7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果

文章摘要:金红石相作为TiO₂最稳定的晶型,因其具有较高的折射率、较低的热传导性和优异的催化性能等得到了广泛关注。但是比表面积小,高温易烧结,制备工艺复杂等因素限制了金红石TiO₂的实际应用。因此,探索高比表面积金红石TiO₂的低温制备方法,并提高其高温稳定性是目前金红石TiO₂的研究重点。本文采用低温水热法和低温均匀沉淀法制备金红石纳米TiO₂,并通过掺杂、复合等方式修饰TiO₂来提高其高温稳定性,最终合成了具有高比表面积和高温稳定性的TiO₂-SiO₂复合物,并考察了TiO₂-SiO₂复合材料在HCl催化氧化反应中的应用。采用低温水热法合成了Ce³⁺、Re⁷⁺、La³⁺、Zr⁴⁺和Co²⁺等掺杂的纳米TiO₂粉末,结果表明,掺杂样品的晶粒尺寸与金属离子半径之间没有规律性变化,但形貌差异明显。掺入Zr⁴⁺时,产物为金红石和锐钛矿混晶结构,TiO₂分散性较好,其比表面积高达198.0m²/g。高温焙烧改变了部分样品的晶型,使样品比表面积减小。La³⁺、Co²⁺促进TiO₂粉末高温烧结,而Ce³⁺和Re⁷⁺的掺杂可以抑制高温烧结。采用低温均匀沉淀法和溶胶-凝胶法合成不同TiO₂含量的TiO₂-SiO₂复合纳米粒子,结果发现TiO₂含量对TiO₂-SiO₂复合材料的孔结构影响不大,但对比表面积影响较大。TiO₂含量越高,比表面积越低。纯TiO₂更易在高温下烧结,SiO₂的引入为样品提供了可负载的表面,提高了TiO₂的分散性和TiO₂-SiO₂复合物的稳定性。对于低温均匀沉淀法,Ti OCl2浓度为0.1M时TiO₂-SiO₂复合物中TiO₂为锐钛矿相,0.3M时为锐钛矿和金红石混合相,其余TiO₂含量较高的复合物为金红石相。溶胶-凝胶法更有利于增加TiO₂-SiO₂复合材料的比表面积,高温焙烧后,样品的禁带宽度值减小,当焙烧温度为500℃,TiO₂含量为40%时,样品带隙最宽,带隙能量最大,为3.0468e V。通过对RuO₂/TiO₂-SiO₂催化剂进行评价可知:溶胶-凝胶法TiO₂-SiO₂负载RuO₂的催化剂中,TiO₂-SiO₂复合物载体会降低催化剂活性,但对催化剂稳定性有一定提高作用;低温均匀沉淀法TiO₂-SiO₂负载RuO₂的催化剂中,除了0.1M合成的复合载体外,其他复合物载体负载RuO₂的催化剂活性和稳定性均优于RuO₂/TiO₂,原因是高比表面积载体提高了RuO₂的高分散性,增强了RuO₂和TiO₂之间相互作用。

文章关键词:

论文DOI:10.27400/d.cnki.gxasc.2020.000628

论文分类号:TQ134.11;TB383.1

文章来源：《工业催化》 网址: http://www.gychzzs.cn/qikandaodu/2021/1110/462.html

上一篇：化学论文_提高稀土三氧化二镧催化甲烷氧化偶联
下一篇：化学论文_Ag/CeO_2催化剂用于碳烟燃烧与NO氧化