CO吸附剂制备及其吸附脱除微量CO的性能

介绍了CO吸附剂的制备方法,研究了该吸附剂在固定床温度30 ℃、CO分压为6 kPa(a)下吸附一氧化碳的动态吸附性能,测定了穿透曲线,动态吸附容量为2.138 5 mmol/g,并用BET吸附仪测定了制备的CO吸附剂比表面积,用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP)测定其离子交换度为52%,含铜量为9.52%(质量分数)。通过粉末X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(SEM)表征发现,水热交换法制备CO吸附剂,Cu²⁺有效地取代了NaY原粉中Na⁺,经过焙烧还原后仍然能够维持原骨架结构的完整。用NH₃-TPD考察了改性前后吸附剂酸度的变化以及用H₂-TPR考察了吸附剂合适的还原温度。采用130 ℃氮气吹扫的方法再生,再生彻底并且吸附效果稳定。     

分子筛负载CuCl制备CO吸附剂的研究

利用机械混合法将CuCl直接负载于分子筛13X、NaY和NH4X表面上制备高效CO吸附剂.实验结果表明,样品在320℃真空活化后,13X和NaY载体制备的吸附剂表现出较好的CO吸附性,CuCl的最佳分散质量分数分别为0.40 g CuCl/g 13X及0.45 g CuCl/g NaY,CO吸附量分别高达76 mL/g及84 mL/g,脱附质量分数分别为40％和60％,且CO/CO2分离比分别可达1.4和1.9.XRD表明,吸附剂经真空活化后CuCl晶相消失,表明CuCl在载体表面均匀分散,并且可能部分阳离子发生交换,进而提高了CO的吸附量.     

稀土改性13X分子筛的表征与脱硫性能评价

采用离子交换法制备了Ce/13X、La/13X及La-Ce/13X分子筛吸附剂。通过X射线衍射、N2物理吸附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等手段对吸附剂进行表征,考察对比了三种吸附剂的动态吸附性能以及温度和流速对吸附性能的影响,并对吸附剂进行再生。结果表明,稀土离子改性后的13X分子筛的比表面积、孔体积出现一定程度的下降,分子筛结晶度降低但并未改变其骨架结构。La的载入与Ce具有协同作用,使得双金属改性的La-Ce/13X分子筛在脱硫吸附性能上较单金属改性的分子筛有明显的提高。常温下,空速为6h-1,La-Ce/13X分子筛能够将起始浓度为0.2mg/g的模拟油脱除至0.01mg/g,经过7h后穿透,穿透硫容为6.118mg/g,吸附剂经过氮气气氛300℃焙烧2h后,可较好的再生。     

2,6-二异丙基萘与2,7-二异丙基萘的吸附分离

萘异丙基化反应的目标产物2,6-二异丙基萘(2,6-DIPN)与主要副产物2,7-二异丙基萘(2,7-DIPN)的性质相近,经过精馏和结晶后不能完全分离。选用阳离子改性后的Y沸石分子筛作吸附剂,甲苯作脱附剂,将2,6-DIPN与2,7-DIPN进行吸附分离。实验表明:NaY和PdY分子筛对2,6-DIPN的吸附性能较强,LiY和KY对2,7-DIPN吸附性能较强;NaY吸附剂的再生性能良好。     

5A分子筛分离工业异己烷中低含量正己烷

采用5A分子筛对工业异己烷进行吸附分离,既可纯化异己烷,又可得到高纯的正己烷。测定了吸附穿透曲线,分析了吸附温度对穿透吸附量、传质区长度以及床层利用率的影响,探讨了水置换法脱附再利用吸附剂的方法。试验结果表明:常压下,在60~90℃,5A分子筛对正己烷的吸附穿透曲线均为"S"型;70℃时正己烷的穿透吸附量及饱和吸附量最高;对于低浓度正己烷,温度对吸附传质区长度、床层利用率影响不大;采取水置换脱附法可以有效多次再生5A分子筛。5A分子筛对2-甲基戊烷、3-甲基戊烷吸附作用很小,吸附分离中异己烷的损失量小。     

载锌NaY分子筛对FCC汽油吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换法将锌离子负载到NaY分子筛上,得到ZnY分子筛脱硫吸附剂。考察了锌离子负载浓度和不同焙烧温度对ZnY分子筛吸附脱硫性能的影响。研究脱硫实验中吸附温度和吸附空速对FCC汽油脱硫性能的影响,样品中的硫含量通过微库仑综合分析仪进行测定。结果表明,Zn(NO₃)₂负载浓度0.30 mol·L^-1、焙烧温度500 ℃、吸附温度30 ℃和吸附空速0.5 h^-1条件下对吸附脱硫性能最有利,脱硫率超过80%。考察两种方法对吸附剂进行再生。     

离子改性Y分子筛吸附分离1,1,1,2-四氟乙烷/1,1-二氟-2-氯乙烯

用CaCl₂、La（NO₃）₃和Ce（NO₃） ₃溶液对NaY分子筛进行离子改性制备出CaY、LaY和CeY分子筛。将其及NaY为吸附剂,利用动态吸附法评价其吸附分离1,1,1,2-四氟乙烷（HFC-134a）产品中微量1,1-二氟-2-氯乙烯（HCFC-1122）的性能。同时采用X射线衍射（XRD）、吡啶红外（FTIR）和氨-程序升温脱附（NH₃-TPD）等手段对新鲜及再生后的吸附剂进行结构和表面性质表征。结果表明：CaY、LaY与CeY分子筛上的Brønsted酸中心可与HCFC-1122形成p-吸附配合物,从而将吸附流出气中HCFC-1122的残余率降低至1.0%以下;Brønsted酸强度越高,p-吸附配合物越容易形成,最低吸附温度越低（CeY     

过渡金属改性Y型分子筛吸附脱除低碳烃中二甲基二硫醚

采用离子交换法制备了CoY、CuY、NiY分子筛,并在固定床吸附器上考察了工艺条件及原料烯烃含量对改性分子筛吸附脱除二甲基二硫醚性能的影响。采用密度泛函理论计算二甲基二硫醚及异丁烯在CoY、CuY、NiY分子筛上的竞争吸附行为。最后考察了高温水蒸气对吸附剂的再生效果。结果表明,CoY、CuY和NiY分子筛对二甲基二硫醚的动态饱和吸附硫容分别为47.5mg/g、36.3mg/g和40.2mg/g;其中CoY和NiY分子筛硫容量受烯烃含量的影响较大,CuY分子筛受影响较小。计算结果表明,吸附过程中S—S键的Mayer键级变化不大,烯烃中C=C键双键性质减弱。二甲基二硫醚在CoY、CuY和NiY分子筛上的吸附能分别为–59.5k J/mol、–22.2k J/mol和–30.4k J/mol,与实验数据吻合。吸附饱和后的分子筛经160℃水蒸气脱附60min后能够有效再生,且多次再生后吸附剂硫容仍保持在新鲜吸附剂的97%以上。     

利用粉煤灰制备NaY分子筛及吸附性能研究

采用预处理的粉煤灰为主要原料,按照摩尔比为Al2O3:SiO2:Na2O:H2O=1:14:6:250配成溶胶,在100℃下水热合成10h,获得NaY分子筛.产品经过XRD分析,具有NaY分子筛的结构特征,经过SEM分析,分子筛的粒度比较均匀,大小为3～5μm.吸附降解亚甲基蓝性能试验表明,NaY分子筛吸附剂加入量为2.5g/L,亚甲基蓝溶液初始浓度1.0mg/L,pH值7左右时,脱色率和降解率分别达到98.27%、90.81%,为粉煤灰合成Y型沸石及分子筛应用提供了依据.     

Cr3+、Ni2+改性NaY分子筛的吸附脱氮性能研究

采用离子交换法制备了Ni-Cr-Y分子筛吸附剂,分别以喹啉、吡啶、苯胺的正十二烷溶液作为模拟燃料进行了吸附脱氮研究。FT-IR分析表明,Cr-Ni-Y分子筛波数1147 cm-1处峰明显消失,且波数1024 cm-1峰与标准Na Y分子筛相比发生了蓝移现象,可以判定Cr3+、Ni2+交换到分子筛骨架上。XRD谱图比对结果说明改性后的Na Y晶体结构和骨架并未改变。吸附实验结果表明:喹啉、吡啶、苯胺的最佳吸附温度分别为50℃、60℃、40℃,主要吸附方式为化学吸附;喹啉、吡啶、苯胺的最佳吸附时间分别为30min、10 min、20 min,Cr-Ni-Y对吡啶和苯胺的吸附效果优于喹啉。     

典型液体危化品吸附材料性能

目前用于典型液体危化品吸附的材料类型主要有树脂型和有机高聚物超细纤维型,两种类型中分别选取甲基丙烯酸酯吸油树脂和聚丙烯纤维吸附材料,对此两种吸附材料的吸附相关特性进行了对比实验研究,包括吸附倍率与时间的关系、吸附选择性以及循环吸附/解吸特性等。结果表明,两种吸附材料吸附甲苯的吸附平衡时间均为4 s左右,其中聚丙烯纤维吸附材料的平衡吸附倍率为17.82 g/g,为甲基丙烯酸酯吸油树脂的2.2倍;两种吸附材料都具有较好的吸附选择性;聚丙烯纤维吸附材料在吸附甲苯后能够通过挤压方式解吸附实现循环使用,平均解吸率在80%以上;甲基丙烯酸酯吸油树脂在吸附甲苯后无法通过挤压方式进行解吸附。实验结果将为基于吸附材料的水面液体危化品回收设备的研发奠定基础。     

聚苯乙烯接枝聚乙烯亚胺树脂合成及Cu2+吸附

将聚苯乙烯经氯乙酰化后与聚乙烯亚胺（PEI）反应合成了带有多胺结构的聚苯乙烯接枝PEI树脂PSACP，考察了溶剂、温度、物料比、反应时间等因素对接枝反应的影响，其中，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，物料比为6:1，50℃反应5h时制得的PSACP全交换容量达到5.21mmol/g。PSACP对水溶液中的Cu²⁺具有明显的吸附作用，吸附量受溶液温度、pH和Cu²⁺初始浓度影响，45℃下对pH=5.7、初始浓度为0.5mg/mL的Cu²⁺水溶液的平衡吸附量为2.42mmol/g，吸附符合Langmuir单分子层吸附，经过三次循环，吸附容量仍然较高。25℃下对Cu²⁺的动态吸附容量达到2.74mmol/g，Cu²⁺可经1mol/L HCl洗脱，脱附率为83.8%且无拖尾现象。     

Fe_3O_4/丙烯酸系磁性微球的制备及对Hg~(2+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)的吸附

以二乙烯苯为交联剂,采用悬浮聚合法制备了Fe3O4/丙烯酸系磁性吸附剂。聚合条件为:n(丙烯酸甲酯)∶n(二乙烯苯)=17∶1、w(引发剂)=1%、反应温度75~80℃、反应时间6 h。采用X射线衍射(XRD)、红外(IR)、热重分析(TGA)等对其进行了表征,并考察了它对金属离子的吸附性能。结果表明,制备的磁性吸附剂粒径35~55μm,w(Fe3O4)≈18%。吸附容量随pH升高而增加。饱和吸附容量qm(mmol/g)为:Hg2+2.3,Cu2+2.2,N i2+1.1。采用Lagergrent方程计算的吸附速率常数kad(m in-1)分别为:Hg2+0.023,Cu2+0.034,N i2+0.036。吸附剂可用c(H2SO4)=1 mol/L或c(HNO3)=0.5 mol/L再生。     

环氧氯丙烷和半胱氨酸改性的蔗渣对镉(Ⅱ)的吸附

利用环氧氯丙烷和半胱氨酸对蔗渣进行改性制备新型吸附剂。研究了改性蔗渣(MB)对Cd2+的吸附行为并用FTIR表征了MB。结果表明,MB含有的羧基有利于脱除废水中的Cd2+,其吸附行为符合Langmuir模型,低温有利于MB吸附反应的进行。在实验范围内,25℃时MB对Cd2+处理的最大饱和吸附量Qmax为1.092mmol/g,而蔗渣仅为0.233 mmol/g。     

活性炭纤维对有机废水的吸附研究

以碱性木质素为原料通过静电纺丝法制备得到活性炭纤维。采用比表面积及孔径分析仪对活性炭纤维进行表征分析,同时以该活性炭纤维为吸附剂对甲苯、甲醇和丙酮3种有机废水进行吸附法净化处理,结果表明该活性炭纤维的比表面积达到807.77 m~2/g,孔容为0.484 cm~3/g,中值孔径为2.11 nm;活性炭纤维对3种有机废水具有一定的吸附净化效果,3种有机物中甲苯的吸附最快,吸附量最大;对甲苯、甲醇和丙酮的最大吸附量分别是229.12、156.68和103.34 mg/g。3种有机废水的吸附动力学分析结果表明:活性炭纤维对甲苯、甲醇和丙酮的吸附数据分别与准二阶模型、Werber-Morris模型和准一阶模型具有较好的拟合相关性。     

剩余污泥与棉花壳制备吸附剂的研究

为了对剩余污泥和棉花壳进行资源化利用,以氯化锌为活化剂、剩余污泥和棉花壳为原料制备吸附剂,研究原料配比、热解温度、活化剂浓度、活化剂用量对制备吸附剂的影响。结果表明,剩余污泥与棉花壳质量比为1∶1、在活化温度为400℃、氯化锌的浓度为3 mol/L、原料质量与氯化锌溶液体积之比(固液比)为1∶1时,吸附剂效果最好,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到402.984 2、59.460 0 mg/g。通过扫描电镜、红外光谱等表征分析可知制备的吸附剂孔径丰富发达,含有C—OH、C—C、C==C、C—H官能团,具有较高的吸附能力,可以用作吸附材料。     

Co3O4改性USY分子筛吸附和催化氧化甲苯特性研究

利用水热法合成Co₃O₄/USY复合材料,研究其对有机污染物甲苯的吸附和催化氧化特性,同时结合微波对Co₃O₄的精准加热特性,考察不同负载量Co₃O₄/USY在微波作用下的升温特性及催化甲苯氧化降解特性。结果表明,通过水热反应,Co₃O₄在USY表面形成多孔蜂窝状结构;负载Co₃O₄后的USY保持较高的吸附容量,Co₃O₄/USY-1.5m室温下的吸附容量为85 mg/g;Co₃O₄/USY在干、湿两种状态下均在325℃表现出优良的催化氧化特性、CO₂选择性和稳定性;Co₃O₄/USY能够与微波高效耦合,快速升温启动其催化作用,控制反应温度为250℃,发现微波诱导甲苯催化氧化过程的CO₂选择性优于常规催化,表明所制备Co₃O₄/USY复合材料具备吸附甲苯并进行微波快速再生协同有机污染物高效催化氧化降解的可行性。     

以PAC为原料制备锂吸附剂及其吸附性能的研究

研究了以聚氯化铝（PAC）为原料合成锂吸附剂,在最佳条件下制备得到吸附剂,其最大饱和吸附容量为6.1 mg/g,适宜的吸附溶液pH为3~5,对Li-Ca体系选择性很好,能很好地分离锂离子和钙离子,在最佳脱附条件下脱附率达到40.58%。吸附机理的研究表明,吸附剂在吸附前后,结构未发生明显变化,吸附、脱附过程中有锂离子的嵌入和脱出,且锂离子的嵌入和脱出是与氢离子发生了离子交换。     

分子筛吸附脱除芳烃中的环状烯烃

以Y型分子筛为吸附剂脱除甲苯中的环状烯烃化合物（二聚环戊二烯,DCPD）。采用NH3-TPD测试方法分析了USY和HY分子筛的酸性中心性质。通过间歇吸附实验考察了USY和HY分子筛对甲苯中DCPD的吸附脱除能力以及温度对USY分子筛吸附能力的影响,结果表明,USY分子筛的烯烃吸附量是HY分子筛的1.68倍;当温度由30℃升至50℃时,USY分子筛的吸附速率增大。采用固定床连续实验考察了温度、体积空速和原料中烯烃浓度对USY分子筛吸附效果的影响,当温度为80℃、空速为0.133h?1时,分子筛的穿透吸附量最大;分子筛处理具有较高初始浓度的原料时得到较高的穿透吸附量,且对工业焦化甲苯溶液的处理效果明显,具有较好的工业应用前景。TGA热重分析结果表明,USY分子筛对DCPD的选择性吸附能力强于甲苯。