常平静
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程海洋
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林伟伟
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李小汝
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赵凤玉
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(14)60288-6
分别采用水热法(AgxS-H)和原位离子交换法(AgxS-IE)制备了AgxS.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射光谱、紫外可见近红外吸收光谱、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和表面光电压测试对催化剂进行了表征.以光(λ≥420 nm)降解亚甲基蓝为模型反应，考察了AgxS的光催化性能.与AgxS-IE相比， AgxS-H具有较小的粒径、较大的禁带宽度、较低光生电荷复合率，因此具有较高的光催化活性.此外， AgxS-H还表现了较好的稳定性，循环使用五次仍能够保持较高的光催化活性.结果表明， AgxS光催化降解亚甲基蓝主要以羟基自由基氧化为主，光生空穴氧化为辅的光催化氧化过程. AgxS-H作为一种有效的光催化剂，在降解有机染料污水方面具有潜在的应用价值.
关键词:
AgxS
,
可见光照射
,
光催化降解反应
,
有机污染物
,
禁带宽度
赵利军
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程海洋
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王承学
,
赵凤玉
应用化学
doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.09.150112
对氨基苯酚是一种重要的化工原料及医药中间体.由硝基苯合成对氨基苯酚具有明显的原料优势,并且具有流程短、能耗低等优点;但该方法通常以传统液体强酸为催化剂,存在设备腐蚀、需要用碱中和反应后的残余酸,产生大量盐固体废弃物等问题.因此,开发硝基苯加氢合成对氨基苯酚的绿色工艺具有重要的意义,也是近年研究的热点.现阶段的研究主要集中在开发可替代传统液体酸的催化剂,如固体酸、酸性离子液体、路易斯酸、二氧化碳-水以及固体酸负载金属纳米粒子双效催化剂等,并取得了较大的进展.本文主要综述和评价如上绿色酸催化体系中硝基苯加氢合成对氨基苯酚的最新进展并对其未来发展进行了展望.
关键词:
硝基苯
,
对氨基苯酚
,
选择性加氢
,
固体酸
,
酸性离子液体
,
路易斯酸
,
CO2-H2O体系
郝裕芬
,
林伟伟
,
赵凤玉
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00322
采用沉积-沉降法制备了负载型Au/γ-Fe2O3、Au/α-Fe2O3和Au/Fe3O4催化剂,并利用X射线粉末衍射技术对催化剂进行了表征.在不同反应介质(水、乙醇和无溶剂)中,研究了Au/FeOx催化剂催化3-硝基苯乙烯加氧反应,考察了反应温度以及载体对催化剂活性的影响.实验结果表明,在介质水中3-硝基苯乙烯的转化率要远高于乙醇中或无溶剂条件下的转化率,且随温度的升高而增大,而其加氢产物3-氨基苯乙烯的选择性无显著变化.不同氧化铁载体负载的Au催化剂在水中的活性顺序为Au/γ-Fe2O3>Au/α-Fe2O3>Au/Fe3O4,其活性的差异被认为来自于不同氧化铁载体与Au之间的相互作用.
关键词:
金催化剂
,
硝基苯乙烯
,
加氢
,
氧化铁
,
水
王凌燕
,
禚林海
,
赵凤玉
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61024-5
与块体材料相比，功能复合材料表现了更加优异的性能，而且比其中任何单一组分的性能都好，因此在催化、锂离子电池等领域得以广泛研究。通常情况下，在复合材料的制备中金属或金属氧化物粒子要求能够以足够小的粒径在基底上均匀分散，并实现活性组分负载量的可控。据报道，很多方法可以将金属(或氧化物)活性组分引入到载体之中，比如水热/溶剂热、水解、热分解、化学气相沉积等，但这些方法均存在如下缺点。第一，为了获得满意的负载量和可控包覆，碳基底需要预氧化处理使其表面含有丰富的含氧官能团。例如，由于碳纳米管自身的相容性和加工性较差，需要硝酸预氧化处理；石墨烯也需要预处理为石墨烯氧化物然后再进行第二组分的负载。但是，剧烈的氧化处理条件不可避免地造成对碳sp2结构和电子特性的破坏，并且增加了繁杂的后续处理过程。第二，金属组分前驱体在基底上负载不完全，易形成自由粒子聚集在溶液中，从而降低活性组分的有效利用。第三，传统方法中由于使用水、乙醇等表面张力大的极性溶剂，导致粒子结晶再生长，形成的颗粒尺寸大，对催化剂会降低活性表面积及催化效率；对于电池材料会增加电极/电解液的接触面积，增加锂离子的扩散距离及电池充电过程的内部应力。而且，有机溶剂由于粘度大，不利于金属纳米粒子在基底上的均匀分散及合成过程的绿色化。因此，我们利用资源丰富，廉价的二氧化碳作为绿色溶剂，研究了二氧化碳膨胀的乙醇体系中金属(氧化物)纳米粒子在碳基底上均匀负载的方法。由于超临界二氧化碳具有独特的低粘度、“零”表面张力、高扩散能力、以及物性参数随温度和压力可调等特点，可以使金属(氧化物)前驱体不受液体毛细作用的限制在孔道中快速、均一地分散，保证孔结构稳定，对多孔复合材料的加工和制备表现了巨大的优势。同时，超临界二氧化碳的抗溶剂能力也能够有效降低乙醇和水引起的溶剂效应，从而降低纳米粒子之间的聚集。此外，通过改变前驱体的浓度可以精确调控表面组分的负载量。更重要的是，碳基底可以直接利用制备碳基复合材料，无需任何预处理及表面活性剂参与，避免了前处理对基底的形貌和电子特性的破坏。本综述首先介绍了超临界二氧化碳膨胀乙醇体系的属性，讨论了碳基复合材料在该体系中的形成机理。然后分别介绍了零维碳球、一维碳纳米管、二维石墨烯、三维多孔碳材料作为基底形成的一系列金属(氧化物)复合材料，及这些材料在催化和锂离子电池领域中的应用。最后，对超临界二氧化碳沉积方法的应用进行了总结和展望。
关键词:
二氧化碳膨胀乙醇
,
碳材料
,
金属氧化物
,
催化
,
电化学
