二氧化钛溶胶日光下降解亚甲基蓝的研究郑琦

2007,Vol.24No.1Chemistry&Bioengineering16　　　:湖北省自然科学基金项目(2004ABA182),武汉市科技局科技计划资助项目(20055102030):2006-11-08:郑琦(1962-),女,江西石城人,博士,副教授,主要研究方向:光分析化学。　1,1,2,2(1.江汉大学化学与环境工程学院,湖北武汉430056;2.武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072)　　　:以自制TiO2溶胶为光催化剂,采用日光作为光源,研究了亚甲基蓝水溶液被光催化降解的各种影响因素。实验结果表明,TiO2溶胶光催化活性较高,在选定的实验条件下,对一定浓度的亚甲基蓝溶液降解率可达到80%以上。:日光;TiO2溶胶;亚甲基蓝;降解:X703　　　　　:A　　　　　:1672-5425(2007)01-0016-02　　,,。,,,,、。TiO2、、、,,[1～3]。20,[4,5]。,、。,TiO2,,,。TiO2[6],,。TiO2,、pH、、H2O2。1　1.1　TiO2,;(C16H18N3SCl·H2O),;。(UV-2401PC);X-(XRD):D8ADVANCE(BRUKER,AXS);(HRTEM):JEOLJEM2010FEF(UHR)。1.2　,TiO2,,,λmax=664nm,。(D):D=[(A0-A)/A0]×100%:A0;At。2　2.1　TiO2X-(1)1　TiO2XRDFig.1　XRDspectrumofTiO2hydrosol1,TiO2,,,5～8nm。2.2　　:/2007117　　　2,15mL,。,,,10h50%,,TiO2,。2.3　,615mLTiO2,,(25W),。(25W),2。2　Fig.2　Theeffectoflightsourceonphotocatalyticdegradationrate2,20h,510%(1～5);20h(6),50%。,TiO2,。,,,。2.4　pH,pH,。pH,,TiO2,,,,HO·,。2.5　(3)3,,,。,3　Fig.3　Theeffectofinitalconcentrationofmethyleneblueonphotocatalyticdegradationrate。,,,,;,,。2.6　H2O24×10-6mol·L-13%H2O21mL,30min,(80%)。H2O2,H2O2。H2O2,,HO·,;H2O2,,HOO·,,。2.7　TiO24×10-6mol·L-1,,。,TiO2,TiO2,,;TiO23.6×10-3mol·L-1,。TiO2,TiO2,,,。2.8　TiO2,。,,。TiO2,,TiO2,,(下转第76页)2007,Vol.24No.1Chemistry&Bioengineering18　　　:陕西省教育厅科研基金资助项目(04JK306):2006-10-31:郭延红(1965-),女,陕西延安人,副教授,主要从事加氢催化剂的研究。电话:[phone],E-mail:[e-mail]。Cu-Cr-Mo-La/SiO21,2(1.延安大学化工学院陕西省化学反应工程重点实验室,陕西延安716000;2.金澳科技化工有限公司,湖北潜江433132)　　　:用溶胶-凝胶法制备了一系列Cu-Cr-Mo-La/SiO2稀土复合加氢催化剂,通过TPR、XRD、TG技术对其进行了表征,并在一定条件下对其催化活性进行了评价。结果表明,在Cu/SiO2催化剂中引入Cr、Mo和稀土La氧化物使催化剂中CuO晶粒变小、分散性变大,提高了催化剂的稳定性及抗结焦能力。Cu-Cr-Mo-La/SiO2稀土复合加氢催化剂对硝基苯加氢制苯胺具有非常高的选择性和较高的转化率。:Cu-Cr-Mo-La/SiO2催化剂;硝基苯;加氢;苯胺:TQ131.21　TQ133.3　　　　:A　　　　:1672-5425(2007)01-0018-03　　,,[1]。、,,85%[2]。:,、、,;Ni,Ni(CO)4,,;Cu/SiO2,、、,。Cu/SiO2Cu-Cr/SiO2Cu-Cr-Mo/SiO2。Cu-Cr/SiO2,,,。Cu-Cr-Mo/SiO2,[3]。,-Cu-Cr-Mo/SiO2La,,。1　1.1　、、、,,,80℃30min,,,4,。,80℃1h,120℃2h,500℃4h,,。1.2　1.2.1　(TPR)TP-5000-Ⅱ()TPR。,N230min,30mL·min-1N2+H2(H25%),5℃·min-1。,N2+H25105。1.2.2　XRDXRD-7000X-(SHIMADZU),Cu,κα,λ=0.15418nm,40kV,40mA,0.02°,2θ:20°～80°,1deg·s-1。1.2.3　。ZRY-1P(:Cu-Cr-Mo-La/SiO2/2007119　　　)。10mg,(30mL·min-1)10℃·min-1550℃,TG。1.2.4　。,。50～100mg,。N2300℃,1h,H2,3h。,OV-101,150℃,250℃,220℃。2　2.1　XRD(1)1　XRDFig.1　XRDpatternsofthecatalysts1,XRD,CuO,,。CuO/SiO2。XRD,XRDCuO。,,“”,,,[4]。1,CuOCuO/SiO2,、。,Cu-Cr/SiO2、Cu-Mo/SiO2、Cu-Cr-Mo/SiO2、Cu-Cr-Mo-La/SiO2,Cr2O3、MoO3Cu,、;CuCr、Mo[5],。2.2　TPR(2)2,,。,,。,Cu-Cr/SiO2、Cu-Mo/SiO2、Cu-Cr-Mo/SiO2、Cu-Cr-Mo-La/SiO2,,。2　TPRFig.2　TPRcurvesofthecatalysts2.3　1。1　Tab.1　ProcessofburningcokeandresultsofweightlossesCu/SiO2Cu-Cr-Mo/SiO2Cu-Cr-La/SiO2Cu-Cr-Mo-La/SiO2Cu-La/SiO2/℃234214212211205/%19.416.315.615.011.1:Cu-Cr-Mo-La/SiO2/2007120　　　1,Cu/SiO219.4%。Cu-Cr-Mo/SiO2,Cu-Cr-Mo-La/SiO2,15%～16%。1,,11.1%,CrMo,。,20～30℃,,,。2.4　(2)2　　Tab.2　Comparisonofthecatalyticperformancesofdifferentcatalystsduringgas-phasehydrogenationofnitrobenzene/g/%/%Cu/SiO20.178.583.5Cu-Cr/SiO20.189.690.5Cu-Mo/SiO20.194.390.3Cu-Cr-Mo/SiO20.196.793.8Cu-Cr-Mo-La/SiO20.195.592.72,Cu/SiO2,:Cr2O3、MoO3La2O3,Cu。。Cu-Cr-Mo-La/SiO2Cu-Cr-Mo/SiO2,,。。3　(1)Cr2O3、MoO3La2O3Cu,,。(2),20～30℃,。,。(3)Cu-Cr-Mo-La/SiO2,,。:[1]　,.[J].,2000,11(2):78-82.[2]　.[J].,2002,18(5):32-38.[3]　,,,.Cu/SiO2[J].,1997,14(2):57-59.[4]　,,,./[J].,2005,56(11):2114-2118.[5]　,,,.---/-/[J].(),1998,19(3):27-29,67.StudiesonPreparationandCharacterizationofRareEarthCompositeHydrogenationCatalystCu-Cr-Mo-La/SiO2GUOYan-hong1,BAIDan-jiang2(1.ShanxiKeyLaboratoryofChemicalReactionEngineering,InstituteofChemicalEngineering,YananUniversity,Yanan716000,China;2.GroupCompanyofJinaoTechnologyandScienceEngineering,Qianjiang433132,China)Abstract:TherareearthcompositehydrogenationcatalystCu-Cr-Mo-La/SiO2waspreparedbythesol-gelprocess,andwasusedingas-phasehydrogenationofnitrobenzenetoaniline.TheresultsshowedCu-Cr-Mo-La/SiO2catalystexhibitedhigheractivityandbetterselectivityforaniline.Therelationshipbetweenthecatalyticac-tivityandnatureoftheactivesiteswasdiscussedbasedonvariouscharacterizationsincludingXRD,TPR,TG,ect.AddingCr,Mo,LaintoCu/SiO2catalystcouldmakeCuOgrainownsmallersizeanddispersebetter,whichenhancedthestabilityandanticokingabilityofthecatalyst.Keywords:Cu-Cr-Mo-La/SiO2catalyst;nitrobenzene;hydrogenation;aniline2007,Vol.24No.1　Chemistry&Bioengineering21　　　:2006-09-18:谢海安(1963-),男,湖南怀化人,博士,副教授,从事高分子材料的研究工作。E-mail:[e-mail]。W/OSiO2,,,　(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)　　　:选择适当的乳化剂和水解温度以及控制水与乳化剂的摩尔比,采用W/O型微乳液法在聚醚多元醇中通过正硅酸乙酯的水解、缩合反应合成了纳米SiO2。红外光谱法(FTIR)证明纳米SiO2粒子的生成,透射电子显微镜(TEM)显示合成的SiO2微粒呈球状且分散,粒径分布在50～70nm。研究了反应时间、正硅酸乙酯用量、滴加速度及pH值对纳米SiO2制备的影响。通过实验得知,反应时间2h左右,24mL聚醚多元醇中正硅酸乙酯的用量0.9～3.6mL,在10min内滴加完毕能达到最佳反应效果。:纳米SiO2;微乳液;正硅酸乙酯;制备:TQ127.2　　　　　:A　　　　　:1672-5425(2007)01-0021-02　　SiO2()。,,()[1]。SiO2、、、,、、、、、、[2],、、、。SiO2,、[1]。[3]。,“”、,[4,5],。W/O(TEOS)SiO2,FTIRTEM,SiO2。1　1.1　JH-365(365mgKOH·g-1),;[(--(3--)],;,,;,,;(SDBS),,;,。1.2　JH-365、、24∶1.5∶0.8[6]:0.25%SDBS,55℃,,,,pH8～9。TEOS,,,2hSiO2。2　2.1　SiO2(1)1　SiO2Fig.1　TheFTIRspectrogramofnanosizeSiO2particles13425cm-1,1632cm-1,:W/OSiO2/2007122　　　1084cm-1Si-O-Si,451cm-1Si-O-Si。2.2　SiO2(2)　A.5