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中孔TiO_2的制备、表征及其催化性能的研究

本文首次将具有价廉、无毒、易去除、用量少等优点的聚氧乙烯十二烷基醚为模板剂制备出比表面、孔径和孔体积较大,稳定性较好的中孔TiO_2。研究了模板剂含量、不同的模板剂与钛源比、焙烧温度、混合模板剂、制备方法、Y2O_3、Eu_2O_3和Co_2O_3掺杂对中孔TiO_2结构和性能的影响,并以XRD、TEM、HRTEM、TPR、BET、TG和IR等方法对中孔TiO_2及掺杂的中孔TiO_2进行了表征。以Ni为活性组分,研究了中孔TiO_2和掺杂的中孔TiO_2载体对Ni/m-TiO_2催化剂噻吩加氢脱硫反应活性的影响。结果表明,以聚氧乙烯十二烷基醚表面活性剂为模板剂所制成的材料均为中孔TiO_2材料且结构较稳定,在较低温度下(450℃)模板剂就能去除,低于文献报道的除去温度(500℃)。模板剂与钛源比对中孔TiO_2的比表面及孔结构有一定的影响,随着模板剂的增加,比表面、孔体积及孔体积均呈现增加趋势,其中以模板剂与钛源比为1:2所制  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

黑龙江大学
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改性TiO_2光电复合材料制备及电荷输运特性

近年来,半导体光催化氧化技术由于氧化能力强、耗能低、降解速度快、无二次污染、反应条件温和、应用范围广等优点而引起人们的广泛关注。但是由于存在半导体自身量子效率和太阳光利用率较低等不足,以及对应用基础理论知识如光催化剂结构与活性的关系、活性与界面电荷转移的关系、光催化剂改性机制等目前也不是十分清楚,在一定程度上限制了半导体光催化氧化技术的实用化进程。为了提高纳米TiO2在可见光区的光催化活性,能够充分利用太阳光,必须对其进行改性、修饰。本文试图通过贵金属Ag修饰、与ABO3型光催化剂复合等方法进一步改善TiO2光催化剂的性能,并重点揭示新型纳米结构材料表面界面光生电荷转移机制及其对光催化性能的影响规律。利用溶胶-水热和溶胶-凝胶方法制备了TiO2纳米粒子,对样品进行表征并考察了样品的光催化活性。结果表明,具有和P25相似相组成的T550样品的SPS响应较强说明了此样品的光生电荷分离效率高,并且在405 nm还有一个较强的由表面态跃...  (本文共180页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津科技大学
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木质活性炭纤维/Mn-TiO_2包装材料的研究

本课题在研究过程中成功将Mn离子掺杂进入纳米TiO2光催化剂中,获得粉末状态以及液溶胶状态的Mn/TiO2改性光催化材料,经过探索又制备了溶胶状态并且掺杂了Mn和N的TiO2,最终通过浸渍法获得Mn掺杂、MnN共掺杂TiO2负载木质活性炭纤维光催化复合材料(Mn/TiO2-WACF、Mn/TiO2-N-WACF),并利用SEM、XRD 、FITR、BET、XPS等方法对样品的结构特征及降解亚甲基蓝效果进行了研究,考察了可见光下不同影响因素对光催化复合材料降解气态甲醛的效果,为降低包装过程中有害气体甲醛的释放,提高产品的包装性能提供借鉴。主要结论如下:(1)Mn能抑制Ti02晶粒尺寸的增长,掺杂量升高,锐钛矿粒径尺寸(19-25nm)减小,可见光吸光性能增高;8h后Mn/200TiO2亚甲基蓝降解率比纯Ti02提高了46%。(2)不同Mn掺杂浓度的Ti02以片状薄膜形式包裹到WACF表而,裸露的纤维仍有丰富的孔隙结构:提高Mn离子...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
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三维有序大孔材料的制备、表征与应用性研究

三维有序大孔(3DOM)材料是近年来刚刚兴起的多孔材料领域一项重要研究课题。3DOM材料不仅具有通常多孔材料的一般特点,如比表面积大、孔隙率高等,而且还具有孔结构排列周期性强、孔径分布窄、大孔尺寸均匀可调等一系列的自身特点,在光子晶体、大分子吸附分离、催化剂及载体、传感器及电极材料等多个领域具有广泛的应用前景。目前,3DOM材料的主要制备方法是胶晶模板法,本文在综述大量文献的基础上,以胶晶模板技术为核心,制备了多种3DOM氧化物、炭材料,并以3DOM炭材料作为载体进行了应用性研究。胶晶模板的制备与组装是胶晶模板法制备3DOM材料的前提。首先采用无皂乳液聚合技术合成了粒径分别为270nm、300nm、350nm、480nm和700nm的聚苯乙烯(PS)胶体微球和粒径为360nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)胶体微球,用传统的St(o|¨)ber法合成了粒径分别为190nm、300nm和550nm的SiO_2胶体微球,以自然沉积、离...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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改性纳米TiO_2光催化剂的制备及其去除水中染料污染物的研究

作为一种先进的高级氧化技术,纳米二氧化钛因具有高的光催化活性、良好的化学稳定性、廉价无毒等优点,被广泛应用于污水处理、空气净化等领域,成为环境、化学、材料科学等领域的研究热点。但二氧化钛禁带宽度大(3.2 eV),只能利用太阳光中的紫外线部分(仅占太阳能3-4%),而且存在分离回收难的问题,因而实际应用受到限制。通过多种改性方法提高催化剂的活性,丰富分离手段,提高催化剂的太阳光利用率是这一技术大规模应用的重要环节。本文通过对纳米二氧化钛掺杂改性、负载技术及光催化降解水中染料污染物的研究,探索最佳制备工艺和光催化降解条件,以期进一步充实光催化技术的研究。采用浸渍法和溶胶-凝胶法,首先制备了负载有MnxZn1-xFe2O4软磁粒子的活性炭,然后以钛酸四丁酯为钛源,将TiO2负载到具有磁性的多孔活性炭表面,在氮气气氛下程序升温处理得到可磁分离的TiO2/MnxZn1-xFe2O4/AC磁性光催化剂(TFAC)。研究结果表明:在对甲基橙...  (本文共163页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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光催化氧化柴油脱硫催化剂的制备、表征和性能研究

为了满足新的燃料油硫含量标准,人们加大了工业化加氢脱硫技术的改进研究和非加氢脱硫技术的开发研究力度。在众多的非加氢脱硫中,光化学氧化脱硫因其具有反应条件温和、工艺简单、非临氢操作等特点,成为近年来一个新的研究热点。本文以模型硫化物和柴油为研究对象,分别研究了核黄素/O_2、TiO_2/竹炭/ H_2O_2、钛硅分子筛/H_2O_2,两亲性钛硅分子筛/H_2O_2(O_2)体系的光催化氧化脱硫性能和影响因素,并研究了氧化反应机理和反应动力学,取得了创新性研究成果。1.以廉价无毒的核黄素为光敏剂,水为溶剂对DBT进行光敏化氧化脱硫。考察了核黄素浓度和空气流量对DBT脱硫效果的影响。结果表明,核黄素浓度为20mg/L,空气流速为80~100mL/min,在最佳条件下反应2h,DBT脱硫率高达60%。核黄素是通过1O_2历程来敏化DBT的;该条件下的脱硫反应符合一级反应的动力学特征。质谱分析DBT氧化后的产物有DBT亚砜、DBT砜和硫酸...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>