不同制备方法对TiO_(2)/ZSM-5复合材料光催化性能的影响

分别采用浸渍法、水热合成法、均匀沉淀法和溶胶-凝胶法合成了TiO_(2)/ZSM-5复合材料,并采用XRD、SEM、EDS、FT-IR、UV-Vis和PL等表征手段对所制备的材料进行物相、形貌、结构和光学性能分析。室温下,以100 mL质量浓度为10 mg/L的罗丹明B(RhB)溶液为目标污染物,考察了不同材料对目标污染物的光催化降解率,并对光催化过程中主要活性物质进行分析。结果表明:浸渍法合成的复合材料光催化性能最好,降解率可达99.8%。不同活性组分中,超氧自由基(·O_(2))对RhB降解的影响最大。

核壳复合材料Y-SiO_2与ZSM-5-SiO_2的工业放大制备及其表征

考察了采用溶胶-凝胶法制备核壳复合材料Y-SiO2和ZSM-5-SiO2的工业放大过程,并采用XRD、N2吸附-脱附、SEM和TEM等方法对复合材料进行了表征。SEM和TEM表征结果显示,制备的核壳复合材料具有明显的核壳结构特征,且壳层结构连接紧密。试验结果表明,在核壳复合材料的放大过程中,采用机械搅拌的混合方式可实现核壳复合材料的工业制备,搅拌转速对其物化性质没有影响。制备的两种核壳复合材料的BET比表面积、外比表面积及孔体积均达到指标要求,两个批次的Y-SiO2试样的BET比表面积分别为866 m2/g和872 m2/g,外比表面积分别为262 m2/g和277 m2/g,孔体积均大于0.40m L/g;两个批次的ZSM-5-SiO2试样的BET比表面积分别为426 m2/g和418 m2/g,外比表面积分别为222 m2/g和217 m2/g,孔体积均大于0.20 m L/g。两种核壳复合材料的工业放大试验过程的重复性好,可满足大规模工业化生产的需要。

ZSM-5分子筛硅铝比对TiO_(2)/ZSM-5光催化性能的影响

为了研究ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比变化对TiO_(2)/ZSM-5光催化性能的影响,通过水热合成法制备了5种不同硅铝比的ZSM-5分子筛,并以此为载体通过浸渍-煅烧法制备了TiO_(2)/ZSM-5复合材料。对制备材料的物化性能以及光电学性能进行了分析,并对光催化实验中的活性组分进行了研究。结果表明:当ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比为120时,制备的TiO_(2)/ZSM-5复合材料吸附性较好,负载TiO_(2)后光响应程度最高,光生电子(e^(-))和空穴(h^(+))复合率低且电阻最小,紫外光照100 min时罗丹明B(Rh-B)的降解率为99.6%,TOC去除率为60.4%。同时,实验发现羟基自由基(·O_(2)^(-))是光催化反应过程中的主要活性组分。

TiO_(2)/Ni_(3)[Ge_(2)O_(5)](OH)_(4)复合材料的制备及光催化性能

以Ni_(3)[Ge_(2)O_(5)](OH)_(4)为载体,氟钛酸铵为原料,采用水热辅助液相沉积法制备了纳米TiO_(2)/Ni_(3)[Ge_(2)O_(5)](OH)_(4)复合材料。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱分析(RM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等表征手段对样品的物相组成、结构特性及微观形貌做了检测分析,并且探究了不同二氧化钛负载量对纳米TiO_(2)/Ni_(3)[Ge_(2)O_(5)](OH)_(4)复合材料光降解亚甲基蓝能力的影响规律。结果表明,实验实现了纳米TiO_(2)与Ni_(3)[Ge_(2)O_(5)](OH)_(4)的紧密复合与有效分散,TiO_(2)为锐钛矿型结构,平均粒径20 nm。该复合材料能够有效抑制光生载流子的复合,改善材料的吸附性能,提高材料的光催化效率。当复合材料中TiO_(2)与Ni_(3)[Ge_(2)O_(5)](OH)_(4)的摩尔比为3.1∶1时,材料对亚甲基蓝的光催化效率最高,90 min亚甲基蓝的光降解率为99.81%。

Ru/TiO_(2)+ZSM-5复合催化剂上糠醛和乙醇高效转化制乙酰丙酸乙酯

采用沉积还原法制备了不同载体(MO_(x)=TiO_(2)、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、MgO和ZrO_(2))负载的Ru催化剂,采用水热法合成了不同硅铝物质的量比(n(Si)/n(Al)=23、66、96、160和∞)的氢型ZSM-5分子筛,组成Ru/MO_(x)+ZSM-5双功能催化剂,对其在生物质平台化学品糠醛(FAL)和乙醇(EA)转化制乙酰丙酸乙酯(ELE)反应中的催化性能进行了研究。结果表明,Ru/MO_(x)+ZSM-5双功能催化剂的性能与其还原性和酸性密切相关。中等粒径的Ru纳米颗粒高度分散在TiO_(2)载体上以及Ru和TiO_(2)之间存在的强相互作用使得Ru/TiO_(2)既具有较高的FAL转化率又能抑制ELE过度加氢反应。由Ru/TiO_(2)与酸密度高的低硅铝比ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)混合组成的Ru/TiO_(2)+ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)催化剂,对FAL和EA转化制ELE具有良好的催化性能,在180℃下反应16 h,FAL转化率达96.7%,ELE收率达76.7%。此外,该双功能Ru/TiO_(2)+ZSM-5(n(Si)/n(Al)=23)催化剂也表现出良好的稳定性,重复使用多次后活性无明显降低。

ZSM-5-TiO_2协同吸附-光催化去除空气中甲苯污染物的研究

通过溶剂热制备纳米晶TiO2,再通过浸渍法将其负载于ZSM-5,获得ZSM-5-TiO2复合材料.考察了多种因素对吸附和光催化性能的影响,发现控制TiO2负载量及改变ZSM-5样品的硅铝比可显著改善HI疏水因子,提高对有机污染物的吸附能力和光催化降解效率,实现吸附和光催化协同净化空气.结合表征,对吸附及光催化的构效关系和协同效应进行了初步探索.

不同无机填料及其含量对LDPE薄膜性能的影响

目的研究纳米TiO_2、纳米级ZSM-5分子筛、微米级ZSM-5分子筛这3种无机填料对LDPE（低密度聚乙烯）薄膜的力学性能的影响。方法将不同无机填料通过双螺杆挤出机与LDPE造粒后,通过单螺杆挤出机挤出流延成膜,并考察薄膜的性能。结果制备的薄膜厚度为91~174μm,实验结果表明,无机填料的加入使LDPE薄膜的拉伸强度及断裂伸长率有不同程度的降低,氧气透过系数增加了17.3%~60.5%,添加填料的LDPE薄膜的二氧化碳透过系数是空白膜的1.3~3倍,ZSM-5分子筛的添加对薄膜的水蒸气透过系数有所提升,而二氧化钛的添加则导致水蒸气透过系数下降。结论无机填料的加入提升了LDPE薄膜的透气性能,但是还需要更进一步的改性,更大程度地改善其透气性、水蒸气透过性和力学性能。