高活性Pd/MgO催化剂的制备及其CO氧化偶联制草酸二甲酯催化反应

利用溶液法结合高温煅烧处理合成MgO载体,通过浸渍法制备Pd/MgO催化剂并对其进行CO氧化偶联制草酸二甲酯催化性能研究。通过X射线粉末衍射、CO2程序升温脱附、比表面仪、热重分析、扫描电镜、透射电镜和微型催化评价装置对合成的样品进行结构和性能表征。结果表明,合成的MgO载体是一种Lewis碱性很强的纳米片结构,Pd纳米颗粒高度分散在MgO载体上,粒径小且分布均一。此MgO纳米片作为载体制备的Pd/MgO催化剂在较低的Pd负载量(0.5%)下表现出优异的CO氧化偶联催化性能,在反应温度130℃时CO单程转化率高达65%,草酸二甲酯选择性96%,稳定性超过100 h,明显越于工业催化剂(Pd/α-Al2O3),具有潜在的工业应用前景。

燃烧合成法制备的Er-ZnO纳米颗粒及其光催化性能研究

以硝酸锌为锌源,柠檬酸为燃烧剂,采用燃烧合成法制备了掺杂铒(Er)的纳米氧化锌(ZnO)(Er-ZnO),并对样品进行了测试。考察了不同Er-ZnO在紫外光照条件下催化降解罗丹明B的效率。结果表明:制得的ZnO为六边纤锌矿,粒径为50~300nm的多面体颗粒,并组合成多孔块体,Er用量为0.8%(wt,质量分数)的Er-ZnO经700℃煅烧3h后的光催化效果最佳,在Er-ZnO用量为0.5g,紫外光照3h,120mL罗丹明B浓度为0.02g/L,溶液pH=9条件下,对罗丹明B的降解率达到92.4%。

Sol-gel法制备Li^+掺杂YVO_4:Ln^(3+)(Ln=Eu,Dy)荧光粉的发光性能研究

YVO_4:Ln^(3+)(Ln=Eu,Dy)荧光粉因具有良好的热学性能、化学稳定性和优异的发光性能而受到人们的广泛关注。采用Sol-gel法合成Li^+掺杂YVO_4:Ln^(3+)(Ln=Eu,Dy)荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD),紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)进行表征,研究Li^+离子对YVO_4:Ln^(3+)材料的物相结构、结晶尺寸、缺陷以及发光性能的影响。XRD证实样品为具有四方锆石结构的YVO_4纯相,由Scherrer公式计算得到纳米颗粒的粒径约为21nm。当采用313nm作为激发波长时,YVO_4:Eu^(3+)荧光粉观察到红光发射,且以Eu^(3+)离子的电偶极跃迁(~5D_0→~7F_2)为最强发射峰;YVO_4:Dy^(3+)荧光粉具有明显的蓝光和黄光发射,对应于Dy^(3+)离子的~4F_(9/2)→~6H_(15/2)和~4F_(9/2)→~6H_(13/2)电子跃迁。此外,通过掺杂Li^+后,可以明显改善YVO_4:Ln^(3+)(Ln=Eu,Dy)荧光粉的发光性能。

改性A-TiO_(2)制备及其可见光催化降解酚红

用水热法制备了TiO_(2)粉末,试样经X射线衍射(XRD)和傅立叶交换红外光谱(FT-IR)表征,研究了TiO_(2)粉末对酚红的降解过程,探索影响光催化效率的最佳条件。结果表明,TiO_(2)晶相为单一的锐钛矿型,即制备了A-TiO_(2),在1 600和3 400 cm^(-1)处的吸收表明粉末中有大量羟基(OH)存在。掺适量铁导致A-TiO_(2)的吸收波长产生了"红移现象",即扩大了催化剂对光谱的吸收范围。当A-TiO_(2)中的掺摩尔分数为3%铁时,经40 W白炽灯照射60 min,比不掺铁的A-TiO_(2)催化效率提高了37.4%。光催化的最佳条件为:酚红溶液初始质量浓度45 mg/L、溶液pH为7、掺摩尔分数为3%铁的A-TiO_(2)的质量浓度为2.0 g/L、室温18℃下40 W白炽灯照射60 min,酚红的最大降解率为44.49%。

铁掺杂TiO2催化剂的制备及其光催化性能研究

通过水热法制备了铁掺杂TiO2催化剂,采用X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜对其结构和形貌进行了表征,研究了催化剂在可见光照射下对铬天青S溶液的催化效果。结果表明:粉末状催化剂晶体为纯锐钛矿型TiO2;1600cm-1、3730cm-1附近出现的吸收峰说明催化剂中含有大量—OH,预示催化剂具有良好的光催化活性;催化剂由大量微小的纳米晶体定向聚集形成复杂的三维花状结构,每个纳米晶呈八面体型。掺杂铁离子有助于提高催化剂的光催化效率,铁离子掺杂量为3%(摩尔分数,下同)时,催化剂光催化活性最好,光照65min时其光催化效率比纯锐钛矿型TiO2催化剂提高12.9%。通过实验得出光催化降解的优化条件:铬天青S溶液初始质量浓度为20mg/L、溶液pH=4、铁离子掺杂量为3%、催化剂用量为0.6g/L、室温25℃、40W白炽灯为光源、光照时间65min。在优化条件下,铬天青S降解率达到87.1%。

掺铁的锐钛矿相TiO_2在可见光下催化降解酸性红B的研究

对用水热技术制备的掺铁TiO_2粉体进行X射线衍射(XRD)和傅立叶交换红外光谱(FT-IR)表征,以酸性红B模拟废水的降解率,研究自制的掺铁TiO_2粉体的光催化性能。XRD表征显示自制样品为纯锐钛型TiO_2即A-TiO_2;FT-IR结果可知自制样品的晶体结构中存在大量的羟基(OH);光催化结果表明:掺铁能显著提高自制的A-TiO_2光催化效率。当铁的摩尔掺杂量为1.6%时,其光催化活性最好,光照15min与纯TiO_2相比,酸性红B的光催化降解率提高了52.48%;在最佳条件下(酸性红B初始质量浓度为40mg/L、pH为2、摩尔掺铁量为1.6%、催化剂质量浓度为1.5g/L,可见光源40 W白炽灯、光照15min),对酸性红B的降解率达到87.1%。

Eu3+掺杂CaMoO4柿子饼形貌荧光粉的可控发光以及能量传递研究

由于水热法在纳米晶合成方面具有优势,因此以硝酸钙、硝酸铕和钼酸铵为原料,采用水热法合成了Eu^3+掺杂CaMoO4的红色荧光粉。利用XRD、SEM和PL进行表征,研究Eu^3+掺杂摩尔分数对样品的结晶性、尺寸与形貌以及发光性能的影响。XRD分析表明,所合成样品CaMoO4:Eu^3+都为纯相白钨矿结构的CaMoO4。激发和发射谱图的测试结果表明CaMoO4:Eu^3+可以被近紫外光有效激发,实现高色纯度的红光发射。在掺杂摩尔分数范围内可以观察到从CaMoO4基质到Eu^3+离子的能量转移及浓度猝灭效应。当掺杂摩尔分数为5%时,CaMoO4:Eu^3+表现出最佳的发光性能,可以作为一种性能优良的红色荧光粉材料应用于白光LED领域。