TiO2微球载Pt催化剂的合成及其糠醛催化加氢的性能研究

采用三嵌段共聚物P123为表面活性剂,四氢呋喃(THF)为溶剂,钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,通过溶剂热策略制备出多级结构二氧化钛微球。利用浸渍还原法将Pt纳米粒子负载在二氧化钛微球上,得到Pt/TiO₂催化剂。采用XRD、N₂吸附脱附和TEM手段对催化剂进行表征,以糠醛加氢为模型反应考察了Pt/TiO₂的催化性能。结果表明,合成的Pt/TiO₂催化剂在糠醛加氢反应中表现出优异的活性,在30～80℃反应3 h,对糠醛加氢反应的转化率为82%,选择性为78.4%。Pt/TiO₂催化剂循环使用过程中仍表现出较好的催化活性,因此研究TiO₂微球载Pt催化剂对糠醛加氢生成糠醇具有一定价值。     

纳米TiO2／SiO2复合催化剂的制备与表征

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2／SiO2复合物。通过X-射线衍射、红外光谱、比表面积仪等测试手段表明：纳米TiO2／SiO2粒子焙烧后主要以锐钛型存在,有Ti—O—Si键的产生,复合粒子的比表面积达到389m^2/g。     

纳米TiO2的制备研究

制备纳米TiO2的方法很多,归纳起来主要有:液相法和气相法等。液相法又包括胶溶法、溶胶—凝胶法、醇盐水解法、沉淀法等;气相法包括气相氧化法、气相合成法、气相热解法和气相氢火焰法等。本文介绍了国内外纳米TiO2的主要生产方法,并分析了各种工艺的优劣,同时介绍了纳米TiO2在工业领域的应用。     

Pt/氮化铁催化剂上氯硝基苯加氢反应创新性实验

以氯化亚铁为铁源,氯化铵和叠氮化钠为混合氮源,通过溶剂热法制备出氮化铁。以该材料为载体,采用浸渍法制备了Pt/氮化铁催化剂,用于氯代硝基苯催化加氢制备氯代苯胺。考察了Pt负载量及焙烧温度对催化剂结构及催化活性的影响;结合红外光谱、X射线衍射、比表面积及孔结构、热重分析等表征手段,研究了Pt/氮化铁催化剂的结构及物理化学性质的变化。结果表明,当反应温度为100℃、加氢压力为1.0MPa、反应时间为2h时,氯代硝基苯转化率可达99.9%,对氯苯胺选择性为99.9%。     

碳纳米管／纳米TiO2复合膜电极与纳米TiO2电极电化学性能比较

本文采用TEM、循环伏安、阻抗-电位等方法,研究比较了碳纳米管／纳米TiO2复合膜（CNT／nano—TiO2）修饰电极与纯纳米TiO2（nano—TiO2）膜电极电化学性能的差异。大量细小的碳纳米管的存在,可起到阻碍TiO2纳米粒子的团聚作用,从而提高了CNT／nano-TiO2修饰电极的电化学性能。     

锐钛矿TiO2纳米线的贮锂性能研究

采用水热法制备了TiO2纳米线．测试表明,该纳米线为锐钛矿相,直径为40～80nm,长度为300～1500nm,电化学贮锂可逆容量高、循环稳定性好,显著优于同相纳米晶．     

纳米TiO2的制备及UV/TiO2体系光催化性能研究

采用回流沉淀法、微波模板辅助法和水热法分别制备了TiO2纳米颗粒,采用XRD对催化剂进行了表征。考察了不同制备方法的催化剂光催化活性。实验结果表明,3种方法制备的TiO2对甲基橙溶液的光催化降解能力较高,采用微波模板辅助法制备的TiO2催化剂催化活性最高,对甲基橙的降解效果最好。催化剂用量为0.4 g,紫外光照射60 min,浓度为12 mg/L的甲基橙溶液降解率为80%。     

负载型TiO2降解活性艳红X-3B溶液的研究

以钛酸四丁酯、正硅酸乙酯为前驱体,冰醋酸为水解抑制剂,用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2／SiO2复合粒子。考查了SiO2负载量、复合粒子焙烧温度、催化剂用量对活性艳红X-3B光催化降解率的影响。结果表明,当n（Ti）／n（Si）=3,焙烧温度为700℃、粒子添加量w（TiO2）／w（SiO2）=2％时对活性艳红X-3B降解性能最好。     

纳米TiO2薄膜无机合成及光催化性能研究综述

综述了纳米TiO2薄膜的无机合成方法,如溶胶-凝胶法、电化学法、溅射法和气相沉积法等,介绍了纳米TiO2薄膜的光催化机理和电荷传输特性,及光催化纳米TiO2薄膜在环境污染治理(如废水处理、大气污染治理等)中的应用.     

纳米级SO42-/TiO2固体超强酸的酸强度研究

用不同晶型纳米TiO2制备出了纳米级SO4^2-/TiO2固体超强酸,用Hammett指示剂法测定了在不同摩尔浓度的H2SO4溶液、不同焙烧温度、不同浸泡时间及不同浸渍液时,酸强度的变化情况.结果表明用锐钛型纳米TiO2、以H2SO4溶液浸泡、在450℃焙烧所制备的固体超强酸的酸强度大,其H0≤-14.52.     

Liquid-phase catalytic hydrogenation of furfural in variable solvent media

Water is the most abundant compound inherently existing in bio-oils. Thus understanding the role of water within bio-oils upgrading process is essential for future engineering scale-up design. In this study, furfural was chosen as bio-oils model compound, and the catalytic hydrogenation of furfural over commercial 5%, Ru/C catalyst was firstly investigated in a series of gradient variable water/ethanol mixture solvents. Water had a significant effect on the distribution of product yields. The dominant reaction pathways varied with the water contents in the water/ethanol mixture solvents. Typically, when ethanol was used as the solvent, the main products were obtained by the hydrogenation of carbonyl group or furan ring. When pure water was used as the solvent, the rearrangement reaction of furfural to cyclopentanone should be selectively promoted theoretically. However, serious polymerization and resinification were observed herein in catalytic hydrogenation system of pure water. The catalyst surface was modified by the water-insoluble polymers, and consequently, a relative low yield of cyclopentanone was obtained. A plausible multiple competitive reaction mechanism between polymerization reaction and the hydrogenation of furfural was suggested in this study. Characterizations(TG,FT-IR,SEM)were employed to analyze and explain our experiments.     

镍基催化剂载体对催化苯加氢反应性能的影响

利用不同载体采用共沉淀法制备了负载型镍催化剂,用于苯完全加氢反应,研究了载体对催化剂活性的影响,并采用粒度分析、XRD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,在140℃～190℃和4MPa氢压下,载体不同,催化剂活性相差很大,由高到低顺序依次为：SiO2〉硅藻土〉ZrO2〉TiO2〉γ—Al2O3。研究表明,这种差异来源于载体的比表面积,活性组分的分散程度以及活性组分与载体的相互作用。具有较大的比表面积,活性组分分散均匀,活性组分与载体具有适宜相互作用的SiO2作载体,催化剂具有最好的加氢活性。     

电气石对TiO2光催化活性的影响研究

采用电气石负载TiO2可见响应光催化功能材料,以甲基橙为降解脱色对象,考查了不同电气石加入量、催化剂质量、pH以及甲基橙浓度对光催化活性的影响。实验结果表明:电气石的加入有利于TiO2光催化活性的提高,其中电气石掺杂量为1%为最佳比例;催化剂加入量的增加有助于甲基橙的降解;在催化剂质量为0.2 g的条件下,甲基橙浓度为40 mg.L-1光催化降解甲基橙的效果最好。     

TiO_2的混晶效应与光催化性能综合实验研究

采用溶胶-凝胶法制备不同晶型的TiO_2粉体,以甲基蓝溶液为降解物研究TiO_2粉体的光催化性能。实验结果表明:当热处理温度为475℃以下时可以制备出纯锐钛矿相TiO_2粉体,550℃以上时可以制备出纯金红石相TiO_2粉体。混晶TiO_2粉体的光催化性能明显优于纯锐钛矿或金红石的TiO_2粉体,混晶比影响TiO_2的光催化降解效率,当合成温度为475℃(金红石相含量为25%),得到的TiO_2粉体光催化活性最好。该实验可以作为电子材料专业课的综合实验,使学生充分掌握溶胶-凝胶法制备TiO_2微粉的合成工艺以及熟悉常用的分析手段。该实验简单易行,利于分组操作和综合分析,可有效培养学生综合应用知识的能力和科研能力。     

Synthesis of TiO2 supported on activated carbon by MOCVD:operation parameters study

A novel metallo-organic chemical vapor deposition (MOCVD) technique has been applied to the preparation of the photocatalytic titanium dioxide supported on activated carbon. The effects of various condition parameters such as carrier gas flow rate, source temperature and deposition temperature on the deposition rate were investigated. The maximum deposition rate of 8.2 mg/(g.h) was obtained under conditions of carrier gas flow rate of 400 ml/min, source temperature of 423 K and deposition temperature of 913 K. The deposition rate followed Arrhenius behavior at temperature of 753 K to 913 K, corresponding to activation energy Ea of 51.09 kJ/mol. TiO2 existed only in anatase phase when the deposition temperature was 773 K to 973 K. With increase of deposition temperature from 1073 K to 1273 K, the rutile content sharply increased from 7% to 70%. It was found that a deposition temperature of 773 K and a higher source temperature of 448 K resulted in finely dispersed TiO2 particles, which were mainly in the range of 10-20 nm.     

TiO2膜的光敏化研究

综述了TiO2膜光敏化的常见方法，介绍了光敏化的有关机理，并对其应用前景进行了分析与展望.     

负载型CeO_2催化剂上CO_2氧化乙烷制乙烯反应研究

采用浸渍法制备负载型CeO2催化剂,应用XRD、SEM技术对所制催化剂进行物相和形貌分析.在常压连续流动固定床石英反应器上考察其在CO2氧化乙烷制乙烯反应的催化性能,实验结果表明:CeO2/-γA l2O3催化剂对CO2氧化乙烷制乙烯反应具有较好的催化活性.当CeO2负载量为15%时,乙烷的转化率为25.8%,乙烯的选择性和收率分别为95.8%和24.7%.     

稀土掺杂纳米TiO2的合成研究

以钛酸四丁酯和硝酸钇为原料 ,采用溶胶—凝胶法制备了掺杂Y的TiO2 纳米材料 ,通过XRD、TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征 ,TG -DTA研究了TiO2 在锐钛型和金红石型之间的晶型转变过程。结果表明 ,产物为纳米微粒 ,平均粒径为 30nm左右。