钒改性催化剂制备及表征论文
钒系复合氧化物催化剂用于硫化氢选择性氧化制备单质硫
钢系复合氧化物催化剂用于硫化氢选择性氧化制备单质硫对于硫化氢的选择性氧化到单质硫已经研究了超过三种车凡系复合氧化物催化剂，包括帆-钳、机-钿、锐-镁的二元氧化物。
催化反应是在固定床上进行的，反应器的温度在200-300o Co发现这些二元氧化物催化活性的强协同现象和选择性。
在相同的反应条件下，二元氧化物催化剂的性能在特定的组成范围内，优于相应的单氧化物催化剂。
这些协同现象表明，对于硫化氢选择性氧化，这些新的化合物Mo6V9O4O,BiVO4ZBi4V6O21和MgV2O形成的二元氧化物，比相应的单氧化物催化剂好。
用锐系二元复合氧化物催化剂获得的最大硫收率是97%,这比用纯的机氧化物(78%)得到的要高得多。
1.引言石油炼制工业利用加氢脱硫过程将石油储分的硫转化为硫化氢。
此外，天然气和煤气也含有0.3~3%的硫化氢。
高毒性的硫化氢通常通过C1aus方法转化为单质硫。
但是，由于热力学平衡的限制，C1aUS方法在中硫回收不完全(大约95~97%的硫被回收)。
因此，为了遵守严格的环境法规，需要一个尾气处理系统与C1aus 方法相结合来去除残留的硫化氢。
1885年，Chance和C1aus利用氧化铁来催化硫化氢转化为单质硫的选择性氧化反应(Thomas,1970)o最近，已经研制出了一个类似的催化方法(名为SupeiC1aus),从C1aus方法中通过选择性氧化剩下的硫化氢到单质硫来处理尾气。
用α-氧化铝负载的氧化铁/氧化铭催化剂(1agaS等人，1988；Terorde等人,1993；VanNiSSe1OOy等人，1993)这种选择性氧化的优点是它不是平衡的;因此,硫完全回收是可能的。
硫化氢的选择性氧化到单质硫可以通过以下四种反应式来表示(TerOrde,1993)主反应：凡5+%O2→+H2O(n=6→8)(1)副反应：H2S+%。
2→SO2+H2O(2)(/K SaZ ⑶(χh+2/。
O/S+SO2(4)最合适的催化剂应该够达到最大的硫产量和最小的SO2生成量。
v2o5催化剂制备
v2o5催化剂制备1.引言文章1.1 概述部分的内容：如今，催化剂在化学工业领域中被广泛使用，其在加速各种化学反应过程中起到了至关重要的作用。
其中，V2O5催化剂作为一种重要的氧化剂催化剂，具有独特的催化性能和广泛的应用前景。
V2O5催化剂主要应用于有机合成反应、环境污染治理、能源转化等领域，如苯胺氧化制备环氧丙烷、二氧化硫脱硝等反应。
本文将探讨V2O5催化剂的制备方法以及物料选择对催化剂性能的影响。
其中，制备方法包括了方法一和方法二两种不同的方案，这些方法包括了催化剂材料的合成步骤、煅烧工艺以及后续的制备优化。
在物料选择方面，我们将讨论原料的选择以及添加剂的选择对催化剂性能的影响。
通过对V2O5催化剂制备过程和物料选择的研究，我们可以进一步优化催化剂的制备工艺，并提出一些建议，以提高其催化性能和稳定性。
文章的研究目的旨在深入了解V2O5催化剂的制备方法及物料选择，并通过对实验结果的总结和分析，为V2O5催化剂制备工艺优化提供可行的建议。
这将有助于改进催化剂的性能和稳定性，拓宽催化剂在化学工业领域的应用范围，并为相关研究提供实验依据和理论指导。
文章结构部分的内容可以描述本文的组织结构和章节安排。
以下是文章结构部分的一个示例：1.2 文章结构本文主要探讨v2o5催化剂的制备方法和物料选择，并总结和分析实验结果。
文章的组织结构如下：2. 正文2.1 制备方法2.1.1 方法一2.1.2 方法二2.2 物料选择2.2.1 原料选择2.2.2 添加剂选择3. 结论3.1 实验结果总结3.2 催化剂制备优化建议通过对制备方法和物料选择的探讨，本文将介绍不同的制备方法和原料、添加剂的选择对v2o5催化剂的性能和催化活性的影响。
实验结果总结和制备优化建议部分将针对所得到的实验结果，总结出制备过程中的优劣点，并提出一些建议和改进方案，以进一步提高催化剂的活性和稳定性。
整篇文章将分析各个制备步骤的影响因素，并探讨解释它们对v2o5催化剂性能的影响，为制备高效、稳定的v2o5催化剂提供参考和指导。
钒氧化物／石墨烯催化剂的制备及其催化性能
钒氧化物／石墨烯催化剂的制备及其催化性能董永利;宋微娜;罗锦程;解丽萍;金焱翥;魏立国【摘要】采用水合肼还原法合成了系列钒氧化物／石墨烯（VOx／G ）复合材料催化剂。
利用XRD、Raman和SEM分析技术对不同还原温度和空气焙烧温度下合成的VOx／G系列催化剂进行了结构表征。
考察了VOx／G催化剂对苯羟基化制苯酚反应的性能。
结果表明：在适当条件下制备的VOx／G催化剂，钒活性物种高度分散于层层堆叠的石墨烯载体表面，催化剂展现出好的催化活性和高选择性；随催化剂合成温度和空气焙烧温度的变化，钒物种在催化剂载体表面的存在形式发生改变，从而影响了VOx／G催化剂反应活性。
%A series of VOx/G composite catalysts were synthesized by means of hydrazine hydrate reduction . The VOx/G catalysts prepared under different reduced temperatures and air calcination temperatures were characterized by using of XRD ,Raman and SEM analytical technique .The performance of VOx/G catalysts on the hydroxylation of benzene to phenol was investigated .The results showthat V active species on the VOx/G catalysts synthesized under certain context ,dispersed highly in the surface of graphene carrier with the structure of layer by layer stacking .The catalysts displays good catalytic activity and high selectivity .T he existing form of the V species in the surface of catalysts carrier changed w hen the synthesized temperatureand air calcination temperature for catalysts were changed ,which further affected the reactive activity of VOx/G catalysts .【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P36-40)【关键词】石墨烯;钒;催化剂;苯酚【作者】董永利;宋微娜;罗锦程;解丽萍;金焱翥;魏立国【作者单位】黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨 150022; 黑龙江大学化学化工与材料学院，哈尔滨 150080;黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨150022;黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨 150022;黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨 150022;黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨 150022;黑龙江科技大学环境与化工学院，哈尔滨 150022【正文语种】中文【中图分类】TQ426.61苯酚是一种重要的化工原料，它是酚醛树脂、合成纤维、己二酸、染料和医药生产的主要原料[1]。
钒酸铋掺杂改性及光催化性能研究
哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《钒酸铋掺杂改性及光催化性能研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。
据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。
对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。
本声明的法律结果将完全由本人承担。
作者签名：碴弗日期７川红年易月爿日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《钒酸铋掺杂改性及光催化性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。
本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。
本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。
本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。
本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。
不保密圈。
（请在以上相应方框内打、／）日势腓弓月弓ｆ日日舻每日弟拂缸名名签签者师作导ＳｔｕｄｙｏｎＰｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＭｏｄｉｆｉｅｄＢｉｓｍｕｔｈ场ｎａｄａｔｅＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｓｈｏｒｔａｇｅａｒｅｔｗｏｈｏｔｔｏｐｉｃｓ．Ｔｈｅｖｉｓｉｂｌｅ—ｌｉｇｈｔｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓｗｈｉｃｈＣａｎｕｔｉｌｉｚｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｕｓｉｎｇｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｏｒｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｂｅｃｏｍｅａｈｏｔｔｏｐｉｃｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．ＢｉＶ０４ｈａｓｇｏｔｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ，ｄｕｅｔｏｉｔｓｎａｒｒｏｗｂａｎｄｇａｐ（２．４ｅＶ），ｈｉｇｈｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙａｎｄｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｄｉｓｃｕｓｓｅｓｖｉｓｉｂｌｅ．１ｉｇｈｔ，ＢｉＶ０４ｉｓａｎｅｗｋｉｎｄｏｆｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｔｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｍｏｄｉｆｉｅｄＢｉＶ０４．ＴｈｅｐｕｒｅＢｉＶ０４ａｎｄＡｇ－ＢｉＶ０４，Ｃｕ—ＢｉＶ０４ｓａｍｐｌｅｓｈａｄｂｅｅｎｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｓｏｌ－ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ．ＡｎｄｗｅｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｒｏｄｕｃｔｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｅｄｂｙＸ．ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＥＭ），Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＦＴ－ＩＲ），Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ·ｖｉｓｉｂｌｅｄｉｆｆｕｓｅｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＤＲＳ）ａｎｄＸ—ｒａｙｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＸＰＳ）．Ｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｈｉｃｈｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｖｉａｔｈｅｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｍｅｔｈｙｌｏｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．ＸＲＤａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｗｈｅｎｔｈｅｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ５００。
钒酸铋复合光催化剂的改性及光催化性能的研究
钒酸铋复合光催化剂的改性及光催化性能的研究钒酸铋复合光催化剂的改性及光催化性能的研究摘要：光催化技术是一种环境友好且高效能的处理废水和空气污染物的方法。
钒酸铋（BiVO4）作为一种半导体光催化剂，在可见光区域中具有较高的光吸收能力和光生电荷分离效率。
然而，其光催化性能的提高仍然是一个挑战。
本研究通过不同的改性方法对BiVO4进行研究，以提高其光催化性能。
1. 引言光催化技术是一种能够利用可见光或紫外光激发半导体产生光生电荷并催化化学反应的技术。
相比于传统的化学处理方法，光催化技术具有无需添加化学试剂、反应条件温和、产物易分离等优点，是一种环境友好且经济可行的处理废水和净化空气的方法。
2. 钒酸铋的光催化性能及存在的问题钒酸铋是一种具有较高光催化活性的半导体材料。
其在可见光范围内的吸收能力较强，能够有效地产生光生电荷对。
然而，其光生电荷对的分离效率较低，导致光催化反应的效率较低。
此外，BiVO4的光吸收范围局限于可见光的一部分，不能完全利用整个可见光区域。
3. 钒酸铋的改性方法为了改善BiVO4的光催化性能，研究人员采取了多种改性方法。
一种常见的方法是通过合成氮、硫等元素的掺杂改变BiVO4的电子能带结构，促进光生电荷的分离。
另一种方法是通过复合BiVO4与其他光催化材料，如二氧化钛（TiO2）等进行复合。
复合BiVO4的光催化剂具有较强的光吸收能力和光生电荷分离效率，提高了催化反应的效率。
4. 钒酸铋改性及复合光催化剂的光催化性能研究4.1 钒酸铋的硫掺杂改性研究人员采用硫酸钠为硫源，采用水热法制备了硫掺杂BiVO4（S-BiVO4）。
实验结果表明，S-BiVO4的光催化活性显著提高。
硫掺杂可以调整BiVO4的电子能带结构，有利于光生电荷的分离。
此外，硫的掺杂还导致了BiVO4表面的氧缺陷增加，提高了反应物在催化剂表面的吸附能力。
4.2 钒酸铋与钨酸铋复合改性研究人员采用沉淀法将BiVO4与钨酸铋（H3BW12O40）复合，制备了BiVO4/H3BW12O40复合光催化剂。
《改性钒酸铋光催化剂的制备及其降解四环素的性能》范文
《改性钒酸铋光催化剂的制备及其降解四环素的性能》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，尤其是抗生素类污染物的排放对生态环境和人类健康构成了严重威胁。
四环素作为一类典型的抗生素污染物，其有效去除成为当前环境治理的迫切需求。
改性钒酸铋（BiVO4）光催化剂因其良好的光催化性能和环保特性，在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究改性钒酸铋光催化剂的制备方法，并探讨其降解四环素的性能。
二、改性钒酸铋光催化剂的制备改性钒酸铋光催化剂的制备过程主要包括原料选择、溶液配制、反应条件控制及后处理等步骤。
首先，选择合适的原料，如钒源、铋源以及其他掺杂元素等。
其次，根据一定的配比将原料溶解在适当的溶剂中，形成均匀的溶液。
然后，通过控制反应温度、时间、pH值等条件，使钒酸铋在溶液中发生化学反应并形成晶核。
最后，经过离心、洗涤、干燥等后处理步骤，得到改性钒酸铋光催化剂。
三、改性钒酸铋光催化剂的表征为确保制备的改性钒酸铋光催化剂具有良好的性能，需对其进行表征。
表征手段主要包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等。
通过XRD分析催化剂的晶体结构，SEM和TEM观察催化剂的形貌和微观结构，以评估其性能。
四、改性钒酸铋光催化剂降解四环素的性能研究将制备好的改性钒酸铋光催化剂用于四环素的降解实验。
首先，设置不同浓度的四环素溶液，将光催化剂加入其中。
然后，在一定的光照条件下，观察四环素的降解情况。
通过测定溶液中四环素的浓度变化，评估改性钒酸铋光催化剂的降解性能。
此外，还需考察不同因素（如光照强度、催化剂用量、反应时间等）对四环素降解效果的影响。
五、结果与讨论实验结果表明，改性钒酸铋光催化剂对四环素具有较好的降解效果。
在一定的光照条件下，随着反应时间的延长，四环素的浓度逐渐降低。
同时，通过调整光照强度、催化剂用量等参数，可以进一步提高四环素的降解效率。
此外，改性钒酸铋光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性，为实际应用提供了便利。
钒酸铁类Fenton催化剂的制备及性能研究
钒酸铁类Fenton催化剂的制备及性能研究孙浩;吴娟;马东;孙玉颖;崔春月【摘要】在不同酸碱条件下,采用水热法制备了FeVO4催化剂,利用XRD、TEM、FTIR对产物表征,并将其作为非均相类Fenton催化剂氧化降解有机染料罗丹明B,研究了初始反应溶液pH值、类Fenton试剂中各组分的浓度、钒酸铁催化剂的制备条件等因素对类Fenton反应效率的影响.结果表明,制备的钒酸铁为FeVO4.1.25H2O,在优化条件下降解罗丹明B时60min内脱色率可达97％以上.与传统Fenton试剂相比,类Fenton催化剂具有更广泛的pH适用范围,易于与水分离,应用前景广阔.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】6页(P1734-1739)【关键词】类Fenton;钒酸铁;水热法;非均相;罗丹明B【作者】孙浩;吴娟;马东;孙玉颖;崔春月【作者单位】青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109;哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院,山东威海264209;青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109;青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109;青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109;青岛农业大学资源与环境学院,山东青岛266109【正文语种】中文【中图分类】X703.5传统Fenton试剂是由Fe2+与H2O2组合而成的一种强氧化剂.在Fe2+的催化作用下H2O2可分解产生氧化还原电位高达2.8V的·OH，无选择性地将各种有机污染物氧化降解，因而在处理含大量难生化降解有机污染物的废水时得到了广泛应用［1-4］.但传统Fenton试剂在实际应用中一直存在反应体系pH值偏低（约2～4），均相催化剂Fe2+流失严重难以重复利用，污泥含铁量高后处理复杂等弊端［5-7］.为改善这些缺陷，大量研究人员对传统Fenton试剂作了各种改进［8-10］，其中将均相催化剂Fe2+替换成含铁的固相催化剂以构成非均相类Fenton体系成为近年来的一种新的研究热点［11-12］，其反应机理为：Deng等［13］采用液相沉积法制备钒酸铁催化剂，并与α-Fe2O3、Fe3O4、γ-FeOOH 3种类Fenton催化剂做比较，结果显示钒酸铁具有更高的催化活性，能适应pH=3～8的条件，并揭示了钒酸铁类芬顿体系中除（1）、（2）外还存在着以下产·OH反应：Lehnen等［14］研究发现，草酸根、氯离子、硝酸根这几种不同阴离子的存在对合成钒酸铁的形貌将产生较大影响，进而影响其性能.综合同类研究可以发现，钒酸铁的制备条件均为单一pH值，所得产物的氧化降解能力有较明显差异［13-16］.可见，酸碱条件对制备的钒酸铁而言至关重要，然而关于钒酸铁类Fenton催化剂的酸碱制备条件及其对整个类Fenton体系的影响，至今鲜有报道.本文在不同酸碱条件下，采用水热法制备钒酸铁作为非均相催化剂，替代传统均相Fenton体系降解有机染料罗丹明B（Rh B），探索制备条件对其形貌、结构及催化性能的影响，并研究非均相体系pH、催化剂浓度、H2O2浓度等最优反应条件，以期筛选出一种易于沉降分离、pH适用范围宽、具有更高实用价值的类Fenton催化剂.1.1 试剂与仪器试剂：硝酸铁（Fe（NO3）3·9H2O）、偏钒酸铵（NH4VO3）、氢氧化钠（NaOH）、氨水（NH3·H2O）、硝酸（HNO3）、草酸、柠檬酸、无水乙醇、H2O2（30％溶液）、Rh B、丙酮，以上试剂均为分析纯.试验中用水均为自制去离子水.仪器：PHS-3C酸度计、UV-2102型紫外可见分光光度计、德国Multi-N/C 2000总有机碳分析仪、美国PE Optima 8x00电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）等.1.2 钒酸铁催化剂的制备方法将5mmol NH4VO3溶于20mL热水中，记为A液，再将5mmol Fe（NO3）3·9H2O溶于20mL水中，记为B液.在磁力搅拌下将A液逐滴加入B液，继续搅拌30min，将混合液转移至50mL水热反应釜中，180℃下加热24h.反应结束后冷却至室温，将产物离心分离，用水和丙酮依次洗涤后，60℃真空干燥过夜，即得钒酸铁类Fenton催化剂.调节制备体系pH值可得不同类型的类Fenton催化剂，具体步骤如下：在A液中分别加入各5mmol的NaOH、NH3·H2O、H2O、柠檬酸、草酸和HNO3，分别记为FVO-1、FVO-2、FVO-3、FVO-4、FVO-5和FVO-6.1.3 钒酸铁催化剂的表征方法钒酸铁形貌用日本日立JEM1011型透射电子显微镜（Transmission electron microscope，TEM）表征，钒酸铁物相用日本理学D/max-rB型X射线衍射仪（X-ray diffractometer，XRD）分析，表面官能团用美国热电IR200型傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）表征.1.4 类Fenton降解试验将一定量的钒酸铁、H2O2（30％）加入250mL Rh B溶液（4mg/L）中，进行类Fenton降解实验.用HCl、NaOH调节体系pH值，定时取样测定Rh B剩余浓度.重复该过程3次，所测浓度值取平均.2.1 钒酸铁形貌分析钒酸铁样品的TEM图像如图1所示.从图1可以看出，在碱性条件下水热反应制得的FVO-1、FVO-2样品，其钒酸铁晶体均成纳米棒状，这是由于偏钒酸铵在碱性条件下溶解性好，更易于钒酸铁晶粒的生长所致.中性条件下制备的FVO-3样品长度相对较短，且直径较碱性条件下小，纳米棒的分散性更好.酸性条件下制备的FVO-4、FVO-5和FVO-6三个样品的形貌为纳米棒和纳米颗粒的混合物，这可能是由于酸根离子的螯合作用限制了部分钒酸铁晶粒的各向异性生长，导致纳米颗粒的生成，另一方面在酸性条件下会导致暂时性Fe（OH）2的产生进而影响钒酸铁的成核［14］，同时可能会造成钒酸铁颗粒结晶不完全.2.2 钒酸铁物相及表面结构分析对六种钒酸铁样品进行XRD分析，并对FVO-3样品进行了FTIR光谱分析，结果见图2.经比对XRD标准库，试验制备的钒酸铁样品均为水钒铁矿（FeVO4·1.25H2O），其特征峰与标准卡片（JCPDS 27-0257）吻合［15］.FVO-5、FVO-6样品的特征峰明显较弱，可见中强酸条件不利于钒酸铁晶体的形成.下文降解实验中采用结晶度最好的FVO-1样品来探索类Fenton降解反应条件.在FVO-3样品的红外光谱图中出现了钒酸铁结构的特征吸收峰.其中，781cm-1的吸收峰属于V—O—Fe 的骨架特征吸收，714和420cm-1的吸收峰归属于铁氧八面体结构中Fe—O键的伸缩振动，而677、619和461cm-1处的吸收峰归属于V2O5的骨架特征吸收，其中677cm-1归属为V—O—V的弯曲振动，461cm-1归属为VV O的弯曲振动［16-17］.2.3 钒酸铁投加量在初始pH值为3、H2O2的浓度为5mmol/L的条件下，依次将FVO-1的浓度设置为0，1，2.5，5，7.5mmol/L，对Rh B染料的降解结果见图3.从图3可知，随着钒酸铁的浓度逐渐增加至2.5mmol/L，经过300min的脱色降解，Rh B的降解速度迅速提高，其残留率已经降至不足15％，继续提高其浓度至7.5mmol/L过程中，Rh B的降解速度仍有提高，300min后其残留率可减至不足1％，但降解速度的提升有所变缓，且钒酸铁投加量过高其降解效率相差不明显，综合考虑优选钒酸铁投加量为2.5mmol/L.非均相类Fenton反应主要发生在催化剂的表面，增加钒酸铁催化剂的投加量，非均相反应接触面积、·OH产量也随之增加，故而类Fenton反应速率也随之增加.继续投加钒酸铁时，降解速率增速减缓，这是由于钒酸铁投加量增加虽然增加了·OH产量，但由于自由基寿命极短以致无法及时氧化降解溶液中的Rh B染料，反而加速了·OH的淬灭，且Rh B降解效率本身已经较高，很难有再进一步提升的空间［18］.2.4 H2O2投加量在pH值为3、FVO-1浓度为2.5mmol/L条件下，设置非均相体系中H2O2浓度梯度为0，0.25，0.5，0.75，1mmol/L，其降解Rh B的结果见图4.从图4可知，H2O2浓度由0增至0.5mmol/L过程中，Rh B降解速率不断增加，超过0.5mmol/L后降解速率开始不断下降.在H2O2浓度为0.75mmol/L时，300min后Rh B残留率已经降至不足0.1％.这是由于H2O2浓度较低时，随着H2O2浓度的增加最终产生的·OH自由基的数量也随之增加，但当H2O2的浓度超过其临界值时，由于H2O2对·OH的捕获作用亦随之加强，反而使溶液中·OH总量减少，使Rh B的降解速率随之降低［19］.2.5 体系pH值在FVO-1投加量为2.5mmol/L、H2O2浓度为0.75mmol/L的条件下，调节反应体系pH值范围1～6，此时对Rh B的降解结果如图5所示.由图5可知，类Fenton体系pH值范围在1～3时，Rh B的降解率较高，pH为3时240min的降解率接近100％.继续提高体系pH值时，Rh B的降解速率下降，Rh B的降解率不足20％.这是由于在较低pH条件下，由于氢离子能大量捕获·OH，类Fenton反应的降解能力大大降低［20］.在较高pH条件下，所溶出的Fe3+在溶液中可形成Fe（OH）3化合物，进而减慢了催化产生·OH的速度，降低Fenton反应速率［21］.另外钒酸铁中Fe3+溶出率亦会随着pH提高而降低，因而使得其对Rh B的降解效率迅速降低.2.6 钒酸铁的筛选在钒酸铁浓度为2.5mmol/L、H2O2浓度为0.75mmol/L时，调节体系pH值分别为3和7，考察制备的6种钒酸铁样品对Rh B降解的影响，见图6.从图6（a）可知，在pH=3时，碱性（FVO-1、FVO-2）或中性（FVO-3）条件下制备的钒酸铁样品对Rh B的降解速率优于酸性条件.其中，FVO-3样品的降解速率最快，240min后降解率为97.2％.从图6（b）可见，在pH=7时，FVO-3样品降解Rh B的效率最高，240min后降解率达76％.由此可见，FVO-3样品在酸性和中性条件下较其他样品均表现出了良好的降解效率，说明其不仅在传统Fenton酸性体系中性能优异，在中性条件下也表现出良好的降解能力.综合考虑图1中各样品的TEM图可知，FVO-3样品优异的催化活性可归结为其纳米棒状的长度相对更短，直径相对更小，纳米棒的分散性更好所致.在FVO-3浓度2.5mmol/L，H2O2浓度0.75mmol/L的条件下，体系pH值在1～12范围内对Rh B进行降解，并与同条件下传统均系Fenton体系（Fe2+）进行对照，结果见图7.由图7可见，传统Fenton体系在pH＜4的强酸性条件下具有较高的降解能力，FVO-3样品却表现出了较宽的使用条件，在pH值1～9范围内均具有较高的氧化降解能力.同时，相对于传统芬顿反应，FVO-3非均相类Fenton反应结束后，可通过沉淀实现固相Fenton试剂与废水的分离，弥补了传统Fenton体系的固有缺陷.2.7 降解产物分析在FVO-3浓度2.5mmol/L、H2O2浓度0.75mmol/L、pH值为7的条件下降解Rh B，降解液的紫外可见吸收光谱和TOC浓度见图8.经过4h降解后，Rh B在554nm处的特征吸收峰迅速下降，表明生色团被逐渐分解，紫外区的吸收也随时间逐渐降低，说明其降解产物没有产生累积，而是迅速被矿化.此结果亦可从降解液的TOC浓度变化来印证，Rh B染料4h的矿化率为82.2％，表明Rh B及其降解中间产物可有效被FVO-3类Fenton过程中产生的·OH等活性基团矿化.2.8 催化剂的溶出与回收在FVO-3浓度2.5mmol/L、H2O2浓度0.75mmol/L、pH值为7条件下降解Rh B，反应4h后沉淀15min倒出全部上清液并测定其Fe、V浓度，同时沉淀物干燥后称量并计算沉淀回收率.重复上述过程3次，试验结果见表1.FVO-3催化剂具有较好的沉淀效果，沉淀回收率97％以上.Fe、V溶出率很低，且随重复利用次数增加而逐渐降低.3.1 由水热法在不同酸碱条件下制备的类Fenton催化剂均为水钒铁矿FeVO4·1.25H2O.3.2 制备的FVO-3样品在投加量2.5mmol/L、H2O2投加量0.75mmol/L、pH=3时，历时240min后对Rh B的降解率为97.2％.3.3 与传统Fenton体系比，在pH=1～9范围内均有较强氧化能力，是一种具有pH宽响应、可重复利用、经济环保、前景广阔的类Fenton催化剂.【相关文献】［1］Neyens E，Baeyens J.A review of classic Fenton’s peroxidation as an advanced oxidation technique［J］.Journal of Hazardous Materials，2003，98（1-3）：33-50.［2］Chamarro E，Marco A，Esplugas e of Fenton reagent to improve organic chemical biodegradability［J］.Water Research，2001，35（4）：1047-1051.［3］Richard J W，Matthew D U，Paul A R，et al.Treatment of pentachlorophenol-contaminated soils using Fenton's reagent［J］.Hazardous Waste and Hazardous Materials，1990，7（4）：335-345.［4］Potter F J，Roth J A.Oxidation of chlorinated phenols using Fenton's reagent ［J］.Hazardous Waste and Hazardous Materials，1993，10（2）：151-170.［5］李新，刘勇弟，孙贤波，等.印染废水生化出水中各类有机物在Fenton氧化过程中的去除效果［J］.环境工程学报，2012，6（11）：3953-3958.［6］高迎新，张昱，杨敏，等.Fe3+或Fe2+均相催化H2O2生成羟基自由基的规律［J］.环境科学，2006，27（2）：305-309.［7］张欣，吴昌永，石忠涛，等.CLT酸生产废水的Fenton氧化预处理试验研究［J］.中国环境科学，2012，32（4）：630-634.［8］Sanz J，Lombraña J I，De Luis A M，et al.Microwave and Fenton’s reagent oxidation of wastewater［J］.Environmental Chemistry Letters，2003，1（1）：45-55. ［9］Ermírio J，Moraes F，Frank H，et al.Treatment of saline wastewater contaminated with hydrocarbons by the photo-Fenton process［J］.Environmental Science and Technology，2004，38（4）：1183-1187.［10］Pozza A D，Ferrantelli P，Merli C，et al.Oxidation efficiency in the electro-Fenton process［J］.Journal of Applied Electrochemistry，2005，35（4）：391-398.［11］Panda N，Sahoo H，Mohapatra S.Decolourization of methyl orange using Fenton-like mesoporous Fe2O3-SiO2composite［J］.Journal of Hazardous Materials，2011，185（1）：359-365.［12］存洁，田森林，王倩，等.二茂铁催化光助非均相类Fenton氧化法处理含罗丹明B废水［J］.中国环境科学，2013，33（6）：1011-1016.［13］Deng J H，Jiang J Y.FeVO4as a highly active heterogeneous Fenton-like catalyst towards the degradation of Orange II［J］.Applied Catalysis B： Environmental，2008，84（3/4）：468-473.［14］Lehnen T，Valldor M，Nižňanský D，et al.Hydrothermally grown porousFeVO4nanorods and their integration as active material in gas-sensing devices［J］.Journal of Materials Chemistry A，2014，2：1862-1868.［15］Chen L，Liu F Q，Li D B.Precipitation of crystallized hydrated iron（III）vanadate from industrial vanadium leaching solution［J］.Hydrometallurgy，2011，105：229-233. ［16］Morton C D，Slipper I J，Thomas M J K，et al.Synthesis and characterisation of Fe-V-O thin film photoanodes［J］.Journal of Photochemistry and Photobiology A：Chemistry，2010，216：209-214.［17］Routray K，Zhou W，Kiely C J，Catalysis Science of Methanol Oxidation over IronVanadate Catalysts： Nature of the Catalytic Active Sites［J］.ACS Catalysis，2011，1，54-66.［18］冯勇，吴德礼，马鲁铭.黄铁矿催化类Fenton反应处理阳离子红X-GRL废水［J］.中国环境科学，2012，32（6）：1011-1017.［19］Buxton G V，Greenstock C L，Helman W P，et al.Critical review of rate constantsfor reactions of hydrated electrons，hydrogen atoms and hydroxyl radicals（·OH/·O-）in aqueous solution［J］.Journal of Physical and Chemical Reference Data，1988，17（2）：1-21.［20］Tang W，Huang C.Effect of chlorinated phenols on their oxidation killetics by Fenton’s reagent［J］.Chemosphere，1996，33（8）：1621-1635.［21］Pignatello J J.Dark and photoassisted Fe3+-catalyzed degradation of chlorophenoxy herbicides by hydrogen peroxide［J］.Environmental Science and Technology，1992，26（5）：944-951.。
钒催化剂
钒催化剂
钒化合物具有良好的催化性能，即它本身不参与化学反应，但在它的参与下，可加速反应的进行，此种作用叫催化作用。
用此类化合物加上载体作成的试剂称为催化剂。
钒化合物与硅藻土载体作成的能改变某些化学反应速率而本身又不参加反应的化学试剂称钒催化剂。
早在1870年就有人用钒盐作氧化催化剂生产苯胺黑，1900年德国人埃恩(E•de Haen)首先报道钒催化剂代替铂用于生产硫酸，使SO2转化为SO3，目前钒催化剂仍主要用于硫酸工业。
制备通常是将V205掺入硅藻土载体，再加入钠盐或钾盐调浆，造型、烘干、煅烧制成，工艺流程如图所示。
钒催化剂的一些物理化学性质和成分对其催化性能有一定影响，钒催化剂的主要物理化学性质有颗粒尺寸、堆密度、孔隙率、机械强度、工业燃起温度以及V205、K2SO4、Na2SO4的含量。
S1系列钒催化剂的主要物理化学性质和成分列举于表1。
钒化合物在化学工业中作催化剂的主要用途见下表：。
钒改性催化剂的制备及其在造纸废水处理中的应用
对制备 的改性高岭土进行 了表征 ， 并以钒 改性 高岭 土为催化剂 ， 用电化 学降解的方法研 究 了造纸水初 采 始 ｐ 造纸水 中盐含量 、 Ｈ、 催化 剂 负载不 同离子对造纸废 水处理效果 的影响。研 究表 明改性 高岭 土 负载
铁 离子 作催 化 剂 、Ｈ＝４时 ， ＯＤ 去 除 率 最 好 ， 到 约 ７ 。 ｐ Ｃ 达 ６
０
ｌ ０
２ Ｏ
３ ４ Ｏ ０
５ Ｏ
６ ７ ８ Ｏ Ｏ Ｏ
２ ／ 。 （）
ａ 改性前
第 ６ 期
王
莹 ， 钒改性催化剂 的制备及 其在 造纸废水 处理 中的应用 等．
・３ ・ ９
较好。
２ ２ ２ 造 纸 水初 始 ｐ ．． Ｈ值 对 降解 过程 中 Ｃ Ｄ的 Ｏ 影 响
固定 在 圆柱 体 中 。 １４ 实验步 骤 ．
１ ４ １ 催化 剂 的制备 ．
Ｈ －型多功能消解装置： ＢＩ 广东环境保护仪器
收 稿 日期 ：０ １０ —３ ２ １ —７１ 作者简 介 ： 作者简介 ： 王
目（ ０ ０ Ａ０ ） ２ １ ＫＹ ４ 。
莹 （９７ 女 ， １ ７ 一） 陕西 眉县人 ， 咸 阳职业技术 学院硕士研究生 ， 主要 研究 方向为催化化学 。 ＊基金项 目： 阳职业技 术学 院 ２ １ 咸 ００年重点科 研基 金项
将 西安 万隆造 纸 厂 废 水 （ Ｈ一 １． ， ＯＤ＝ ｐ ３ ５Ｃ １６０ｍｇ Ｉ 注入 电解 池 中 ， 节 溶 液 ｐ 值 ， ２ ／ ） 调 Ｈ 加
入适 量 的 催 化 剂 ， 节 磁 力 搅 拌 器 转 速 为 调 ２０ｒｒｉ， ０ ／ ｎ 电压 １ 温 度 ２ ａ ＯＶ， ５℃ ， 电解 一 定 时 间
具有纳米结构的钒磷氧催化剂的制备、表征及合成机理
具有纳米结构的钒磷氧催化剂的制备、表征及合成机理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：钒磷氧是一种重要的催化剂，广泛应用于有机氧化反应和氧还原反应中。
传统的钒磷氧催化剂存在着比表面积小、催化活性低、稳定性差等问题。
为了克服这些问题，研究人员开始利用纳米技术制备具有纳米结构的钒磷氧催化剂。
具有纳米结构的钒磷氧催化剂由纳米尺度的材料组成，具有更大的比表面积和更高的催化活性。
其制备方法通常包括物理方法和化学方法两种。
物理方法主要是通过机械合成或物理气相沉积等手段制备纳米结构。
化学方法则是在溶液中合成并控制晶体粒度。
一种常见的制备方法是溶胶-凝胶法，首先在溶液中混合某种钒化合物和磷化合物，然后经过溶胶-凝胶过程形成凝胶，最后在合适的条件下进行煅烧得到钒磷氧催化剂。
通过控制煅烧温度和时间可以调控催化剂的晶体结构和形貌。
为了表征钒磷氧催化剂的结构和性能，研究人员通常采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等表征技术。
通过这些表征手段可以确定催化剂的晶体结构、晶粒尺寸、表面形貌等性质。
钒磷氧催化剂具有优异的催化活性和选择性，主要是因为其纳米结构有利于催化反应的进行。
其催化机理可能涉及钒的氧化还原反应、矿物质相变等过程。
钒磷氧作为催化剂在有机合成和环境保护领域有着广泛的应用前景。
具有纳米结构的钒磷氧催化剂的制备、表征及合成机理是一个值得研究的课题。
通过深入研究和探讨，有望进一步提高催化剂的性能，拓宽其应用领域，并为新型催化剂的设计与制备提供参考。
希望随着科学技术的不断发展，我们能够更好地利用纳米技术开发出更具有活性和选择性的催化剂，为人类社会的可持续发展做出贡献。
第二篇示例：具有纳米结构的钒磷氧催化剂在能源领域中具有重要的应用价值，其制备、表征及合成机理也备受研究者们的关注。
本文将就这些方面进行详细介绍。
一、制备钒磷氧催化剂的制备通常采用溶胶-凝胶法（sol-gel method）、共沉淀法（co-precipitation method）、水热法（hydrothermal method）等方法。
钒钛催化剂制备工艺对表面结构与催化分解气相二恶英的影响
，
（． ｃｏ ｌｆＣ ｅ ｉｒ ｄＣ ｅ ｃ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ． ｃｏ ｌｆ ｎｒｌＰ ｏｅｓ ｇ＆Ｂｏ ｎ ｉ ｅｉ ， ｅ ｔ ｌ １Ｓ ｈ ｏ ｏ ｈｍ ｓｙａ ｈｍｉ ｇｎｅｉ ；２ Ｓｈ ｏ Ｍｉｅａ ｒｃｓｉ ｔ ｎ ａＥ ｎ ｏ ｓ ｎ ｉ ｇｎ ｒ ｇ Ｃ ｎｒ ｅ ｅ ｎ ａ
Ｓ ｕ ｎｖｒｉ ， ｈ ｎ ｓａ４ ０ ８ ， ｈｎ ） ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅｅ ｅ ｔ ｆ ｒｐ ｒ ｔ ｎｐ ｏ ｅ ｓ ｓｏ ａ ａ ｉｍ —ｔｎｕ ｃ ｔｌｓｓｓ ｃ ｓｖ ｎ ｄｕ ｏ ｔｎ， ａｃｎ ｔ ｎ ｉ ， ｔ ａ ｔ ｈ ｆ ｃｓｏ ｐ ｅ ａａｉ ｒ ｃ ｓｅ ｆｖ ｎ ｄｕ ｔ ａ ｉｍ ａａｙ ｔ ｕ ｈ ａ ａ ａ ｉｍ ｃ ｎ ｅ ｔ ｃ ｌｉａｉ ｓｔ ｏ ｉ ｏ ｍｅ ａ ｄｔ ｅａ ｄｔｅｎ ｍｂ ｒｏ ｒｇ ａｉｎｔ ｅ ｎｃ ｔｌｔ ｅ ｏ ｏ ｉｏ ｆ ・ ｉｈ ｏｏ ｅ ｚ ｎ ｓａｍ ｏ ｅ ｆ ｉｘｎ ａ ｅ ｄ ｉｖ ｎ ｕ ｅ ｆｉ ｅ ｎ ｔｏ ｍ ｓｏ ａａｙ ｉ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｄｃ ｌｒ ｂ ｎ ｅ ｅａ ｄ ｌ ｏ ｉｓｈ ｖ ｉ ｈ ｍｐ ｉ ｃ ｉ ｏ ｏｄ
Ｖｏ１ Ｎｏ ３ ． ６
Ｍ ｒＯ１ ａ２１ ．
中国 科技 论 文 在 线
Ｓ Ｅ ＣＥ Ａ Ｅ ＬＮＥ ＣＩＮ Ｐ Ｐ Ｒ ＯＮ Ｉ
第６ 第３ 卷 期
２１ ０ １年 ３月
钒钛 催化 剂 制备 工 艺对 表 面 结 构 与
催化分 解气相二嗯英 的影 响
向 辉 ，王 朵 ，唐 爱 东 ，何 曦 ２ 杨 华 明 ２ ，柯 轲
NH3-SCR钒系催化剂的制备及脱硝性能研究
NH3-SCR钒系催化剂的制备及脱硝性能研究余艳;袁博;周松【摘要】为了有效控制柴油机NOx 排放量，采用等体积浸渍法制备了一系列不同组合含量的钨基催化剂及掺杂不同过渡金属M的改性催化剂M‐V2 O5‐WO3／TiO2（其中M可以是Ni ，Zr ，Fe ，Cu），分别对两类催化剂进行了SCR脱硝活性测试，并进一步用XRD ，T EM和N H3‐T PD对催化剂进行了表征。
研究表明，催化剂掺杂金属Zr时的催化效率较高，在低温（150℃）时也有较高的活性。
催化剂活性增加的原因可能是掺杂金属Z r加强了V ，W及载体TiO2的分散性，提高氧化还原能力和表面酸性，从而促进SCR性能。
%In order to control the NOx emission of diesel engine effectively ,a series of vanadium catalysts and M‐V2 O5‐WO3/TiO2 modified catalysts doped with Ni ,Zr ,Fe and Cu transition metals were prepared by incipient wetness impregnation andthe SCR denitration activity tests were conducted .The catalysts were characterized by XRD ,TEM and NH3‐TPD .The results showed that the V2O5‐WO3/TiO2 catalyst with Zr had high activity even at 150 ℃ .The doping metal Zr improved the SCR performance by enhancing the dispersion ofV ,W and TiO2 and improving the oxidation reduction ability and surface acidity .【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P37-40)【关键词】氮氧化物;选择性催化还原;浸渍法;钒钨金属氧化物;催化剂【作者】余艳;袁博;周松【作者单位】哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨 150001; 哈尔滨学院理学院，黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨学院理学院，黑龙江哈尔滨 150086;哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】TQ426.6近些年来，随着我国机动车保有量的不断增加，柴油机有害排放物中NOx和颗粒物的排放，特别是NOx排放污染的问题日益突出。
钒钛催化剂制备工艺参数对其表面结构与催化性能的影响
摘要 ： 究 Ｖ Ｏ ／ ｛ 研 Ｔｉ 催 化 剂 的 制 备 工 艺 。 载 钒 量 、 烧 时 间 、 催 化 剂 和 浸 渍 次 数 等 ， 催 化 剂 表 面结 构 ） 如 煅 助 对 及 催 化 分 解 气 相 邻 二 氯 苯 的 影 响 。采 用 漫 反 射 紫 外 光 谱 （ Ｒ Ｄ ＵＶＳ 、 射 线 衍 射 （ Ｒ 、 Ｅ 等 方 法 对 催 化 ）Ｘ ｘ Ｄ） Ｂ Ｔ 剂进 行 表 征 。结 果 表 明 ， 着载 钒 量 的增 大 ， 随 催化 剂表 面 活 性 物 质 含 量 增 多 ， 化 性 能 增 强 ； 长煅 烧 时 间会 催 延 导 致 催 化 剂 的 团聚 增 加 、 比表 面积 减 少 ， 有 利 于催 化 剂 表 面 生 成 低 聚 态 活性 钒 和 Ｖ ， 而提 高其 催 化 活 但 从 性； 添加 助 催 化 剂 ｗ ０。 采 用 多次 浸 渍 均 能 抑 制 活 性 钒 的 团聚 ， 进 表 面 低 聚 态 活性 钒 的 分 散 ； 聚 和 低 聚 和 促 单
Ｖ２ Ｔｉ 催化 剂 （ 记 为 Ｖ／ ｉ。单 次浸 渍 法 Ｏ／ ｛ ） 标 Ｔ） 是 称取 一 定 量 偏 钒 酸 铵 溶 解 于 ５ 的 草 酸 溶 液
中 ， 入 Ｔｉ 加 Ｏ。粉末 ， 成 土 黄 色浆 状 液体 ， 溶 形 将
液 在 ５ ～７ １ 干水 分 ， 入干燥 箱 中 １ Ｏ Ｃ ｆ ０ Ｏ（蒸 ｌ 放 ２ 燥 ３ｈ 然 后 置 于 马 弗 炉 中在 静 止 的 空 气 气 氛 中 ， ５ ０ Ｃ煅 烧得 到催 化剂 。多 次浸 渍法 是将 一 量 ０ 定 偏 钒 酸铵溶 解 于 ５ 的 草 酸 溶 液 后 ， 入 ｉ 加 ＦＯ。 于 ６ ０Ｃ恒 温搅拌 浸渍 ６ｈ 过滤 干燥后 ， 用滤液 ， 再 浸渍 ， 直至 滤液完 全浸 干 ， 然后 于 ５ ０ 煅 烧 ５ｈ ０ 得到 催 化 剂 。ｗ（。 （ｊＴｉ） 化 剂 （ 记 为 ）一 ）／ （ Ｖ 催 标
钒酸铋的制备和改性及其在光催化领域的研究
钒酸铋的制备和改性及其在光催化领域的研究作者：刘可凡唐新峰霍原非来源：《理论与创新》2019年第09期【摘要】钒酸铋作为一种新型的半导体光催化材料，因其较窄的能隙、对可见光响应性能优异、光催化性能稳定、催化活性较高、制备方法简便等优势，在光催化领域中占有非常重要的地位。
本文综述了钒酸铋的制备工艺、改性方法、在光催化领域中的应用，总结了钒酸铋的发展现况，并且对其进行了展望。
【关键词】钒酸铋;制备工艺;改性方法;光催化;技术应用;前景展望引言在光催化领域中最常用的二氧化钛因其禁带宽度较宽，且只能吸收太阳辐射光谱中的紫外光，这极大地限制了其在光催化领域的应用，人们迫切寻找一种能够在可见光区域内进行高效光催化作用的半导体光催化材料。
钒酸铋是一种高效的新型可见光催化剂，其结构主要分为单斜白钨矿（z-m）、四方白钨矿（s-t）和四方锆石矿（z-t）结构三种。
其中单斜白钨矿型钒酸铋因其带隙窄，能够有效利用太阳光中占比较大的可见光来进行光催化反应，在光催化领域中具有极好的发展前景。
本文从钒酸铋的制备工艺、改性方法以及其在光催化领域中的应用等方面，综述了钒酸铋在光催化领域的研究进展，并且对其进行了展望。
1钒酸铋的制备工艺钒酸铋的制备工艺种类繁多，目前制备钒酸铋的工艺主要有溶胶凝胶法、微乳液法、超声辅助热回流法、水热合成法、微波水热法、化学沉积法、共沉淀法、高温固相合成法、静电纺丝法以及柠檬酸络合法等。
1.1溶胶凝胶法溶胶凝胶法是制备纳米钒酸铋的常用方法之一，王敏等通过乙二醇溶胶凝胶法，以乙二醇为溶剂，五水合硝酸铋和偏钒酸铵为原料，成功制得钒酸铋材料，并且检测发现制备的样品纯度较高且均为单斜型钒酸铋。
此后，他们研究了pH值以及温度对钒酸铋催化活性的影响，发现在pH值为9、煅烧温度为550℃时，钒酸铋的晶体颗粒最小，催化活性最高。
1.2水热合成法水热法适合绝大多数纳米晶体的制备，流程为将五水合硝酸铋以及钒酸铵按一定比例溶于稀硝酸中，再将其置于反应釜中，在高温下反应即可制得钒酸铋。
硫酸工业中钒系催化剂的研究现状与展望
硫酸工业中钒系催化剂的研究现状与展望吴红;邓洪江【摘要】钒系催化剂是硫酸生产过程中必用的催化剂，它是以V2 O5为主活性成分，碱金属（主要是钾、钠）硫酸盐作为助催化剂，硅藻土作载体，通常称为V－K－Si系催化剂。
本文综述了国内外钒系催化剂的概况，着重介绍了目前我国钒系催化剂、催化剂载体硅藻土改性的研究现状，提出了钒催化剂的发展方向。
指出对国产硅藻土进行改良处理，现有钒系催化剂的制造工艺进行改进，加大钒系催化剂的基础研究是今后深入研究的重点。
%Vanadium catalyst is widely used in sulfuric acid production process, it is often referred to V-K-Si catalyst using V2 O5 as the main active ingredient, alkali metal ( mainly potassium, sodium ) sulfate as co-catalysts, diatomite as catalyst support.The present general situations of domestic and foreign research on vanadium catalyst were reviewed.Furthermore, the recent research status of vanadium catalyst and diatomite were mainly introduced.The future development of vanadium catalyst was forecasted.Modified treatment of domestic diatomite, improvement of the manufacturing process and basic research are the crucial points for the further study.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】3页(P24-26)【关键词】钒系催化剂;硅藻土;研究现状;研究重点【作者】吴红;邓洪江【作者单位】六盘水师范学院化学化工系，贵州六盘水 553004;六盘水师范学院化学化工系，贵州六盘水 553004【正文语种】中文【中图分类】TQ426.94硫酸是一种重要的无机化工原料，根据其制备原料的不同可分为硫铁矿制酸、硫磺制酸和冶炼烟气制酸等［1］。
钒钛催化剂制备工艺参数对其表面结构与催化性能的影响
钒钛催化剂制备工艺参数对其表面结构与催化性能的影响唐爱东;向辉;王朵;何曦;杨华明;柯轲【摘要】The effect of preparation processes of the vanadium-titanium catalyst such as vanadium content, calcination time, additive and numberof impregnation times on the catalyst's surface structure and property for catalytic combustion of o-dichlorobenzene were investigated. The catalyst was characterized by means of diffuse reflectance UV spectroscopy (DRUVS), X-ray diffraction spectrum (XRD) and the BET technique. The results show that the active sites on the surface of the catalyst increasewith the increase in V loading and the catalytic performance is enhanced. Prolonging calcination time results in the aggregation of vanadium species and a decrease in the specific surface area, yet is beneficial to producing oligomeric active vanadium and hence improving the catalytic performance. Both tungstic oxide additive and multiple impregnation method are beneficial to generating well dispersed active vanadium and inhibiting the aggregation and polymerization of surface vanadium. Further results of DRUV indicate that monomer and oligomeric vanadate are the active sites of the VOX/ TiO2 catalyst and polymeric vanadium hasa negative effect on the catalytic decomposition of o-dichlorobenzene.%研究V2 O5/TiO2催化剂的制备工艺,如载钒量、煅烧时间、助催化剂和浸渍次数等,对催化剂表面结构及催化分解气相邻二氯苯的影响.采用漫反射紫外光谱(DRUVS)、X射线衍射(XRD)、BET等方法对催化剂进行表征.结果表明,随着载钒量的增大,催化剂表面活性物质含量增多,催化性能增强；延长煅烧时间会导致催化剂的团聚增加、比表面积减少,但有利于催化剂表面生成低聚态活性钒和V4+,从而提高其催化活性；添加助催化剂WO3和采用多次浸渍均能抑制活性钒的团聚,促进表面低聚态活性钒的分散；单聚和低聚钒酸盐是VOx/TiO2催化剂的活性物质,而高聚钒对催化分解气相邻二氯苯有抑制作用.【期刊名称】《武汉科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)006【总页数】6页(P440-445)【关键词】钒钛催化剂;制备工艺;催化燃烧;邻二氯苯【作者】唐爱东;向辉;王朵;何曦;杨华明;柯轲【作者单位】中南大学化学化工学院湖南长沙 410083;中南大学化学化工学院湖南长沙 410083;中南大学化学化工学院湖南长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙 410083;中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083;中南大学化学化工学院湖南长沙 410083【正文语种】中文【中图分类】TQ032.41工业烟气中含有少量剧毒的二噁英类物质，未经处理排放到大气中将对人类健康与生活环境造成严重危害。
钒系催化剂的制备方法
以含钒化合物为活性组分的钒系催化剂是工业上最重要的氧化催化剂系列之一，常用钒系催化剂的活性组分包括钒的氧化物、氯化物和配合物等，但最常见的活性组分是含一种或几种添加物的V2O5，以V2O5为主要成分的钒系催化剂几乎对所有的氧化反应都有效。
钒系催化剂的制备技术研究起步较早，20世纪初，Dehaen以可溶性钒化合物为活性物质，用石棉、浮石作载体，首次制备出钒催化剂，并取得德国专利。
随着人们对钒系催化剂的不断改进，20世纪70年代以后，低温钒系催化剂制备技术趋于成熟。
目前，钒系催化剂的制备方法主要有机械法、浸渍法和溶胶－凝胶法3种。
1、机械法：
机械法是将含钒活性物质、助剂及载体通过机械作用经混合碾压、成型、干燥等工序制备催化剂。
该方法简单、容易操作，可自动化生产，是钒系催化剂工业生产的主要方式。
2、浸渍法
是将载体置于含钒活性物质的液体或溶胶中进行浸渍，达到浸渍平衡后除去剩余液体，再经干燥、焙烧、活化等后处理工序而成的一种钒系催化剂制备技术。
浸渍法是一种简单易行且经济的方法，可使用既成外形和尺寸的载体，省去催化剂成型的步骤，通过选择比表面积大、机械强度高的物质作为载体，使得制备出的钒系催化剂活性组分利用率高、用量少。
3、溶胶－凝胶法：
主要制备步骤是先将前驱物溶解在水或有机溶剂中形成均匀的溶液，通过溶质与溶剂间的水解或醇解反应，使生成物聚积成1nm 左右的粒子并形成溶胶，再浓缩成透明凝胶，凝胶经干燥、热处理后得到所需要的催化剂。
除制备时间（主要是陈化时间）较长、干燥过程凝胶产生收缩外，溶胶－凝胶法制备出的催化剂粒径小、纯度高、反应过程易控、操作容易、设备简单、焙烧温度低，因此受到广泛重视。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钒改性催化剂的制备及表征
摘要：为了提高废水处理的效果，文章以高岭土为载体，制备了负载型的钒改性高岭土催化剂，并通过x射线单晶衍射、傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜等手段对催化剂进行了表征，结果表明：高岭土经改性后，高岭土中的al-o八面体结构部分被破坏，导致结构无序化，高岭土的层间距和比表面积显著增大，改性后的催化剂负载铁离子时催化效果较好。
abstract： v-modified kaolin was prepared using kaolin as the starting materials. xrd， ftir， sem are used to character the v-modified kaolin. the results indicated that， the v- polycations are introduced into the layer of kaolin and such materials show enhanced basal spacing， and surface are stability.
关键词：高岭土；制备表征；钒改性高岭土；催化剂
key words： kaolin；preparation；characterization；v- modified kaolin；catalyst
中图分类号：g633.8 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）33-0011-02
0 引言
目前，水污染是世界各国普遍面临的急需解决的问题之一。
水处理过程中涉及的催化剂种类较多，主要有均相催化剂（金属盐类）、非均相催化剂（铜系、贵金属系及稀土系列）等，金属盐类
催化剂在反应后不利于分离回收，存在循环使用难的特点。
而非均相催化剂中铜系催化剂易于溶出，贵金属系列及稀土金属价格昂贵[1]。
因此采用金属改性催化剂制得负载型固体酸催化剂是当前绿色催化合成和环境科学等领域的研究热点之一[2]。
本文结合均相催化剂和非均相催化剂的优点，利用均相催化剂催化效率高及非均相催化剂易于分离回收的特点，制备了钒改性高岭土催化剂，并采用x射线单晶衍射、傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜等方法对催化剂进行了表征。
1 实验部分
1.1 试剂①浓硫酸（ar）；②重铬酸钾（a.r）；③硫酸亚铁（a.r）；
④硫酸银（a.r）；⑤硫酸亚铁铵（a.r）；⑥硝酸银（a.r）；⑦氢氧化钠（a.r）；⑧五氧化二钒（a.r）；⑨磷酸钠（a.r）；⑩氯化铜（a.r）；{11}氯化钴（a.r）；{12}氯化铁（a.r）；{13}高岭土等。
1.2 仪器①wyk-302b2直流稳压电源（扬州爱克赛电子有限公司）；②hb-i型多功能消解装置（广东环境保护仪器设备厂）；③dzf-6050型真空干燥箱（上海精密实验设备有限公司）；④uv-75o4紫外分光光度计（上海普析通用仪器设备公司）；⑤eoulnx55傅立叶变换红外光谱仪（德国eoulnx公司）；⑥全自动x射线衍射仪
d/max2550vb+/pc（日本理学公司）；⑦quanta200场发射扫描电镜仪（荷兰quanta公司）。
1.3 实验装置实验装置如图1所示，电极由多孔性石墨构成，电极距为0.5cm，电极使用面积为19.2cm2
（3.2cm×6cm），电化学催化过程在温度为25℃，容量为500ml 的电解池中进行。
1.4 钒改性催化剂的制备采用沉淀法按照一定的比例将五氧化二钒溶液、氢氧化钠溶液、磷酸钠溶液、高岭土混合，搅拌2小时，同时控制温度在80℃，将过滤后固体晾干，在真空干燥箱中80℃烘干，再将其于马弗炉中适当温度焙烧4小时，即制得钒改性高岭土催化剂。
2 结果与讨论
2.1 傅立叶红外光谱图2为钒改性高岭土前后的傅立叶红外光谱图。
由图a可知，高岭土在改性之前有3696cm-1、3621cm-1、3388cm-1、1400cm-1、1104cm-1、1096cm-1、920cm-1、579cm-1、470cm-1等特征峰，其中3696cm-1、3621cm-1和3388cm-1为高岭土中羟基（o-h）的伸缩振动，1400cm-1～1000cm-1范围为o-si-o 的伸缩振动的吸收带，920cm-1处为al-o-h振动，579cm-1为al-o 振动[3]。
由图b可知，改性后的高岭土傅立叶红外光谱图中，吸收峰数目减少，图中3435cm-1处为羟基的伸缩振动吸收峰，高岭土结构中的羟基已大量脱除；1096cm-1和470cm-1处的吸收峰为高岭土si-o四面体中si-o伸缩振动吸收峰，说明经过改性后，高岭土中的四面体结构没有破坏。
920cm-1、579cm-1处al-o-h、al-o 的吸收峰消失；同时799cm-1处表征al-o-si振动的吸收峰依然存在。
这些说明了高岭土中的al-o八面体结构部分被破坏。
2.2 x射线衍射图a中2θ=20.3°、25°、36°为高岭土的特
征峰，图b中高岭土的特征峰明显减弱，说明高岭土结构部分被破坏，si-o结构峰在22°-24°区间内变宽变缓，说明高岭土的八面体结构被破坏，si-o结构存在而大部分的al-o结构被脱除[4]，改性后的高岭土结构中莫来石的特征峰（26.6° 17.8°）比较明显，表明改性后的高岭土结构被破坏，结晶度变小趋于无序化。
2.3 扫描电镜扫描电镜表征图表明改性后的高岭土表面积有
一定的增大。
2.4 钒改性高岭土的应用图5为钒改性高岭土负载不同金属离子处理造纸废水的cod图。
由图可见在造纸水电化学降解中，负载铁的改性高岭土处理效果较好，35分钟内，cod去除率约76%。
这可能是由于在电解过程中fe2+与电极上产生的h2o2发生了fenton 反应（kitis et al.，yoon et al.， lu et al.）。
这样溶液中的氧化剂·oh增多，加快了氧化降解。
fe2++h2o2→fe3++·oh+oh-。
而负载钴的改性高岭土和负载铜的改性高岭土作催化剂，相同条件时，cod去除率分别为69%和62%。
因此，负载铁的改性高岭土其催化性能优于其它两种催化剂。
3 小结
本文通过x射线单晶衍射、傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜表征了钒改性催化剂，结果表明钒复合插层剂成功的插入到高岭土的层间，使高岭土的结构被破坏，导致结构无序化，改性后的高岭土负载铁离子催化效果较好。
参考文献：
[1]李桂菊，雷岗星，蔡永凯等.cwo法处理高浓度有机废水中催化剂的研究进展[j].工业水处理，2009，29（11）：11-14.
[2]翟卢琼.膨润土负载zncl2催化剂的制备与表征及其在伞花烃半合成中的应用[d].广西大学，2010.
[3]李贺，关毅，张卫国.高比表面改性高岭土材料制备及其吸附性能研究[j].非金属矿，2006，29（2）：15-17.
[4]欧延，林敬东，陈文瑞等.酸改性高岭土的结构与性能的研究[j].厦门大学学报，2004，43（2）：272-274.。