天津大学 化学工艺导师 姜浩锡
焙烧温度对乙醇脱氢制备乙酸乙酯Cu-Cr催化剂性能的影响
焙烧温度对乙醇脱氢制备乙酸乙酯Cu-Cr催化剂性能的影响张广信;房维洁;姜浩锡【摘要】研究了制备过程中焙烧温度对乙醇脱氢制备乙酸乙酯Cu-Cr催化剂性能的影响.结果表明,焙烧过程中催化剂发生了晶型转变,释放出氧气.随着焙烧温度的提高,催化剂的比表面积先增加后减少,在400 ℃时焙烧的催化剂比表面积达到最大.在反应温度220 ℃,乙醇液体空速1 h-1,反应压力常压的条件下,400 ℃时焙烧的催化剂具有最高的反应性能.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2010(027)017【总页数】3页(P31-33)【关键词】乙醇;乙酸乙酯;Cu-Cr;焙烧温度【作者】张广信;房维洁;姜浩锡【作者单位】巴斯夫吉化新戊二醇有限公司,吉林,吉林,132002;天津大学,石油化工技术开发中心,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津,300072;天津大学,石油化工技术开发中心,绿色合成与转化教育部重点实验室,天津,300072【正文语种】中文【中图分类】TQ426.8Abstract：The effect of calcination temperature on the performance of Cu － Cr catalyst which is used for ethanol dehydrogenation to ethyl acetate are investigated.The result shows that the catalyst crystal transforms andoxygen releasing during the calcination process.With the increasing of calcination temperature，the catalyst specific surface area firstly increases and then decreases，and reaches maximum at 4OO ℃.The catalyst has the highest catalytic performance when the reaction temperture is 2OO ℃，LHSV=1h－1，pressure is atmospheric pressure.Key words：ethanol；ethyl acetate；Cu－Cr；calcination temperature乙酸乙酯（EA）是应用最为广泛的脂肪酸酯之一，可用于醋酸纤维、乙基纤维、氯化橡胶、乙烯树脂、醋酸纤维树脂、合成橡胶等聚合物和医药中间体的生产。
天津大学化工学院化学工艺专业导师研究方向介绍
2.超临界流体技术
张敏华
研究员
硕士
1963.09
27401826
27406119
5.化工过程新工艺研究与开发
6.绿色合成与清洁生产技术
7.超临界流体技术研究
8.分子模拟与应用催化
天津大学化工学院化学工艺专业导师研究方向介绍
序号
姓 名
职 称
学位
出生年月
办公电话
主 要 研 究 方 向
1
邹竞
院士(博导)
1936.2
1..新型感光材料研究
2.电子显示材料与技术
3.绿色化学与化工
2
马沛生
教授(博导)
硕士
1935.02
27890907
1.计算机化工与化工数据
2.环境化工
3.能源化工
3
米镇涛
2.化工过程新工艺研究与开发
3.化工新型分离技术研究
17
董秀芹
研究员
硕士
1964.3
27406119
1.超临界流体技术研究
2.绿色合成与清洁生产技术
18
刘 成
研究员
硕士
1964.11
27406119
1.生物质转化与基因工程
2.化工过程的分析、模拟与优化
19
李 韡
副教授
博士
1971.05
27408891
1.仿生合成膜分离工程
2.绿色化学工艺
20
张香文
副教授
硕士
1964.02
27402604
1.化工新材料
2.专用化学品的合成与性能研究
21
张毅民
副教授
博士
1961.07
【CN110042418A】一种135己三烯的电化学制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910276270.8(22)申请日 2019.04.08(71)申请人 天津大学地址 300072 天津市南开区卫津路92号(72)发明人 王庆法 袁刚 张香文 王涖 邹吉军 刘国柱 李国柱 (74)专利代理机构 北京市领专知识产权代理有限公司 11590代理人 陈有业(51)Int.Cl.C25B 3/00(2006.01)(54)发明名称一种1,3,5-己三烯的电化学制备方法(57)摘要本发明公开了一种1,3,5-己三烯的制备方法，以惰性电极为工作电极和对电极，以己二烯二酸溶液在质子或非质子溶剂中的溶液作为电解液进行电解得到1,3,5-己三烯。
本发明首次采用电化学的方法制备1,3,5-己三烯，己二烯二酸是一种可再生的绿色原料，可以完全采用水溶液体系，得到的1,3,5-己三烯自然分离，产物纯度高。
权利要求书1页 说明书4页CN 110042418 A 2019.07.23C N 110042418A权 利 要 求 书1/1页CN 110042418 A1.一种1,3,5-己三烯的制备方法，其特征在于，以惰性电极为工作电极和对电极，以己二烯二酸在质子或非质子溶剂中的溶液为电解液进行电解得到1,3,5-己三烯。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述质子或非质子溶剂为去离子水、乙醇、丙酮或乙腈中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还向所述电解液中加入支持性电解质，所述支持性电解质选自碱性物质或中性物质。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述惰性电极为金属铂或石墨。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，通过选择铂电极为工作电极来提高所述制备方法的法拉第效率以及产物1,3,5-己三烯的选择性。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过选择碱性化合物作为支持电解质、并提高支持电解质的浓度来提高所述制备方法的法拉第效率以及产物1,3,5-己三烯的选择性。
硅藻土基纳米二氧化钛降解甲醛的实验研究
第32卷第1期2012年1月环境科学学报Acta Scientiae CircumstantiaeVol．32，No．1Jan．，2012作者简介：俞成林（1983—），男，工程师，E-mail ：chenglin_yu@tftm．com．cn ；*通讯作者（责任作者），E-mail ：ykang@tju．edu．cn Biography ：YU Chenglin （1983—），male ，engineer ，E-mail ：chenglin_yu@tftm．com．cn ；*Corresponding author ，E-mail ：ykang@tju．edu．cn俞成林，权红恩，康勇．2012．硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛的实验研究［J ］．环境科学学报，32（1）：116-122Yu C L ，Quan H E ，Kang Y．2012．Experimental study on the formaldehyde degradation by nano-TiO 2immobilized on diatomite ［J ］．Acta Scientiae Circumstantiae ，32（1）：116-122硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛的实验研究俞成林，权红恩，康勇*天津大学化工学院，天津300072收稿日期：2011-03-29修回日期：2011-05-19录用日期：2011-05-23摘要：对比研究了硅藻土和硅藻土基纳米二氧化钛光催化剂对甲醛的吸附降解特点．通过改变反应器内甲醛的初始浓度、反应温度、光照强度和相对湿度，研究了涂覆量为62．5g ·m －2的硅藻土基纳米TiO 2光催化剂对甲醛气体的降解效果．研究结果表明，硅藻土只对甲醛有一定的吸附作用，而硅藻土基纳米TiO 2对甲醛具有持续的吸附和降解作用．反应器内甲醛初始浓度越高，降解时间越长；初始浓度为6．0ˑ10－3mg ·L －1的甲醛气体，经过150h 降解率才能达到99%以上，而初始浓度为2．0ˑ10－3mg ·L －1和4．0ˑ10－3mg ·L －1的甲醛气体分别在14h 和32h 内就可以达到相同的降解率．反应温度越高，硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛所需要时间越短；15ħ时将初始浓度为2．0ˑ10－3mg ·L －1的甲醛完全降解需要50h ，而45ħ时仅需12h．光照是硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛的直接动力，光照强度为0时，甲醛几乎不能被降解，只被硅藻土基纳米TiO 2光催化剂吸附；在8100lx 的照度下，浓度为2．0ˑ10－3mg ·L －1的甲醛在14h 内能被完全降解．环境相对湿度越大，该催化剂对甲醛的降解越彻底；相对湿度50%时，硅藻土基纳米TiO 2光催化剂14h 内能将2．0ˑ10－3mg ·L －1的甲醛降解到3．72ˑ10－5mg ·L －1，在相对湿度80%时，甲醛能被降解到1．0ˑ10－5mg ·L －1．关键词：硅藻土基纳米TiO 2；甲醛；降解文章编号：0253-2468（2012）01-116-07中图分类号：X131，X512文献标识码：AExperimental study on the formaldehyde degradation by nano-TiO 2immobilizedon diatomiteYU Chenglin ，QUAN Hong'en ，KANG Yong *School of Chemical Engineering and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072Received 29March 2011；received in revised form 19May 2011；accepted 23May 2011Abstract ：The characteristics of the diatomite powder and the nano-TiO 2immobilized on diatomite for formaldehyde adsorption were compared．The formaldehyde degradation of the nano-TiO 2immobilized on diatomite by the dosage of 62．5g ·m －2was studied under the condition of varying original formaldehyde concentration ，reaction temperature ，light intensity and relative atmosphere humidity in the reactor．The results showed that the diatomite powder can only adsorb formaldehyde but the nano-TiO 2immobilized on diatomite can adsorb and degrade formaldehyde continuously．The degradation time was long for high formaldehyde original concentration．The degradation time of formaldehyde with original concentration of 6．0ˑ10－3mg ·L －1were 150h ，whereas only 14h and 32h for the original concentration of 2．0ˑ10－3mg·L －1and 4．0ˑ10－3mg ·L －1respectively when the degradation ratio above 99%．The higher reaction temperature was ，the shorter time of degrading formaldehyde．50h was needed for the complete photocatalyst oxidation of formaldehyde with original concentration 2．0ˑ10－3mg ·L －1under reaction temperature 15ħ，but only 12h under 45ħ．Light was the key driving power of the nano-TiO 2immobilized on diatomite degrading formaldehyde．The degradation time of formaldehyde of 2．0ˑ10－3mg ·L －1was 14h when the light intensity was 8100lx ，but formaldehyde could hardly be degraded when the light intensity was 0lm ·m －2．The rate of formaldehyde degradation by the photocatalyst was also enhanced by the relative humidity in the reactor．The formaldehyde degradation time from 2．0ˑ10－3mg ·L －1to 3．72ˑ10－5mg·L －1was 14h under the relative humidity of 50%，but to 1．0ˑ10－5mg ·L －1under the relative humidity of 80%．Keywords ：nano-TiO 2immobilized on diatomite ；formaldehyde ；degradation1引言（Introduction ）随着人们生活、工作环境等条件的改善，居室和办公场所内的有害物质逐渐成为人体健康的杀手，这些有害物质主要有氡、氨、苯、甲醛和其它挥发性有机物（VOCs ），而其中又以甲醛含量最多、危害最大（王国庆等，2006；侯一宁等，2004）．室内的甲醛主要来自装修时使用的不合格粘合剂、化纤地毯、油漆涂料，此外，日常用品如化妆品、清洁剂、杀虫剂、消毒剂、防腐剂、纸张、纺织纤维等也含有甲1期俞成林等：硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的实验研究醛（王炳强，2005）．因此，研究甲醛气体的降解对整个室内有害物质的净化具有一定的代表性．自20世纪50年代以来，人们就从甲醛的源头上进行了许多净化研究和实际应用（Stage et al．，2002；Chin et al．，2006；Ao et al．，2004；李玉华等，2007；胡将军等，2004；Liu et al．，2005）．室内通风是最原始的去除甲醛的方法，通过室内外气体流动将室内甲醛带出室外，但这只能暂时稀释室内甲醛的浓度，而且室内通风受时间、地点的限制；空调的使用最初也被认为是处理甲醛等有害气体的有效途径，有害气体被抽出，送进新鲜空气．但是，随着人们认识的提高，发现空调只能对室内有害气体进行稀释，且空调的使用受到季节等因素的制约．目前，常用的空气净化器主要应用活性炭等材料的强吸附性吸附甲醛等污染物，但需要人们定期清洁、更换吸附材料，否则容易造成二次污染．相对于物理法的短效和易二次污染等缺点，化学降解法因具有持续高效、彻底清除、方便快捷等优势越来越受到人们的青睐，且以光触媒最具优势．研究发现，纳米二氧化钛能在常温常压下使多种有害气体分解为无害气体，不会造成二次污染，且光催化氧化无选择性，反应所需的温度范围宽，使用成本低，不需更换再生，在空气净化方面具有一定的应用潜力（孙和芳等，2007；丁震等，2006；朱顺萍，2007；Ching et al．，2004）．纳米TiO2因其呈超细粉末状而存在分散性差、难固定等缺点，若将其直接搀到涂料中涂抹室内墙壁或家具表面，难免脱落．而应用颗粒较大、吸附性强的硅藻土粉末作为纳米TiO2的载体就能克服以上缺点．基于此，在课题组前期研究的基础上（俞成林，2007；俞成林等，2008），采用以硫酸氧钛为原料，尿素为沉淀剂，硅藻土为载体制备出的硅藻土基纳米TiO2粉体材料作为光催化剂，将其用于降解甲醛气体的实验研究中，并按62．5g·m－2的涂覆量将硅藻土基纳米TiO2样品涂敷于玻璃表面，放入光反应器中，研究反应器温度、相对湿度、光照强度和甲醛初始浓度等因素对光催化剂降解甲醛效果的影响，以期为该催化剂的实际应用积累研究数据．2实验部分（Experimental）2．1实验材料及仪器实验选用的光催化剂为硅藻土基纳米TiO2粉体，载体硅藻土颗粒的粒径为10 100μm，比表面积为1．2995m2·g－1，硅藻土表面TiO2的粒径为150 nm，TiO2在硅藻土表面的覆盖率为75%，光催化剂的微观情况如图1所示．甲醛标准溶液浓度为100 mg·L－1，反应器内甲醛气体由微量注射器注入定量标准甲醛溶液蒸发而产生．图1硅藻土基纳米TiO2粉体的微观照片Fig．1The microcosmic pictures of nano-TiO2immobilized onto diatomite实验使用的装置和仪器主要包括：自制的全封闭有机玻璃光催化反应器（图2），有效容积为13.57L，光催化剂的涂敷载体为毛玻璃，有效面积为0．08m2；BS210S型分析天平（北京塞多利斯仪器系统有限公司），GC789-Ⅱ气相色谱（上海天美科学仪器有限公司）和LRH-250-ZⅡ型可控温光照培养箱（广东省医疗器械厂）．图2降解甲醛气体的内循环反应器（1．取样口，2．风扇，3．反应器外壳，4．光催化剂及玻璃板载体，5．进样口，6．玻璃板夹槽）Fig．2The innercircle reactor for degradating formaldehyde（1．sampling tube，2．stirring fan，3．reactor shell，4．photocatalyst and its glass plate carrier，5．feed tube，6．glass plate trough）2．2实验方法本文按62．5g·m－2的涂覆量将硅藻土基纳米711环境科学学报32卷TiO 2样品涂敷于玻璃表面，放入如图2所示的自制反应器中，将定量甲醛标准溶液注入密闭的反应器，置放于可控温光照培养箱中，调节反应器中温度、相对湿度、光照强度、甲醛初始浓度等条件，在一定的时间间隔内用气相色谱测定反应器中剩余甲醛气体的含量，做出各条件下的时间-甲醛含量曲线．3结果与讨论（Results and discussion ）3．1反应器吸附实验甲醛气体具有强吸附性，将一定浓度的甲醛气体注入反应器后，不可避免地会有部分甲醛吸附到反应器内壁上．为此，实验在较高的甲醛浓度下，测定了反应器对甲醛气体的吸附平衡曲线（图3），并在后续的实验中将反应器内壁对甲醛气体的吸附量消除掉，以此克服降解实验的误差．图3反应器内壁对甲醛气体的吸附曲线Fig．3Adsorption curve of the reactor wall-inside to formaldehyde由图3可知，初始浓度为0．0044mg ·L －1的甲醛气体在反应器内经过3h 后可降至0．0026mg ·L －1，一直到23h 时为止，甲醛浓度在0．0026mg ·L －1上下微弱波动．从曲线可以看出，在前3h 内，反应器内壁对甲醛气体的吸附呈线性关系，且曲线斜率很大；3h 后，吸附基本达到饱和状态，在反应器内壁甲醛的吸附与脱附呈动态平衡，围绕平衡点浓度波动．由此可见，反应器对甲醛气体的吸附饱和浓度约为0．0018mg ·L －1，达到平衡的时间为2．5 3．0h．因此，后续实验均在所需要的甲醛浓度基础上增加0．0018mg ·L －1的甲醛气体，且注入甲醛标准溶液3h 后开始实验计时，从而消除因反应器对甲醛的吸附而造成的实验误差．3．2硅藻土基纳米TiO 2与硅藻土对甲醛气体吸附降解的比较硅藻土表面的多孔特性使其具有很大的比表面积，因此具备很强的吸附性，但这种吸附只是甲醛在硅藻土表面的物理吸附，在外界条件改变下很容易脱附出来．而本文使用的硅藻土基纳米TiO 2光催化剂能够有机地将硅藻土大的比表面积和纳米TiO 2在光照条件下的高降解活性结合起来，彻底降解催化剂表面所吸附的有害物质，且这种吸附和降解过程是持续进行的．为了检验这种优势，本文分别选取相同质量的硅藻土与硅藻土基纳米TiO 2，在相同的条件下做等量甲醛气体吸附、降解实验，在相同时间间隔内用气相色谱测定反应器内甲醛气体的含量，两种粉体材料在30h 内对甲醛气体的吸附降解曲线见图4．图4硅藻土及硅藻土基纳米TiO 2对甲醛气体吸附降解效果的比较Fig．4The comparison for the adsorption and degradation of formaldehyde between diatomite and nano-TiO 2loaded to the diatomite从图4可以看出，初始浓度相同的甲醛气体在不同材料上吸附降解的情况不同，硅藻土对甲醛气体吸附实验的前10h 内，甲醛浓度下降，表明硅藻土对甲醛的吸附速率大于硅藻土表面甲醛的脱附速率；10h 后，硅藻土对甲醛的吸附达到平衡，此时硅藻土对甲醛的吸附和脱附速率近似相等，因此，在反应器内的甲醛气体含量保持不变．由图4还可知，0．0128mg ·L －1的甲醛气体经过10g 硅藻土吸附平衡后，浓度达到0．0106mg ·L －1，则1g 硅藻土对甲醛的吸附量为0．00298mg．相同质量的硅藻土基纳米TiO 2对甲醛的处理中，前10h 该样品对甲醛的吸附降解速率较硅藻土8111期俞成林等：硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛的实验研究对甲醛的吸附速率要快得多，甲醛浓度从初始的0.0128mg ·L －1降到10h 时的0．0080mg ·L －1；再经24h ，该样品对甲醛仍具有降解作用，这是由于开始反应的10h 内，硅藻土基纳米TiO 2对甲醛气体既有物理吸附，又有光降解化学反应，即TiO 2表面形成的强氧化性空穴-电子对将吸附到硅藻土表面的甲醛氧化成二氧化碳和水，因此，硅藻土基纳米TiO 2对甲醛的处理比单用硅藻土对甲醛的吸附速率大、吸附量多、处理彻底．图中硅藻土基纳米TiO 2对甲醛的降解曲线显示，前10h 曲线斜率明显很大，当硅藻土基纳米TiO 2对甲醛气体的吸附及降解到一定量时，脱附的作用逐渐显现出来．但总体来看，甲醛含量不断减少，这表明硅藻土基纳米TiO 2对甲醛具有持续降解作用，因此，其降解曲线在后24h 是不断下降的．3．3甲醛浓度对硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛气体的影响在一定容积的密闭反应器中，相同质量的硅藻土基纳米TiO 2对不同浓度甲醛的处理效果是不一样的，本实验在其他条件相同情况下，用涂覆量为62．5g ·m －2的样品处理不同浓度的甲醛气体，做出时间-甲醛含量曲线，结果如图5所示．图5硅藻土基纳米TiO 2对不同浓度甲醛气体的降解曲线Fig．5The curve of reducing formaldehyde of different raw concentrations by nano-TiO 2loaded to the diatomite从图5可以看出，当初始甲醛浓度不高于0.004mg ·L －1时，在较短的时间内就能降到安全浓度（我国室内空气质量标准GB /T18883—2002规定，甲醛最大允许浓度为0．1mg ·m －3）以下，而初始浓度为0．006mg ·L －1时，降到安全浓度以下则需要很长的时间．从图5还可知，反应初期降解速率快，降解曲线斜率较大，随着反应时间的延长，降解速率逐渐减慢．在甲醛浓度为0．006mg ·L －1的条件下，反应后期还出现了甲醛浓度反弹的情况．这主要是因为硅藻土基纳米TiO 2对甲醛的降解分为3个过程，①样品将甲醛气体吸附到其表面；②硅藻土表面的纳米TiO 2将周围的甲醛催化降解；③样品表面的甲醛气体脱附出去．这3个过程同时进行．吸附甲醛越多，降解就越快，总体上来看就是甲醛减少的过程，这在图5的前期都有体现．随着催化反应的不断进行，反应会向甲醛减少的方向进行．因此，只要光照存在，催化反应就会持续进行，但这也并不意味着甲醛会无限量地按这种方式降解下去．催化剂在大量降解甲醛后，TiO 2表面的空穴-电子对得到还原，相互复合，这就使得产品总体氧化性减小，虽然在持续光照条件下TiO 2还会激发产生空穴-电子对，但由于生成的产物越来越多，吸附在产品表面从而阻碍了TiO 2接受光照的机会，最终导致催化剂的深度中毒而使催化降解速率越来越慢．高浓度的甲醛在降解后期（从第20 150h ），催化剂才能将0．001 0.002mg ·L －1的甲醛降到安全浓度以下，其降解速率很小，且甲醛浓度出现反弹．这是因为后期催化降解速率变慢，吸附到产品表面的甲醛浓度过高从而脱附出去，出现了短期的脱附量大于降解量的情况，但随着反应的进行，甲醛气体的含量逐渐减小，最终会降到安全浓度以下．3．4温度对硅藻土基纳米TiO 2降解甲醛气体的影响温度的高低直接影响了催化反应的速率．温度越高，甲醛气体的无规则运动越激烈，分子表现得越活跃，吸附到硅藻土基纳米TiO 2表面后与·OH 、·O －2结合的越迅速，相应地反应速率增大．本实验在不同的温度下进行了硅藻土基纳米TiO 2对甲醛气体的降解实验，降解曲线如图6所示．由图6可知，温度较低时，将0．002mg ·L －1的甲醛气体降解到安全浓度以下需要较长的时间，15ħ时需要54h ，而在45ħ下，则可在15h 内几乎完全降解．其主要原因有3个方面，①温度高时，反应器内甲醛分子内能较大，分子无规则运动激烈，与硅藻土基纳米TiO 2接触后反应迅速，虽然甲醛气体脱附也会因其活跃程度增加而增多，但总体上来说，吸附和降解的速率远高于脱附的速率；②温度升高，水蒸气的饱和蒸汽压增大，密闭容器中的相对湿度就会减小，硅藻土基纳米TiO 2就会将自身周围吸附的水蒸气释放出去以缓解相对湿度的减小，911环境科学学报32卷图6不同反应温度下硅藻土基纳米TiO2对甲醛气体的降解Fig．6The curve of reducing formaldehyde by nano-TiO2loaded to the diatomite under different temperatures这样硅藻土就会有更多的空间将甲醛气体吸附到自身周围，增加了参与TiO2反应的甲醛的质量，因此，这两个方面使得在高温时硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的速率远大于低温时降解甲醛的速率；③温度较高时，尤其是当反应器内的甲醛浓度低于反应器壁对甲醛的吸附饱和浓度时，甲醛从器壁的脱附速率增大，从而表观上也表现为催化剂的反应速率提高．3．5光照强度对硅藻土基纳米TiO2降解甲醛气体的影响由于光源形式不同，接受光照的空间也各异，因此，在光照范围内各点的光照强度（简称照度）也不同，为方便起见，一般采用平均照度作为某固定光源对特定空间光照强度的大小．本实验在平均照度分别为0、2700、5400和8100lx的条件下考察了硅藻土基纳米TiO2对甲醛气体的降解效果，结果如图7所示．光照是影响硅藻土基纳米TiO2降解甲醛气体最主要的因素，纳米TiO2在一定波长（388nm以下）的光照作用下得到能量而被激发，产生具有高活性的光致电子和空穴．因为空穴具有很强的氧化性，可夺取吸附于半导体颗粒表面上的有机物或溶剂中的电子，导致原来不吸收入射光的物质被活化氧化；光电子具有很强的还原性，使得半导体表面的电子受体被还原．因此，在这样的波长下，光强越大，产生强氧化性的光致电子和空穴越多，对甲醛气体的降解越明显．可见光中含有的紫光（波长380nm）也能对纳米TiO2进行激发，因此，可见光的光照强度对甲醛降解有很大的影响．从图7还可以看出，图7不同光照强度下硅藻土基纳米TiO2对甲醛气体的降解Fig．7The curve of reducing formaldehyde by nano-TiO2loaded to the diatomite under the different illumination intensity当光照强度为0时，硅藻土基纳米TiO2在反应后期对甲醛的吸附降解几乎停止．随着照度的增加，硅藻土基纳米TiO2对甲醛的降解速率逐渐加快，将甲醛气体降到安全浓度以下所需要的时间逐渐变短．这是由于在没有日光灯光照条件下，硅藻土基纳米TiO2中的TiO2不能被激发，失去了光催化特性，而前10h内甲醛浓度下降较迅速，这是样品中硅藻土基吸附作用的结果．当反应器中有光照时，可见光中的紫光被纳米TiO2吸收，TiO2被激发，产生具有强氧化性的空穴-电子对，将吸附到硅藻土基周围的甲醛气体氧化．随着照度的增加，吸附降解曲线斜率明显变大，TiO2被激发的空穴-电子对增多，对吸附到样品周围的甲醛气体的氧化速度加快，甲醛气体的减少会使得具有强吸附性的硅藻土产品继续大量吸附周围的甲醛气体，因此曲线的斜率变大．3．6相对湿度对硅藻土基纳米TiO2降解甲醛气体的影响反应器内空气的相对湿度也是硅藻土基纳米TiO2降解甲醛气体的重要影响因素之一．在其他条件不变的情况下，相对湿度的变化意味着空气中水分含量的不同，而水分含量是影响纳米TiO2光催化活性的重要因素之一．根据人们对空气相对湿度的适应范围及实验条件所限，本实验分别在反应器内相对湿度为50%、60%、70%和80%的条件下，进行硅藻土基纳米TiO2对甲醛气体的吸附降解实验，吸附降解曲线如图8所示．相对湿度之所以对硅藻土基纳米TiO2降解甲醛气体有影响，是因为纳米TiO2被激发并最终产生具有强氧化性的·OH、·O－2．当波长小于388nm的0211期俞成林等：硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的实验研究图8不同的相对湿度下硅藻土基纳米TiO2对甲醛的降解曲线Fig．8The curve of reducing formaldehyde nano-TiO2loaded to the diatomite under the different relative humidity光照到纳米TiO2表面时，会被TiO2吸收，激发产生具有高活性的空穴－电子对，这种高活性的空穴-电子对会夺取周围O2和H2O中的电子而使其生成具有强氧化性的·OH、·O－2，而·OH、·O－2是催化氧化甲醛气体的直接原料，因此，密闭反应器中水蒸气的含量越多，生成的·OH、·O－2自由基也越多，对甲醛的降解就越迅速．图8结果显示，反应前期，不同相对湿度条件下，硅藻土基纳米TiO2对甲醛的吸附降解很迅速，这是硅藻土的强吸附性所起的主导作用，但不同相对湿度下，由于纳米TiO2对甲醛的光催化强度不同，降解曲线的斜率有所不同．当反应器内相对湿度为80%时，样品对甲醛气体的降解不但速度快，而且降解得彻底，在反应后期，反应器内几乎测不出甲醛气体的存在．按照相对湿度对甲醛气体的降解影响来看，相对湿度越大越好．但实际情却并非如此，在一般的家庭居室内，适合人们的相对湿度在40% 70%范围内，过于潮湿或干燥的空气环境都会使人们感到不舒服．因此，就硅藻土基纳米TiO2样品降解室内甲醛气体的功效及人体对室内相对湿度的适应范围而言，基本原则是保证人体健康舒适的前提下，相对湿度越高越好．4结论（Conclusions）1）甲醛浓度越高，降解所需时间越长．用涂覆量62．5g·m－2的硅藻土基纳米TiO2降解初始浓度为6．0ˑ10－3mg·L－1的甲醛气体，经过150h降解率可以达到99%以上，而初始浓度为2．0ˑ10－3 mg·L－1和4．0ˑ10－3mg·L－1的甲醛气体则分别在14h和32h内就可以达到相同的降解率．2）温度越高，降解甲醛所需要的时间越短．15ħ时，用涂覆量62．5g·m－2的硅藻土基纳米TiO2将初始浓度为2．0ˑ10－3mg·L－1的甲醛完全降解需要50h，而45ħ时仅需12h．3）光照强度是硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的直接动力．照度为0时，甲醛气体几乎不能降解，照度越大，降解速率越快，在8100lx的照度下，涂覆量62．5g·m－2的硅藻土基纳米TiO2在14h内就能将浓度为2．0ˑ10－3mg·L－1的甲醛完全降解．4）相对湿度越大，硅藻土基纳米TiO2对甲醛的降解越彻底．涂覆量62．5g·m－2的硅藻土基纳米TiO2在相对湿度50%的条件下，14h时能将2．0ˑ10－3mg·L－1的甲醛降解到3．72ˑ10－5mg·L－1，在相对湿度80%条件下，能降解到1．0ˑ10－5mg·L－1．责任作者简介：康勇（1968—），男，博士，天津大学化工学院教授，博士生导师，研究方向为非均相分离与水处理技术．E-mail：ykang@tju．edu．cn．参考文献（References）：Ao C H，Lee S C，Yu J Z，et al．2004．Photodegradation of formaldehyde by photocatalyst TiO2：effects on the presences of NO，SO2and VOCs［J］．Applied Catalysis B（Environmental），54：41-50Chin P，Yang L P，Ollis D F．2006．Formaldehyde removal from air via a rotating adsorbent combined with a photocatalyst reactor：kinetic modeling［J］．Journal of Catalysis，237：29-37Ching W H，Leung M L，Leung D Y C．2004．Solar photocatalytic degradation of gaseous formaldehyde by sol-gel TiO2thin film for enhancement of indoor air quality［J］．Solar Energy，77：129-135丁震，陈晓东，林萍．2006．纳米TiO2对气相中甲醛光催化降解的研究［J］．环境科学研究，19（4）：74-79Ding Z，Chen X D，Lin P．2006．Photocatalytic degradation of formaldehyde in air by nanometer TiO2［J］．Research of Environmental Science，19（4）：74-79（in Chinese）胡将军，李英柳，彭卫华．2004．吸附-光催化氧化净化甲醛废气的试验研究［J］．化学与生物工程，（1）：39-41Hu J J，Li Y L，Peng W H．2004．The experimental study of adsorption-photocatalytic oxidition of formaldehyde with ACF and TiO2［J］．Chemistry＆Bioengineering，（1）：39-41（in Chinese）侯一宁，王安，王燕．2004．二氧化钛———活性炭纤维混合材料净化室内甲醛污染［J］．四川大学学报（工程科学版），36（4）：41-44 Hou Y N，Wang A，Wang Y．2004．Removing formaldehyde from indoor gas by TiO2-active carbon fiber compound materials［J］．Journal of Sichuan University（Engineering Science Edition），36（4）：41-44（in Chinese）李玉华，王琨，赵庆良．2007．低浓度甲醛的光催化反应效率研究［J］．哈尔滨工业大学学报，39（2）：278-280121环境科学学报32卷Li Y H，Wang K，Zhao Q L．2007．Study on the removal efficiency of low formaldehyde concentration with photocatalysis［J］．Journal of Harbin Institution of Technology，39（2）：278-280（in Chinese）Liu H，Lian Z，Ye X．2005．Kinetic analysis of photocatalytic oxidation of gas-phase formaldehyde over titanium dioxide［J］．Chemosphere，60：630-635Stage L，Kumiai K，Katsuyoshi N．2002．Humidifiable formaldehyde adsorbent［P］．Japan，JP2002085535．2002-03-26孙和芳，张国栋，郑光宇．2007．活性炭负载TiO2光催化降解甲醛［J］．安徽工业大学学报，24（1）：39-42Sun H F，Zhang G D，Zheng G Y．2007．Photocatalytic degradation of formaldehyde with TiO2/AC［J］．Journal of Anhui University of Technology，24（1）：39-42（in Chinese）王炳强．2005．室内环境检测技术［M］．北京：化学工业出版社．61-64 Wang B Q．2005．Testing Technology of Indoor Environment［M］．Beijing：Chemical Industry Press．61-64（in Chinese）王国庆，江丽，陈实，等．2006．室内甲醛污染及其控制［J］．环境科学与技术，29（12）：36-38Wang G Q，Jiang L，Chen S，et al．2006．Indoor formaldehyde pollution and its control［J］．Environmental Science＆Technology，29（12）：36-38（in Chinese）俞成林．2007．硅藻土基纳米二氧化钛的制备及其用于降解甲醛的研究［D］．天津：天津大学Yu C L．2007．The study on preparation of nanosized TiO2immobilized to diatomite particles and degradation process of formaldehyde［D］．Tianjin：Tianjin University（in Chinese）俞成林，康勇，赵薇．2008．硅藻土微粒负载纳米TiO2的制备［J］．纳米技术与精密工程，6（4）：254-260Yu C L，Kang Y，Zhao W．2008．Preparation of nano-TiO2immobilized onto diatomite micro-particle［J］．Nanotechnology and Precision Engineering，6（4）：254-260（in Chinese）朱顺萍．2007．TiO2催化降解室内甲醛的影响因素［J］．中国卫生工程学，6（1）：41-44Zhu S P．2007．Factors affecting photocatalytic degradation of indoor formaldehyde by TiO2［J］．Chinese Journal of Public Health Engineering，6（1）：41-44（in Chinese）221。
天津大学化学工艺专业考研
天津大学化学工艺专业考研一、研究方向及硕士指导教师：研究方向：1.绿色化学工艺过程；2.一碳化工与能源化工；3.高技术用功能化学品合成与性能研究；4.新型高效洁净分离技术；5.计算机化工与化工数据；硕士指导教师：马沛生、许根慧、刘家祺、米镇涛、李淑芬、许文、袁继堂、王成扬、刘昌俊、王亚权、王保国、张敏华、韩金玉、姜忠义、李永红、张香文、马新宾、李振花、马忠龙、李韡、张毅民、吕惠生、刘宗章、沈美庆、王莅、马海洪、董秀芹二、专业特点：化学工艺即化工生产技术，是指通过化学反应将石油、煤、天然气及生物质等原料物质转变为产品的方法和过程。
它利用已有化学、化学工程等科学成就为化学工业提供技术上最先进、经济上最合理的包括方法、原理、设备与流程等的成套技术，以确保生产出理想的产品。
因此它是化学工程与技术一级学科中直接面向人民生活、国民经济、国防建设的举足轻重的二级学科。
化学工艺包括有机化工、无机化工、能源化工、高分子化工、材料化工、环境化工等众多领域，覆盖面广，它不仅涵盖了传统的基础领域，同时与材料、能源、生物、医药、环境等学科渗透融合，不断地培植出新的生长点。
它既是一个历史悠久、曾做出重大贡献的学科，又是一个新世纪不可缺少的充满了生机与活力的学科。
天津大学化学工艺学科是1958年在前苏联专家的帮助下，由我国著名的化工专家张建侯教授和陈洪钫教授等知名学者创建的，当时名称为基本有机合成后更名为有机化工，学科目录调整后为化学工艺专业。
本学科1981年被批准为首批博士学位授予点，1986年被确定为国家重点学科，是国家211工程重点建设学科之一，与本学科直接相关有一碳化工国家重点实验室、国家重点化学工程联合实验室、国家精馏技术工程研究中心以及化学工程与工业化学博士后流动站。
本学科是教育部批准的首批设立长江学者特聘教授岗位的学科。
本学科学术队伍实力雄厚，梯队合理，在编人员共计45人，其中教授15人，副教授13人，其中博士生导师11人、硕士生导师27人。
微生物电池技术研究
微生物电池技术研究作者：姜秀华来源：《科技资讯》 2013年第12期（天津力神电池股份有限公司，天津，300384）摘要：微生物燃料电池具有原料广泛、反应条件温和、清洁高效等优点。
简述了MFC的原理、分类，对微生物燃料电池(MFC)产电影响因素进行了阐述，分析了MFC技术的用途，最后归纳了MFC技术的研究发展方向。
关键词：微生物燃料电池；产电；新能源中图分类号：X703.1 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2013)04(c)-0000-00Research of microbial fuel cell technologyJiang Xiu-hua(Tianjin Lishen Battery Joint-Stock Co., Ltd , TianJin, 300384, China)Abstract: Microbia1 fuel cells(MFCs) has the advantages of abundant fuel resource，mild reaction conditions and high efficiency．The principles,classification and characteristics of MFCs were briefly introduced.The affecting factors of power generation to MFCs were assessed，and the application of MFCs technology was analyzed．Finally，the direction of research and development of MFCs technology were summed up．Keywords: microbial fuel cell; electricity production; new energy微生物燃料电池（Microbial fuel cells, MFCs）是一种新兴的高效的生物质能利用方式，它利用细菌分解生物质产生生物电能，具有无污染、能量转化效率高、适用范围广泛等优点。
乙醇气相羰基化合成丙酸的研究
乙醇气相羰基化合成丙酸的研究
张敏华;于峰;姜浩锡
【期刊名称】《化学反应工程与工艺》
【年(卷),期】2004(020)004
【摘要】对Ni-Cu双金属催化剂上乙醇气相羰基化合成丙酸及丙酸乙酯的工艺条件进行了研究.结果表明,乙醇气相羰基化的适宜工艺条件为:压力0.2MPa,温度250℃,n(CO):n(EtOH):n(EtI)=10:5:1,乙醇液体空速1.56h-1.在此条件下乙醇羰基化反应中丙酸和丙酸乙酯的联合选择性可达89.5%.通过对反应产物的分析,提出了可能的反应机理及反应历程.
【总页数】5页(P327-331)
【作者】张敏华;于峰;姜浩锡
【作者单位】天津大学石化技术中心,绿色合成与转化教育部重点实验室,天
津,300072;天津大学石化技术中心,绿色合成与转化教育部重点实验室,天
津,300072;天津大学石化技术中心,绿色合成与转化教育部重点实验室,天
津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TQ225.12+3
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1.负载金属氯化物催化剂气相羰基化合成丙酸的研究 [J], 杨怡;徐英杰;闫更波
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5.乙醇羰基化合成丙酸及丙酸乙酯的催化剂研究及应用 [J], 袁传敏; 张亚珍; 何志祥
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天津大学化工学院硕士生导师——姜浩锡
职称：副研究员
职务：副研究员
导师类型：硕士生导师(硕导)
专业：化学工艺
联系电话： +86（0）22-27406119
传真： +86（0）22-27406119
通讯地址：
电子信箱：hxjiang@
主要教育经历
1998-2003，天津大学化工学院工业催化专业，获工学博士学位。
1992-1995，天津大学化工学院有机化工专业，获工学硕士学位。
1983-1987，天津大学化工学院工业催化专业，获工学学士学位。
主要研究方向：
应用催化，超临界流体技术
目前承担的主要科研项目
应用催化:
乙醇一步法制备乙酸乙酯工业催化剂开发
合作开发回收烯烃制取化工产品技术集成项目催化剂开发分项
超临界流体技术:
国家自然科学基金：具有纳米晶结构的MnOx-CeO2 中空纳米球催化剂合成调控机制研究
天津市自然科学基金：纳米晶Cu-Ce-Zr复合氧化物催化剂的SAS制备研究
代表性论著及专利
论文论著：
1. 超临界抗溶剂法纳米Al2O3-ZrO2颗粒的制备与表征，无机材料学报2010, l. 25(10):1065-1070
2. 超临界抗溶剂法制备纳米氧化铝颗粒，催化学报，2007, 28(10):890-894
3. Two Kinds of Active Sites on Cu Cr Catalysts for the Dehydrogenation of Ethanol to Ethyl Acetate, The 4th International conference on green and sustainable
chemistry &2nd Asia Oceanian conference on green sustainable chemistry,2009
4. Preparation and characterization of nano-crystalline Cex-Zr1-x-O2 catalyst by SAS, 9th International Symposium on Supercritical Fluids, 2008
5. Design and preparation of nano-particles by SAS, China-France Workshop on the Application of Supercritical Fluids Technology, 2008
授权专利：
1. 一种烷烃氧化催化剂及其制备方法, CN1191158
2. 用于生产顺丁烯二酸酐的钒-磷-锆混合氧化物催化剂的制备方法, CN1067189。