降解率达到82%,要远高于H2流量为4、10 L/min的52%和33%。结论 Si掺杂TiO_2涂层比纯TiO_2涂层的光催化性能更优,当H2流量为8 L/min时,光催化性能最好。

TiO_2/n-Si/p-Si及n-PS/p-PS/Si的光伏特性

在抛光的p型单晶硅上通过扩散工艺制备pn结,采用此种硅片利用阳极腐蚀法制备多孔硅（PS）。用磁控溅射镀膜机在有pn结的单晶硅表面镀上一层TiO2纳米结构薄膜,并用表面光电压谱（SPS）研究了n-PS/p-PS/Si和TiO2/n-Si/p-Si的表面光伏特性。结果表明TiO2/n-Si/p-Si和n-PS/p-PS/Si的光伏效应比n-Si/p-Si在不同程度上有所提高。在300～600℃热处理温度范围内TiO2/n-Si/p-Si的光伏效应随温度的升高而增强,600～800℃范围内随温度的升高而降低。

固体酸SO_4^(2-)/TiO_2-Al_2O_3-SnO_2催化合成氯乙酸四甘醇双酯

以固体酸SO2-4/TiO2 Al2O3 SnO2为催化剂,氯乙酸和四甘醇为原料催化合成了氯乙酸四甘醇双酯。经实验确定的最佳反应条件为:n(氯乙酸).Mn(四甘醇)=2 5,催化剂和带水剂用量分别为反应物总质量的5%和10%,反应时间2 5h,醇的转化率达97 02%,产品收率为81 87%,产品质量分数>97%,催化剂重复使用10次,催化活性基本不变。

TiO_2-SnO_2纳米粒子超声波光催化降解尤丽特蓝的动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备了TiO_2-SnO_2催化剂,以尤丽特蓝为研究对象,研究了超声波光催化降解尤丽特蓝的动力学。结果表明:在所研究的范围内,SnO_2的最佳掺杂量为0.05,TiO_2-SnO_2催化剂的最佳投加量为2g/L;超声波光催化降解尤丽特蓝符合一级动力学反应,可用L-H动力学方程描述,且反应速率常数K∝C_0^(0.85)·(DO)^(3.91);超声光催化协同降解要比单独超声波或光催化处理效果显著,证实了声光联合技术具有明显的协同效应。

HPA/TiO_2-SnO_2催化合成没食子酸丙酯

制备了以混合氧化物为载体的固载杂多酸催化剂HPA/TiO2-SnO2,并催化没食子酸和正丙醇合成了没食子酸丙酯。确定最佳催化反应条件为:醇酸摩尔比为15∶1、催化剂用量为反应物总质量的2.0%、反应时间为2.5 h,在此反应条件下,没食子酸丙酯的收率达到92.1%。