Cu-Zr复合氧化物催化耦合甘油和CO_(2)合成碳酸甘油酯

采用水热法合成了一系列不同Cu-Zr物质的量比的Cu1-xZrxO_(2)双金属氧化物,以此为催化剂,将生物柴油生产过程副产物甘油与温室气体CO_(2)耦合反应制备精细化工产品碳酸甘油酯。结果表明,Zr掺杂量不同,催化剂对甘油羰基化反应效果呈现明显差距,最佳反应条件下,Cu0.99Zr0.01O_(2)催化剂具有最佳催化性能,甘油转化率和碳酸甘油酯选择性分别达到64.1%和85.9%。并且发现与纯CuO和纯ZrO_(2)相比,Cu1-xZrxO_(2)复合氧化物在甘油与CO_(2)耦合反应体系中表现出更强的催化活性,结合X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附-脱附、程序升温还原(H2-TPR)、程序升温脱附(TPD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段,推测高活性与Zr在CuO表面的分散程度、催化剂表面氧物种含量及酸碱性位点数量有关。此外,为了研究催化剂的稳定性,以Cu0.99Zr0.01O_(2)催化剂作为基准进行了循环性能测试,结果表明,经过六次循环后,甘油的转化率和碳酸甘油酯的选择性未发生明显变化,说明该催化剂稳定性良好。

制备方法对InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂CO_(2)加氢制备低碳烯烃性能的影响

低碳烯烃是重要的化工原料,乙烯更是作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,使用CO_(2)催化加氢制备低碳烯烃是实现CO_(2)高值化利用的重要途径。在众多催化剂中,InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂因其高低碳烯烃选择性和高稳定性展现出潜在的研究和应用前景。本工作研究了不同制备方法对InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂CO_(2)加氢制备低碳烯烃的影响,结果表明,共沉淀法制备的催化剂具有最高的催化活性,溶胶凝胶-沉积法制备的催化剂具有最高的低碳烯烃选择性,并结合多种表征手段揭示了InZr复合氧化物/SAPO-34催化剂内在构效关系。

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。

金属氧化物对Ag-Ti_(3)SiC_(2)复合材料润湿性的影响研究

采用热压烧结法制备Ag-Ti_(3)SiC_(2)-MeO复合材料。体积分数为Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-10%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))的致密度分别为92.3%、99.44%、89.56%和91.4%。体积分数为Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-5%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))致密度分别为96.82%、98.87%、92.79%和95.55%。增加MeO有助于提高Ag-Ti_(3)SiC_(2)-MeO复合材料的润湿性,Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-5%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))的接触角分别为60.4°、60.5°、66°和51°。

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。

PBST/TiO_(2)/MgO复合薄膜的制备及性能

采用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对TiO_(2)/MgO NPs改性,采用溶液共混法制备了聚丁二酸-共-对苯二甲酸丁二醇酯(PBST)/TiO_(2)/MgO NPs纳米复合薄膜,并探讨了其在食品包装方面的应用。研究了改性TiO_(2)/MgO NPs对PBST基体机械、阻隔、抗菌和保鲜性能的影响。结果表明:复合膜的抗拉强度和水蒸汽透过率分别为29.39MPa和2.43×10^(-11) g·m/(m^(2)·s·Pa),相较PBST基体抗拉强度提高了24.32%,水蒸汽透过率降低了32.37%,且对金黄色葡萄球菌(S.aures)和大肠杆菌(E.coli)抑菌效果显著,分别达到98.7%和97.2%,并对圣女果有良好的保鲜性能,当改性后的TiO_(2)/MgO NPs质量含量为5%时,复合薄膜的性能最佳。

双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)阴极材料的制备及其中温固体氧化物燃料电池性能研究

随着操作温度降低,中温固体氧化物燃料电池(IT-SOFCs)需要更高催化活性的阴极材料来提升电池性能。为此,本研究采用溶胶-凝胶法合成了双钙钛矿Sr_(2)CoFeO_(5+δ)(SCF)阴极材料,并探讨了SCF阴极与摩尔分数20%Sm_(2)O_(3)掺杂的CeO_(2)(SDC)进行不同比例的复合对电极性能的影响,优化了电极的化学膨胀和面积比电阻(ASR),进而提升了SOFC单电池的电化学性能。结果表明,SCF作为SOFC阴极,经950℃退火10 h后与普通电解质具有良好的化学相容性;其中,SCF与SDC按照质量比1:1复合的样品可以将纯SCF样品的平均热膨胀系数(TEC)从2.44×10^(−5)K^(−1)显著降到15.4×10^(−5)K^(−1)。此外,SCF-xSDC(x=20,30,40,50,x为SDC的质量分数)复合阴极的ASR在800℃下分别低至0.036、0.034、0.028和0.092Ω·cm^(2),SCF-40SDC在所有温度范围内都表现出更小的ASR。复合SDC可以优化SCF的三相界面且进一步提高SCF阴极的催化活性,以0.3mm厚La_(0.9)Sr_(0.1)Ga_(0.8)Mg_(0.2)O_(3-δ)(LSGM)为电解质的SCF-40SDC单电池(757 mW·cm^(−2))比SCF单电池(684 mW·cm^(−2))的最大功率密度更优,且超过目前大部分的文献报道。本研究制备的SCF−40SDC是一种性能优异的复合阴极材料,有望应用于中温固体氧化物燃料电池。

铁锰氧化物-生物炭复合材料对Pb^(2+)的吸附研究

为了研究吸附法去除水体中Pb^(2+)的机理,本文用批实验的方法探讨了铁锰氧化物-生物炭复合材料(简称为FMBC)对Pb^(2+)的吸附。首先以草酸盐和高粱秸秆为原料制备FMBC,并通过TEM、XRD、XPS等对材料进行了测试表征。然后利用批实验的方法初步研究了FMBC对Pb^(2+)的吸附动力学和吸附机理。表征结果表明,FMBC具有多孔结构,铁锰氧化物以MnFe_(2)O_(4)和Fe_(2)O_(3)的形态负载在生物炭表面,Pb^(2+)被FMBC成功吸附。动力学实验表明,该复合材料对Pb^(2+)的吸附符合Ho准二级动力学方程,Pb^(2+)浓度为10mg·g^(-1)时吸附速率最快,其值k_(2)为4.328×10^(-4)g·(mg·min)^(-l)。

TiO_2／SnO_2复合氧化物的制备和光谱特性

为了研究TiO2／SnO2复合氧化物的光学特性,用胶体化学方法制备了以SnO2为内核的TiO2／SnO2 复合氧化物,并且用紫外-可见光吸收光谱、X射线衍射和红外光谱对TiO2／SnO2复合氧化物的特性进行了 分析。结果显示:TiO2和TiO2／SnO2的能带宽度分别为4．13和3．86 eV,表现出量子尺寸效应;TiO2／SnO2 在紫外区域具有宽的强吸收带。X射线衍射中TiO2的(110)衍射峰的位置移动了1．6°,强度也发生了变化; 与TiO2红外光谱相比,TiO2／SnO2中Ti-O键的伸缩振动由500 cm-1移到了656 cm-1,并有560 cm-1的肩 峰,与吸附水相应的1 650 cm-1附近的吸收峰和3 420 cm-1的吸收峰均有所增加。

CeO_2-TiO_2复合氧化物载体在催化中的应用研究进展

介绍了CeO2-TiO2复合氧化物制备方法及性能特征;评述了影响CeO2-TiO2复合氧化物结构、性质的因素;对负载金属元素后的催化剂在不同的催化反应中的应用进行了综述。并对CeO2-TiO2复合氧化物应用前景作了展望。

共沉淀法制备多孔TiO2-SiO2复合氧化物的结构特点

以TiOSO4和硅溶胶为原料,采用氨水滴定共沉淀方法制备了不同SiO2掺杂量的TiO2-SiO2复合氧化物,并对样品进行了BET、孔结构、XRD、SEM、FT-IR表征。结果表明,复合氧化物具有明显的多孔性质,比表面积和孔体积随着Si含量增加而增大。孔结构表现为由近似球形颗粒经均匀排列而成的无序"隧道"孔,当Ti/Si为4时平均孔径最小(5.1nm),分布最为集中。IR和表面元素分析发现,复合氧化物存在Ti-O-Si键,Ti元素更易在材料表面富集。

纳米TiO_2-SiO_2复合氧化物的制备与性质

采用溶胶 -凝胶结合 CO2 超临界干燥方法制备了比表面积大、热稳定性好的纳米 Ti O2 -Si O2 复合氧化物 .考察了原料组成和焙烧温度对复合氧化物比表面积、热稳定性和酸性的影响 ,通过加氢脱硫反应考察了该复合氧化物作为加氢精制催化剂载体的可行性 .结果表明 ,采用该方法制备的复合氧化物为纳米颗粒 ,在n(Ti) /n(Si) =1时 ,其比表面积和孔容最大 ;与纯 Ti O2 相比 ,引入 Si O2 明显提高了复合氧化物的热稳定性和晶型稳定性 ;以此复合氧化物为载体的加氢精制催化剂具有很好的低温脱硫活性 ,Ti O2 -Si O2 复合氧化物载体的酸性特征影响了催化剂的加氢脱硫活性 .

磷改性对TiO_2-SiO_2复合氧化物性质的影响

采用溶胶-凝胶法制备了H3PO4改性的TiO2-SiO2复合氧化物载体,采用BET、XRD、NH3-TPD和Py-FTIR等方法研究了P对TiO2-SiO2复合氧化物载体性质的影响。结果表明,在溶胶-凝胶制备TiO2-SiO2复合氧化物的过程中加入H3PO4,使TiO2晶粒的尺寸减小,载体的孔容和孔径增大;P与缺电子Ti原子的结合,使L酸中心的数量减少,B酸中心数量增加。P的加入既改变了载体的酸量和不同酸类型的比例,又提高了中强酸的比例,保留较高L酸比例。中强酸比例较高的低含量P改性的TiO2-SiO2复合氧化物载体制备的催化剂具有较好的加氢脱硫和脱氮性能。

TiO2-ZrO2复合氧化物的制备与表征

采用共沉淀法制备了TiO2-ZrO2复合氧化物和单一的TiO2、ZrO2粉体,不同温度下煅烧后得到样品。用N2吸附、X-射线衍射仪、热重-差示扫描量热法对样品进行了表征。考察了单一组分与复合氧化物结构性能的差别以及煅烧温度对复合氧化物性能的影响。结果表明:550℃煅烧2h后,单一TiO2、ZrO2分别是结晶良好的锐钛矿和单斜相(含少量四方相),而TiO2-ZrO2复合氧化物依然是无定型结构且具有较大的比表面积(190.15m2/g)。600℃煅烧后TiO2-ZrO2复合氧化物中出现了ZrTiO4晶型。随煅烧温度的升高,复合氧化物的比表面积出现了明显的下降(190.15～19.16m2/g)。DSC-TG曲线给出了TiO2、ZrO2以及TiO2-ZrO2的相转变温度,分别为440.2℃、445.7℃、713.5℃。

进展与述评TiO_2·Al_2O_3复合氧化物载体研究进展

TiO2·Al2O3多孔复合氧化物是新型的催化剂载体材料,因其在加氢精制工艺上能够显著增加催化剂的脱硫、脱氮活性而逐渐受到重视。本文综述了国内外关于TiO2·Al2O3多孔材料的制备方法,分析了制备方法对材料的比表面积、孔结构、表面酸性等载体性能影响的一般规律。通过对国内外研究者的TiO2.Al2O3合成方法的综合评述,指出了有待发展提高的方向。

坡缕石/磁性铁氧化物/TiO_2复合光催化剂性能实验研究

用醇盐水解法、硫酸亚铁-硝酸钾氧化法制备TiO2光催化剂、坡缕石/TiO2复合光催化剂和坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂。通过XRD、TEM、UV-Vis和MS分析光催化剂的物相组成、形貌特征、对紫外可见光的漫反射以及磁化率,并以甲基橙为处理对象,对比研究了TiO2光催化剂、坡缕石/TiO2复合光催化剂和坡缕石/磁性铁氧化物/TiO2复合光催化剂的光催化效果。结果表明:坡缕石/磁性铁氧化物的复合能降低复合光催化剂中锐钛矿的平均粒径,提高锐钛矿的分散性。铁的复合是否提高光催化剂的光催化效率与催化剂的煅烧温度有关。坡缕石的复合对光催化剂的最佳煅烧温度有影响。

溶胶凝胶法制备SiO_2-TiO_2复合氧化物及其热稳定性研究

以廉价的四氯化钛为起始原料,采用溶胶 凝胶一步水解法合成含TiO220%(质量分数)的SiO2 TiO2复合氧化物,并考察了焙烧温度的影响。采用FT IR、XRD、BET等测试方法进行性能表征,结果表明,该复合氧化物比表面积高达661 7m2/g,经1100℃高温焙烧,仍有11m2/g;热稳定性好,在较宽的温度范围内焙烧,没有引起Ti O Si键的断裂,高温焙烧后,仍以无定型形式存在。

复合氧化物WO_3-SnO_2催化合成己二酸

制备了复合氧化物催化剂WO3-SnO2用于催化H2O2氧化环己酮合成己二酸,适宜制备条件为n(WO3)∶n(SnO2)=1∶2,500℃焙烧3h,采用IR分析对其进行了表征。考察了催化剂用量、30%H2O2用量、反应时间及催化剂重复使用性等因素对己二酸收率的影响。己二酸适宜合成条件为:环己酮100mmol,催化剂1.25g,30%H2O250mL,回流反应5h,己二酸收率达82.5%。结果表明,复合氧化物WO3-SnO2的催化活性高于WO3。此外,若将WO3-SnO2进行镧改性后,催化活性虽不及WO3-SnO2,但可有效提高催化剂使用寿命。

中温制备CeO_2-TiO_2复合氧化物及其结构研究

采用sol gel法在 70 0℃制备出氧化物陶瓷法 130 0℃才能获得的CeTi2 O6 复合氧化物。XRD结构分析表明 ,其晶体结构中存在 8%的Ce缺位 ,化学式为Ce0 .92 Ti2 O5.84 ,单斜晶系 ,空间群C 2 /m ,晶胞参数 :a =0 9811( 8)nm ,b =0 372 6( 3)nm ,c =0 6831( 6)nm ,β =118 84°。在 130 0℃焙烧该复合氧化物 ,晶系不变 ,缺位消失 ,化学式转变为正常的CeTi2 O6 ,晶胞参数 :a =0 9813( 3)nm ,b =0 375 2 ( 4)nm ,c =0 6883( 5 )nm ,β =119 0 5°。用sol gel法制备CeTi2 O6 复合氧化物先驱物 ,关键是要保证Ce及Ti原子在溶液 溶胶 凝胶 干凝胶整个过程中原子 (分子 )尺寸范围内的混合状态不被破坏。

SnO_2-TiO_2复合氧化物的制备、表征及日光催化研究

采用水热法,在温和的条件下制备了具有较高光催化活性的SnO2-TiO2复合光催化剂,在太阳光照射下以罗丹明B的光降解为模型反应研究了其光催化活性。结果表明,掺Sn 0.3%的TiO2日光催化活性比纯TiO2的明显提高。用FT-IR、TG-DTA和XRD等进行了性能表征。