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钕掺杂对纳米TiO2光催化分解水制氢活性的影响

黄翠英 , 由万胜 , 党利琴 , 雷志斌 , 孙振刚 , 张澜萃

催化学报

采用溶胶-凝胶法制备了一系列纳米TiO2和掺杂Nd3+ 的纳米TiO2光催化剂,并通过XRD, UV-Vis, TEM和N2吸附等技术对其进行了表征和分析,考察了样品光催化分解水制氢的活性. 结果表明, Nd3+的掺杂使TiO2的相变温度从600 ℃提高到800 ℃, 同时有效抑制了TiO2的粒径增长,提高了粒子的分散性和样品的比表面积, Nd3+掺杂量越大,催化剂的比表面积越大. 掺杂Nd3+ 后, TiO2的光催化制氢活性提高,本实验中Nd3+的最佳掺杂量为0.1%, 此时催化剂的活性比未掺杂TiO2提高了3.5倍. 随着焙烧温度升高, TiO2和Nd3+/TiO2样品的光催化活性均下降,但同时一定量的金红石相与锐钛矿相共存所产生的协同效应也使样品的光催化活性有所提高.

关键词: , 氧化钛 , 光催化 , 水分解 , 氢气

Ti/SiO2催化H2O2氧化苯甲醇制苯甲醛反应机理的理论研究

张岩 , 黄翠英 , 王俊芳 , 孙琪 , 王长生

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2012.10924

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了非贵金属Ti催化H2O2氧化苯甲醇为苯甲醛的反应机理.考察了6条可能的反应途径,优化得到了各个途径的过渡态和中间体结构,计算了气相和液相中的反应势垒.结果表明,无催化剂时,H2O2氧化苯甲醇的反应途径具有非常高的反应势垒,反应不能进行;以Ti/SiO2为催化剂时,标题反应在乙腈溶液中的反应势垒为123.8 kJ/mol,反应可在约353 K下发生.结果还表明,标题反应在极性较大的溶剂中有较高的反应势垒,而在气相或者极性较小的溶剂中的反应势垒较低.

关键词: 密度泛函理论 , 苯甲醇 , 氧化 , 反应机理 , 苯甲醛 , , 二氧化硅 , 负载型催化剂

新型含银配合物的合成与表征

方勇 , 解强 , 黄翠英

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2010.06.002

合成了一种由银直接连接Anderson型钼氧酸盐阴离子形成的新型二维配合物,并用单晶 X射线衍射仪测定了其晶体结构,用元素分析仪及红外光谱等进一步表征了化合物的结构.含银配合物为三斜晶系, P-1空间群,晶胞参数为a=1.167 6(3) nm,b=1.220 5(4) nm,c=1.256 6(6) nm;α=95.313(5)°,β=113.974(5)°,γ=117.079(3)°;V=1.369 5(9) nm3,Z=1.配合物中,相邻的4个{Fe (OH)6Mo6O18}3-之间存在两种连接方式,一种是被孤立的{AgO6}八面体通过端氧沿b轴连接起来;另一种则是被2个共边相连的{AgO6}八面体通过端氧沿b轴桥连起来.这两种连接方式沿c轴方向交替排列形成了二维网状结构.

关键词: Anderson型钼氧酸盐阴离子 , 银离子 , 配合物 , 合成 , 表征

稀土离子掺杂对纳米TiO2光催化制氢活性的影响

黄翠英 , 张澜萃 , 李晓辉

催化学报

采用溶胶-凝胶技术制备了纳米TiO2和一系列稀土离子掺杂的TiO2光催化剂,通过X射线衍射、透射电镜及N2吸附等技术对其进行了表征,考察了样品光催化分解水制氢的性能. 结果表明,稀土离子掺杂有效抑制了TiO2粒子的生长,提高了粒子的分散性,增大了催化剂的比表面积,从而大幅度提高了其光催化分解水制氢的性能. 其中, Gd3+掺杂的TiO 2样品粒径最小,分散性最好,比表面积最大(是未掺杂TiO2的35倍). 掺杂离子的电子构型对样品的光催化制氢活性有较大影响,具有全空电子构型的La3+和半充满电子构型的G d3+掺杂的样品具有较高的光催化制氢活性(分别是未掺杂TiO2的3.69倍和3.72倍 ).

关键词: 稀土离子 , 二氧化钛 , 光催化 , 制氢 , 电子构型

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