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Mesoporous V‐TiO2 Catalysts with Crystalline Anatase‐Rutile Mixed Phases for Naphthalene Degradation
ChemistrySelect ( IF 1.9 ) Pub Date : 2019-11-27 , DOI: 10.1002/slct.201902487 Guang Liu 1 , Juan Qin 2 , Zhiwei Zhou 1 , Chuanfa Liu 1 , Fanqing Li 1 , Wenliang Wu 1
ChemistrySelect ( IF 1.9 ) Pub Date : 2019-11-27 , DOI: 10.1002/slct.201902487 Guang Liu 1 , Juan Qin 2 , Zhiwei Zhou 1 , Chuanfa Liu 1 , Fanqing Li 1 , Wenliang Wu 1
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A series of V‐doped multiphase mixed mesoporous TiO2 (V‐3M‐Ti) catalysts with anatase‐rutile crystalline phases were prepared with two titanium precursors in the presence of citric acid, and the effect of TiO2 crystalline structure on the oxidation of naphthalene is deeply discussed in this work for the first time. The physical and chemical properties of these prepared samples were characterized by different techniques including X‐ray diffraction (XRD), N2 sorption, Raman spectra, Uviolet–visible diffuse reflection spectroscopy (Uv‐vis DRS), Scanning electron microscope (SEM), Transmission electron microscope (TEM), O2‐temperature programmed desorption (O2‐TPD) and X‐ray photoelectron spectra (XPS). With the TiCl4 addition amount in the preparation solution increasing, the rutile phase would be promoted, where more oxygen vacancies were obtained resulting in the formation of the vanadium species with lower valence. The 10V‐3M‐Ti‐4 catalyst with 78% anatase and 22% rutile phase, respectively, good crystallinity, high surface area (298 cm3⋅g‐1), monomodal mesoporosity (around 5 nm), appropriate oxygen vacancies and low valence vanadium species showed higher catalytic performance in the liquid‐phase oxidation of naphthalene with hydrogen peroxide than other samples, where the highest naphthalene conversion up to 40.1% can be obtained. The catalytic stability can be preserved well even after reactions for five times using ascorbic acid as reducer, suggesting its potential application for the degradation of naphthalene to the environmental protection.
中文翻译：
具有结晶锐钛矿-金红石混合相的介孔V-TiO2催化剂，用于萘降解
在柠檬酸存在下，用两种钛前驱体制备了一系列具有锐钛矿-金红石型晶相的V掺杂多相混合介孔TiO 2（V-3M-Ti）催化剂，并且TiO 2晶体结构对氧化钛的氧化有影响。首次在这项工作中对萘进行了深入的讨论。这些制备样品的物理和化学性质通过不同的技术表征，包括X射线衍射（XRD），N 2吸附，拉曼光谱，紫外可见漫反射光谱（Uv-vis DRS），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM），O 2程序升温脱附（O 2-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）。随着制备溶液中TiCl 4的添加量增加，金红石相将被促进，其中获得更多的氧空位，从而导致形成具有较低价态的钒物种。在10V-3M-Ti系催化剂4分别与78％的锐钛矿和22％的金红石相，良好的结晶性，高表面积（298厘米3 ⋅g -1），单峰介孔率（5 nm左右），合适的氧空位和低价钒物种在过氧化氢萘液相氧化中表现出比其他样品更高的催化性能，在其他样品中，萘的最高转化率可达40.1％。使用抗坏血酸作为还原剂反应五次后仍能很好地保持催化稳定性，表明其潜在的用途是萘的降解对环境保护。
更新日期：2019-11-28
中文翻译：
具有结晶锐钛矿-金红石混合相的介孔V-TiO2催化剂，用于萘降解
在柠檬酸存在下，用两种钛前驱体制备了一系列具有锐钛矿-金红石型晶相的V掺杂多相混合介孔TiO 2（V-3M-Ti）催化剂，并且TiO 2晶体结构对氧化钛的氧化有影响。首次在这项工作中对萘进行了深入的讨论。这些制备样品的物理和化学性质通过不同的技术表征，包括X射线衍射（XRD），N 2吸附，拉曼光谱，紫外可见漫反射光谱（Uv-vis DRS），扫描电子显微镜（SEM），透射电子显微镜（TEM），O 2程序升温脱附（O 2-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）。随着制备溶液中TiCl 4的添加量增加，金红石相将被促进，其中获得更多的氧空位，从而导致形成具有较低价态的钒物种。在10V-3M-Ti系催化剂4分别与78％的锐钛矿和22％的金红石相，良好的结晶性，高表面积（298厘米3 ⋅g -1），单峰介孔率（5 nm左右），合适的氧空位和低价钒物种在过氧化氢萘液相氧化中表现出比其他样品更高的催化性能，在其他样品中，萘的最高转化率可达40.1％。使用抗坏血酸作为还原剂反应五次后仍能很好地保持催化稳定性，表明其潜在的用途是萘的降解对环境保护。
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