负载型TiO2催化臭氧化去除腐殖酸的实验研究

以实验室自制的负载型TiO2为催化剂,研究了其对水中溶解性腐殖酸的催化臭氧化效能。结果表明负载型TiO2对臭氧化去除溶解性腐殖酸有明显的催化作用,反应25min,对腐殖酸的去除率可达到86.8%,较单独臭氧化提高了28.8%;通过Na2CO3对催化反应的影响间接推断TiO2催化臭氧化反应遵循自由基反应的原理;实验最佳条件为:催化剂涂膜层数6层、焙烧温度700℃、溶液pH=10、放电电流0.4A、反应溶液初始浓度10mg/L;催化剂重复使用8次后,其催化活性变化较小,溶液中无钛离子溶出。     

复合催化剂对气相苯和甲苯的光催化降解研究

研究了在无催化剂、纯锐钛矿、纯金红石以及复合催化剂时苯和甲苯的光催化降解情况,考察了反应物初始浓度以及不同催化剂组成时苯和甲苯的光催化降解. 结果表明,使用锐钛矿催化剂,苯和甲苯降解效率都有很大提高,而使用金红石催化剂,苯和甲苯降解效率提高的幅度不大,这主要与锐钛矿和金红石的晶体结构有关. 在无催化剂和以金红石为催化剂时,甲苯比苯更容易降解;以锐钛矿为催化剂时苯比甲苯更容易降解. 初始浓度对苯和甲苯的光催化降解过程有一定的影响,在低浓度时降解速率较快,而在高浓度时降解速率较慢. 在锐钛矿催化剂中掺入一定量的金红石可提高催化剂的光催化活性. 对于苯,锐钛矿80%、金红石20%的复合催化剂光催化活性最高;而对于甲苯,锐钛矿90%、金红石10%的复合催化剂光催化活性最高.     

煤和聚丙烯腈炭化过程中负载铁原子在表面与体相间的质量迁移

采用ＸＰＳ和Ａｒ＾＋离子刻蚀技术，研究了炭化过程中铁原子在煤和聚丙烯腈表面和体相间的质量分布规律。结果发现，随炭化进行铁原子由表面向体相迁移和富集，炭化温度升高，迁移和富集增加，表面浓度逐渐降低，以致铁原子沿粒子径向呈浓度梯度分布。     

用MnSO_4作催化剂测定废水中的COD

介绍了用 Mn SO4代替 Ag2 SO4作催化剂测定废水中 COD的方法。该方法可降低分析成本 ,且使回流时间缩短为 30 m in,方法的变异系数、回收率分别为 0 .6 5 %和 96 .8%～10 0 .8%     

气相中芥子气模拟剂2-CEES在SO24-/TiO2上的光催化消除

与传统洗消法相比,光催化技术消除军用毒剂具有高效和无二次污染等优点,但TiO2的活性较低且易于失活以致难于实际使用.采用稀硫酸对TiO2进行表面修饰制备出了SO4-/TiO2催化剂,在连续流动微分反应器上考察其对芥子气模拟剂2-chloroethyl ethyl sulfide(2-CEES)的光催化降解活性和稳定性,并与TiO2进行了比较.结果表明,硫酸化处理不但可提高TiO2的活性也可提高其活性稳定性,其中以200℃焙烧所得样品ST200的性能最好.还研究了反应温度和水蒸气对ST200上2-CEES光催化降解的影响,发现在90℃反应,催化剂有较高的活性和稳定性;当给2-CEES初始浓度＜61 μL·L-1的体系中添加30.5 mL·L-1的水蒸气时,催化剂可维持长久的高活性.还发现将SO24-/TiO2负载在γ-A12O3、SiO2和木质活性炭(AC)上可提高SO24-/TiO2的活性和稳定性,其中以SiO2载体最佳.     

废水催化湿式氧化稀土金属氧化物催化剂的研制

采用共沉淀法制得锰铈复合氧化物催化剂,催化湿式氧化处理高浓度苯酚废水。通过正交实验筛选催化剂制备条件,单因素实验优化制得催化剂。研究了CWAO处理废水条件下的金属离子溶出和催化剂的表征。结果表明,该催化剂在低温低压条件下具有优良的湿式氧化催化活性,且金属离子溶出量低,是一种CWAO处理高浓度有机废水中极具应用前景的新型高效催化剂。     

环糊精键合Fe-TAML催化剂的制备及其活化H2O2氧化水中有机微污染物

为了提高Fe-TAML催化剂的稳定性和催化活性,通过磺酰氯化反应、金属螯合反应和亲核取代反应等方法将Fe-TAML与环糊精(CD)以共价键形式结合,制备了单-6-氧-CD键合Fe-TAML催化剂(CD-Fe-TAML).开展了CD-Fe-TAML的催化活性、稳定性测试及其活化H₂O₂氧化降解水中抗生素和农药等34种有机微污染物研究.与Fe-TAML相比,CD-Fe-TAML在pH为7.0条件下活化H₂O₂生成高价铁的速率提高49倍,对底物的催化降解速率提高25倍,且其自氧化速率降低70%.CD-Fe-TAML在pH为3.0～10.0范围内的稳定性比Fe-TAML的稳定性提高0.7～699倍,其中,在pH为3.0～7.0范围内提高33～699倍.CD-Fe-TAML的分子结构中的磺酸基官能团具有吸电子效应,能增加活性中心中Fe离子的正电荷密度,不仅加快H₂O₂的过氧键裂解和高价铁物种的生成,提高Fe-TAML的催化活性,还能提高其水解稳定性.同时,分子结构中...     

Palladium-phosphinous acid complexes catalyzed Suzuki cross-coupling reaction of heteroaryl bromides with phenylboronic acid in water/alcoholic solvents

Highly active, air-stable and water-soluble palladium-phosphinous acid complexes have been applied to Suzuki cross-coupling reaction of heteroaryl bromides under mild conditions in water/alcoholic solvents. Suzuki cross-coupling reaction of heteroaryl bromides with phenylboronic acid occurred efficiently using palladium phosphinous acid complexes (POPd) and phase transfer catalyst (tetrabutylammonium bromide and polyethylene glycol) in water/ethanol mixture, water/propanol mixture and neat water respectively, the corresponding yields of cross-coupling heteroaryl-aryls were satisfied. The tert-butyl substituted ligand di-tert-butylphosphino in combination with POPd was found to be more active than the same family derived catalysts dipalladium complexes POPd1 and POPd2, and other two kinds of Pd-catalysts Pd(PPh₃)₄ and Pd₂(dba)₃. The mechanism of Suzuki cross-coupling reaction between heteroaryl bromides and phenylboronic acid in water was proposed with respect to the key role of phase transfer catalyst on the transmetallation step. Compared with other solid phase transfer catalysts, TBAB was tested as the ideal one. The alkalinity of base and the molar proportion between POPd and TBAB were investigated in water and alcoholic solvents. Notably, in the presence of TBAB adding alcoholic solvents into water enhanced the yields of target products. However in terms of the liquid phase transfer catalyst of PEGs, mixing water into PEGs could slightly decrease the yields with respect to the water free PEGs bulk phase, which was probably due to the homogenous liquid conditions in pure PEGs and weak interactions between PEGs and heteroaryl bromide molecules in water depending on their molecular chain lengths.     

Mn/TiO2和Mn-Ce/TiO2低温脱硝催化剂的抗硫性研究

在低温选择性催化还原(SCR)反应条件下考察了烟气残余SO2对Mn/TiO2和Mn-Ce/TiO2催化剂选择性催化还原活性的影响,同时对SO2的影响机理进行了探讨.结果发现,Mn/TiO2催化剂在SO2反应气氛中失活很快,硫铵盐的沉积和活性组分的硫酸化是催化剂失活的重要原因;Ce的加入可以有效地抑制催化剂活性组分的硫酸化,同时还能降低硫酸盐在催化剂表面的稳定性,从而可以提高催化剂的抗硫性.