陈晓芳
,
张佳
,
霍宇凝
,
李和兴
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60560-9
采用胶体晶体模板辅助溶胶-凝胶法以及S2-离子交换法合成了三维有序大孔CdS/TiO2膜.结果表明,该薄膜材料在可见光催化降解污染水中罗丹明B和对氯苯酚的反应中表现出高活性.这可归因于修饰剂CdS的光敏化作用实现可见光催化,CdS-TiO2之间形成了异质结,促进了电子和空穴的分离;另一方面,有序大孔结构有利于光的利用以及反应物的扩散和吸附.
关键词:
硫化镉/二氧化钛薄膜
,
三维有序大孔结构
,
可见光
,
光催化
于学华
,
赵震
,
韦岳长
,
刘坚
,
李建梅
,
段爱军
,
姜桂元
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60949-4
柴油发动机是一种高效耐用的发动机,具有广阔的应用前景.但柴油车尾气中的炭烟颗粒吸附了许多有毒有害物质,也是城市PM2.5的主要来源之一,对人类生命安全造成极大威胁.因此,降低和消除柴油车尾气中的炭烟颗粒是柴油车尾气净化的重要任务.尾气后处理是炭烟颗粒进入大气环境前的最后一道程序,可有效控制柴油车尾气中炭烟颗粒排放.其中,催化净化催化剂是尾气后处理技术的核心.研究表明,炭烟颗粒催化燃烧是一个气-固-固三相深度氧化反应,因此开发新型催化剂体系,改善催化剂与炭烟颗粒的接触,提高催化剂的本征活性,对于研制高活性炭烟燃烧催化剂具有重要的实际意义. ；对于三维有序大孔(3DOM)结构催化剂,大孔有利于炭烟颗粒进入催化剂内部并与活性位点接触,而有序的孔道结构可以促进炭烟颗粒在催化剂孔道内传输.因此,将催化炭烟颗粒燃烧催化剂设计成3DOM结构,可促进炭烟颗粒催化燃烧,提高催化剂活性.研究表明,锰铈复合氧化物材料在炭烟颗粒催化燃烧中表现出比单一的锰氧化物和铈氧化物更好的性能.而将K与Ce和Mn形成复合氧化物,利用三者之间的协同作用,将可使K掺杂3DOM结构Mn0.5Ce0.5Oδ催化剂具有更高的催化活性.本文利用胶体晶体模板法成功制备了3DOM结构的Mn0.5Ce0.5Oδ复合氧化物,并采用简单的等体积浸渍方法成功制备了不同K担载量的K掺杂3DOM结构Mn0.5Ce0.5Oδ催化剂(K-MCO).表征结果表明, K-MCO催化剂具有贯通有序的大孔结构,但焙烧温度和焙烧时间会对大孔结构的规整性有一定影响；催化剂中K含量、焙烧温度和焙烧时间对K-MCO的晶型影响较大,催化剂中出现了一个新的晶相K2Mn4O8.另外, K含量、焙烧温度和焙烧时间对催化剂的氧化还原性能也有较大影响.评价结果表明,所制催化剂对炭烟催化燃烧均具有较高活性,其中20% K-MCO-4h催化剂活性最高,催化燃烧炭烟的T50(炭烟的最大燃烧峰值)为331oC, CO2选择性为95.3%.催化剂的大孔结构效应以及K, Mn和Ce三者间的协同作用有利于提高催化剂催化燃烧炭烟的活性.另外,由于柴油车尾气排气口温度范围为175–400 oC,而本文所制催化剂催化燃烧炭烟的温度低于400 oC,因此该催化剂可以在柴油车尾气排气口温度范围内进行炭烟催化燃烧.由于具有合成步骤简单、活性高以及成本低等优点,该催化剂在实际应用方面具有广阔前景.
关键词:
三维有序大孔结构
,
锰铈复合氧化物催化剂
,
钾掺杂
,
炭烟燃烧
常桥稳
,
晏彩先
,
姜婧
,
叶青松
,
余娟
,
刘伟平
,
陈家林
材料导报
以一种直径约170 nm的PMMA微球胶体晶体为模板,复制出孔径约为95 nm的三维有序大孔SiO2,以这种大孔结构为载体,采用浸渍-焙烧法制备了三维有序大孔负载的Pt-SO4 2-/TiO2固体超强酸催化剂.探讨了TiO2负载量对三维有序大孔结构的影响.采用SEM、XRD、N2吸附-脱附实验对其大孔结构进行了表征.结果表明,适宜的TiO2负载量为30％(质量分数),太低,酸性不强,太高,易产生大孔的堵塞.负载后的大孔孔径约为75nrn,呈现一种厚壁的球形大孔结构.与通常的三维有序大孔材料(孔径大于300 nm)相比,这种孔径小化的大孔材料具有稳定性高和表面积大的特征.以乙酸和正丁醇的液相酯化反应为探针反应,发现这种大孔固体超强酸催化剂可以明显提高其催化活性.
关键词:
固体超强酸
,
三维有序大孔结构
,
负载
,
Pt-SO42-/TiO2
,
酯化反应
李石
,
杜聪聪
,
赵东风
,
刘贺峰
,
王永强
硅酸盐通报
以一定比例钛酸四丁酯、乙醇、醋酸、硝酸铁、尿素和水配制的溶胶溶液为前驱体,对聚苯乙烯(PS)胶晶模板进行填充固化,并通过煅烧去除模板,得到三维有序大孔(3DOM) Fe/N/TiO2新型复合光催化剂材料.分别在紫外和可见光条件下,利用获得的3DOM Fe/N/TiO2复合光催化剂降解甲基橙有机废水.研究结果表明,3DOM Fe/N/TiO2材料在紫外和可见光条件下均具有良好的光催化降解能力,并且具有良好的再生循环使用能力.
关键词:
复合光催化剂
,
三维有序大孔结构
,
有机废水
,
可见光
