负载型纳米复合半导体WO3-TiO2／AC光催化降解刚果红废水

采用溶胶-凝胶-浸渍-焙烧法制备了负载型纳米复合半导体WO3-TiO2/AC光催化剂,以偶氮染料刚果红为目标降解物,通过正交实验优化了刚果红废水的降解条件,并对其光催化动力学进行了探讨。结果表明,刚果红废水的最佳降解条件为:催化剂投加量10 g/L,pH=7,H2O2用量为3.5 mL/L。在最佳条件下,当刚果红废水起始浓度为40 mg/L时,反应120 min后,刚果红溶液的去除率可达95.21%,较相同条件下TiO2/AC对刚果红染料的降解率提高了19.57%。光催化剂对刚果红的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood(L-H)模型。

半导体表面化学沉积制备WO3-TiO2薄膜的组织及电化学性能

采用化学沉积制备方法,添加不同的封端剂(十二烷基苯磺酸钠SDBS或聚乙二醇PEG)制备得到半导体用纳米WO3-TiO2薄膜,并表征该材料的电致变色性能。研究结果表明:加入SDBS的WO3-TiO2薄膜相邻片之间有较大间隙,形成了众多裂纹并发生了颗粒团聚现象。所有WO3-TiO2薄膜试样在着色态条件下透射光谱曲线发生了短波偏移。添加PEG的WO3-TiO2薄膜的着色态与褪色态并没有出现透过率显著改变的情况,综合选择SDBS作为薄膜封端剂时可以获得更优的变色效果。在相同时间中以SDBS作为封端剂来制得的WO3-TiO2薄膜形成了比利用PEG作为封端剂制得的WO3-TiO2薄膜更大的电流密度,且可以获得更多离子注入,及薄膜着色与褪色电流的稳定性更优。

不同因素对V2O5-WO3-TiO2催化剂低温NO转化率的影响

考察不同V2O5负载量、O2体积分数、NO体积分数、SO2体积分数、H2O体积分数、n(NH3)/n(NO)、空速和在线加热再生等因素对浸渍法制备的V2O5-WO3/Ti O2催化剂低温NO转化率的影响.综合分析,选定V2O5最佳负载质量分数为3%,当反应温度为160℃时,NO转化率为93. 7%. 110~320℃时,N2选择性大于98%,SO2氧化率低于1. 0%. NO转化率随O2体积分数增加而明显上升,随入口NO体积分数增加而有不同程度下降,但NOx去除量逐渐提高. n(NH3)/n(NO)≤1时,催化剂最优活性约等于各自n(NH3)/n(NO),n(NH3)/n(NO)> 1对催化剂活性没有明显提升.增大空速,催化剂高活性温区变窄,活性呈现不同程度的下降.表征结果表明,在含有SO2和H2O的选择性催化还原法(selective catalytic reduction,SCR)反应后,催化剂比表面积和孔容减小,活性组分流失,且沉积了包含NH4+和SO42-的副反应产物.热再生过程中催化剂延缓硫酸铵盐分解,导致催化剂抗中毒能力变差,活性难以恢复.

xCeO2-yWO3-TiO2脱硝催化剂的制备与性能

我国面临着大气污染物氮氧化物排放限制要求,以及商业催化剂(V2O5-WO3/TiO2)危废处理困难等问题.以工业偏钛酸为钛源,采用共沉淀法制备了xCeO 2-yWO3/TiO2催化剂,研究了活性组分Ce,W含量对催化剂脱硝效率的影响,其中30Ce4W催化剂脱硝率90%和95%的温度区间最宽分别达到了310℃和285℃.采用XRD,XPS,BET,NH 3-TPD,H2-TPR等测试方法对催化剂结构及脱硝性能机理进行表征.结果表明,30Ce4W催化剂表面较高的Ce^4+占比和化学吸附氧含量、较高的比表面积有利于提高脱硝性能,且该催化剂表面氧化物更容易被还原并对NH 3的吸附能力较大,因此其脱硝效果最佳.

Si改性对V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂NH_3-SCR活性和热稳定性的影响（英文）

V_2O_5/WO_3-TiO_2是NH_3-SCR领域应用最为广泛的商用脱硝催化剂,该催化剂具有良好的抗硫中毒性能;但其水热稳定性却相对较差,高温条件下运行会严重失活.这主要是由于锐钛型TiO_2在高温下发生团聚或相变,生成比表面积较小的晶红石型TiO_2,进而导致活性组分V_2O_5和WO_3团聚或挥发.结局问题的关键是提高载体TiO_2的水热稳定性,而添加Al,Zr和Si等元素对TiO_2进行改性则被认为是最有效的方法之一.Si改性的V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂水热老化后仍然具有较高的比表面积、较多的酸性位和稳定晶体结构,但其作用机理仍不明确.本文分别考察了750oC水热老化处理24h对V_2O_5/WO_3-TiO_2和V_2O_5/WO_3-TiO_2-SiO_2催化剂结构和催化活性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)、拉曼光谱(Raman)和氨气程序升温脱附(NH_3-TPD)等手段研究了Si改善V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂水热稳定性的原因.结果表明,水热老化后,Si改善的催化剂和载体的比表面积降幅较小.XRD结果表明,Si添加到TiO_2中可形成Ti-O-Si固溶体,固溶体的形成使TiO_2晶界能提高,可防止水热老化过程中TiO_2的团聚和相变,进而提高其水热稳定性.负载V后,Si对载体的稳定作用则更加明显.这主要是因为低熔点的V_2O_5会加剧载体的团聚和相变.结合H_2-TPR和Raman结果可知,V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂水热老化后发生TiO_2团聚或相变,进而导致活性组分多聚态V_2O_5团聚生成V_2O_5晶粒或Ti-V-O固溶体,而后者对SCR反应活性的贡献非常低;同时,水热老化还使得助剂WO_3从WO_3-TiO_2中脱离出来,因而导致催化剂活性和选择性下降.然而由于V_2O_5/WO_3-TiO_2-SiO_2催化剂载体具有良好水热稳定性,经水热处理后仍保持着锐钛晶型和较小的晶粒,抑制了活性组分V_2O_5的严重团聚或形成固溶体;同时还使得高分散态V_2O_5轻微团聚形成主要活性组分多聚态V_2O_5,因此催化活性反而提高.另外,由于V_2O_5/WO_3-TiO_2-SiO_2催化剂中形成了Ti-O-Si固溶体,进而产生更多的酸性位,水热处理后,其酸性位降低幅度较小;而V_2O_5/WO_3-TiO_2催化剂酸性位数量明显减少,这与其载体和活性组分的烧结和相变相关,这也是导致其失活的主要原因之一.

WO_3-TiO_2复合光催化材料的水热合成及其光催化性能

以无水Ti(SO4)2和Na2WO4为原料,采用一步水热法制备了WO3-TiO2复合光催化材料。利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对复合材料的结构和性质进行了表征。研究了WO3-TiO2复合材料对罗丹明B的光催化降解能力,结果表明,可见光(高压汞灯)照射下,WO3-TiO2复合材料的光催化性能优于P25粉末以及相同条件下制备的TiO2粉末,0.1g WO3-TiO2粉末(WO3摩尔分数2%)对20mL罗丹明水溶液(1×10-5 mol/L)进行光催化降解,5h后降解率达到了98.09%。

WO_3-TiO_2/SBA-15的制备及其光催化氧化脱硫性能

采用孔道内水解法制备了WO_3-TiO_2/SBA-15催化剂用于光催化氧化柴油脱硫,利用XRD、SEM、EDS、N2吸附-脱附、FT-IR、TG-DTA和UV-vis等技术对该催化剂进行了表征,考察了WO_3和TiO_2负载量、焙烧温度和焙烧时间对其光催化氧化脱硫性能的影响。结果表明,WO3和Ti O2负载量分别为1.6%和15%,焙烧温度500℃,焙烧时间为3 h条件所制备的催化剂性能最佳;在该条件下制备的WO_3-TiO_2/SBA-15催化剂仍保持SBA-15的六方介孔结构,模拟柴油的脱硫率高达87.9%,且具有良好的回收再生性能。

Sol-gel法制备介孔WO_3-TiO_2复合材料及其光催化性能

以非离子表面活性剂P123为结构导向剂,采用溶胶-凝胶法,通过调整P123与(W+Ti)的摩尔比例,经500℃煅烧制备出一系列不同介孔特性的WO3-TiO2复合光催化材料。利用X射线衍射图谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、比表面积分析仪(BET)对复合材料的形貌、孔结构及光谱性质进行表征。研究了介孔WO3-TiO2复合材料对罗丹明B的吸附/光催化降解能力。结果表明,以P123为模板剂所制备的介孔WO3-TiO2复合材料表现出较好的吸附/光催化性能,可见光照射下,0.5g的P123、(W+Ti)摩尔比为0.6%的复合材料经500℃煅烧,对200mL罗丹明B(10mmol/L)的吸附降解率140min后达到97.7%。

锰掺杂WO_3-TiO_2复合光催化剂的制备及其性能研究

溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备锰掺杂WO3-TiO2复合光催化剂,RXD表征,考察WO3和Mn2+掺入量、焙烧温度、焙烧时间及催化剂用量对光催化降解甲基橙的影响。结果表明,500℃焙烧2 h,掺杂量n(Mn2+)∶n(WO3)∶n(TiO2)=0.8∶1∶100时,光催化活性最高,光催化降解甲基橙溶液,120 m in后,降解率达90%,比单纯TiO2的光催化活性提高81%。

超声场作用下薄膜型WO_3-TiO_2光催化剂制备与性能表征

在超声场作用下采用溶胶-凝胶法制备了纳米WO3-TiO2复合光催化剂。利用薄膜对罗丹明B溶液的光催化降解作用,考察了钨酸铵掺杂量、镀膜层数、烧结温度、烧结时间、基质、pH值、溶解氧及超声波等因素对光催化活性的影响,并与普通溶胶-凝胶法进行了比较。结果表明,在超声场作用下,溶胶的胶凝时间显著缩短,光催化剂颗粒粒径明显减小,催化活性显著提高,当钨酸铵掺杂量为0.5%(质量分数)、多孔钛片为基质、镀膜9层、575℃下烧结1 h得到的WO3-TiO2薄膜的光催化活性最高。该温度下制备的WO3-TiO2薄膜几乎均为金红石型TiO2。

WO_3-TiO_2-ZnO溶胶的制备及其光致变色性能研究

采用溶胶-凝胶法分别制备了WO3,TiO2和ZnO溶胶,在此基础上以一定比例混合后形成WO3-TiO2-ZnO和WO3-TiO2溶胶。利用透射电镜和紫外-可见分光光度计对其进行了表征。结果表明,WO3-TiO2-ZnO溶胶粒子尺寸分布在10~25nm范围,WO3-TiO2-ZnO溶胶比WO3溶胶和WO3-TiO2溶胶具有更好的光致变色性能。用500W汞灯照射80s后,WO3-TiO2-ZnO溶胶由无色变为蓝色,变色后的溶胶在无光照6h左右后由蓝色恢复到无色,具有很好的光致变色行为的可逆性。

WO_3-TiO_2/SBA-15的光催化氧化柴油脱硫性能

以钛酸四正丁酯为钛源、钨酸钠为钨源、SBA-15为催化剂载体,采用孔道内水解法制备WO_3-TiO_2/SBA-15样品,并用XRD、BET对其进行表征,并将其应用于模拟柴油的光催化氧化脱硫实验,考察催化剂用量、n(O)/n(S)、反应温度、反应时间等对光催化氧化脱硫的影响。结果表明:在催化剂用量为4g/L、n(O)/n(S)为8、反应温度为50℃、反应时间为2h的条件下,模拟柴油的脱硫率可达87.9%,催化剂重复使用5次后脱硫率仍可达到64.9%。表明WO_3-TiO_2/SBA-15催化剂具有较好的光催化氧化脱硫性能和再生性能。

Mn^(2+)-WO_3-TiO_2光催化降解甲基橙的研究

溶胶-凝胶和浸渍相结合的方法制备Mn2+-WO3-TiO2光催化剂,进行甲基橙的光催化降解实验,考察WO3和Mn2+掺入量、焙烧温度及时间对光催化性能的影响。结果表明,500℃焙烧2h,掺杂量n(Mn2+)∶n(WO3)∶n(TiO2)=0.8∶1∶100时,光催化活性最高,光催化降解甲基橙溶液,120min后,降解率达84%,比单纯TiO2的光催化活性提高83%。

WO_3-TiO_2纳米复合光催化剂的制备及其对曙红Y的光催化降解

通过溶胶-凝胶法制取掺杂三氧化钨的纳米TiO2复合光催化剂,并通过对染色剂曙红Y进行光催化降解,讨论催化剂用量、加入氧化剂H2O2量等因素对光催化剂降解效率的影响。研究结果表明:在酸性环境的条件下,加入催化剂量为0.15g、双氧水用量为2mL时复合光催化剂有较好降解效果。

WO_3-TiO_2光阳极的制备及其光解水制氢性能研究

以钛酸四丁酯和钨酸钠为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了WO_3-TiO_2复合光阳极,WO_3所占的质量分数分别为0.5%、1%、2%和3%。采用XRD和SEM表征了WO_3-TiO_2光阳极的结构,研究了WO3掺杂、热处理温度对薄膜结构和光解水制氢性能的影响。结果表明,WO_3掺杂提高了TiO_2光阳极的光解水制氢速率。当WO_3掺杂量为2%、热处理温度为400℃、WO_3-TiO_2复合光阳极为高结晶度的锐钛矿晶型时,光催化活性最好,光解水制氢速率为5.8μmol/h。

WO_3-TiO_2复合空心球的制备及其光催化性能

以钛酸四正丁酯和偏钨酸铵为原料,采用水热-模板法制备复合WO3-TiO2光催化剂。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、比表面积（BET）和紫外-可见漫反射（UV-Vis DRS）等手段对催化剂的结构和光学性能进行表征。结果表明：WO3-TiO2复合半导体中的TiO2为锐钛矿晶型,焙烧后的WO3-TiO2呈中空球形结构,粒径在320 nm左右,且粒径分布均匀,其比表面积和平均孔径分别为40.95 m2/g和16.91 nm,WO3-TiO2复合半导体的紫外-可见吸收边带较TiO2的红移约50 nm,并在400~500 nm处有吸收。光降解甲基橙（MO）实验显示：经过80 min光照后,WO3-TiO2复合半导体在紫外和可见光下对甲基橙的降解率分别为99.2%和81%,而TiO2的仅为64%和25%,且在紫外和可见光下WO3-TiO2复合半导体的表观速率常数分别是TiO2的3.2和4.9倍左右。

WO_3-TiO_2-SO_4^(2-)固体超强酸合成柠檬酸三丁酯

用TiO2 ·nH2 O和H2 WO4混合 ,其中w(H2 WO4) =10 % ,然后用c(H2 SO4) =1mol/L的溶液浸渍 ,在 5 5 0℃焙烧 2h ,可制得Ho≤ - 14 .5 2的WO3 TiO2 SO42 -固体超强酸催化剂 ,用于柠檬酸和正丁醇的酯化反应 ,实验结果表明最佳反应条件为 :反应温度 15 5℃ ,醇酸物质的量比为 3.9∶1,反应时间 4h ,催化剂用量占总投料质量的 1.5 % ,柠檬酸的转化率达 98%。

WO_3-TiO_2-SO_4^(2-)固体超强酸的制备及应用研究

TiO2 ·nH2 O和H2 WO4 混合 ,其中w(H2 WO4 ) =10 % ,然后用c(H2 SO4 ) =1mol/L的溶液浸渍 ,在 6 0 0℃焙烧 3h ,可制得Ho≤ - 14 5 2的WO3 TiO2 SO4 2 -固体超强酸。其w(SO3) =4 7% ,总酸量为 0 85mmol/g ,比表面积为 110m2 /g。用其催化乙酸丁酯液相酯化反应 ,乙酸转化率可达 96 %

WO_3-TiO_2复合材料的制备及其光催化应用研究进展

TiO_2被认为是一种应用于分解有机污染物和裂解水制氢较好的光催化剂,但由于其较宽的禁带宽度,使得其只能吸收紫外光才能激发光催化活性。将禁带宽度较窄的WO_3与TiO_2复合后可以有效地提高在可见光下的光催化活性。主要介绍了近几年来WO_3-TiO_2复合材料制备方法,以及其在光催化降解及水制氢方面的应用,最后展望了该复合材料的发展方向。

不锈钢板负载V_2O_5-WO_3-TiO_2催化剂制备及其催化还原脱硝性能

以溶胶-凝胶法制备的TiO2粉末为载体,偏钒酸铵和水合钨酸铵溶液为浸渍液,采用分步浸渍法制备了V2O5-WO3-TiO2催化剂,以聚乙烯醇-硅溶胶为黏合剂,采用涂覆法将催化剂粘合于经硫酸和钛酸丁酯溶胶处理过的不锈钢板板材表面,获得不锈钢板负载的V2O5-WO3-TiO2催化剂。采用XRD、FT-IR和SEM等表征手段对催化剂进行表征,结果表明,V2O5-WO3-TiO2催化剂可均匀负载于不锈钢板表面。采用氨选择性催化还原氮氧化物法研究了催化剂的脱硝性能,结果表明,在空速8 000 L·(kg·h)-1和反应温度360℃的条件下,NOx脱除率超过92%,且制备的催化剂具有良好的稳定性和耐硫性。