多壁碳纳米管嵌入13X/MgCl2复合吸附剂的性能实验

配制了将不同含量的多壁碳纳米管（MWCNT）加入复合吸附剂13X/MgCl₂中制成的新型复合吸附剂,并对其吸附、脱附和导热性能进行了测试。实验结果表明：新型复合吸附剂在闭式200℃脱附完成后,新型复合吸附剂的吸附残余量随着MWCNT含量的升高而减小,13X的吸附残余量是MWCNT含量最高的13X/MgCl₂/MWCNT（CNT-5）复合吸附剂的吸附残余量的2倍,虽然MWCNT的加入不会对13X/MgCl₂复合吸附剂在室温下的吸附性能有影响,CNT-5在开式、闭式的平衡吸附量可以达到0.52 g·g^-1和0.38 g·g^-1,分别是13X吸附量（0.24 g·g^-1）的2.2和1.6倍,但新型复合吸附剂可以脱附更多的水蒸气。新型复合吸附剂的热导率随着MWCNT含量的增大而升高,CNT-5的热导率可以达到0.265 W·m^-1·K^-1,是13X热导率的4.9倍。     

基于13X沸石的新型制冷复合吸附剂性能

以13X沸石原粉为主要成分添加不同配比硅溶胶配制新型制冷复合吸附剂，采用热排空法对配制的复合吸附剂进行闭式吸附和脱附性能试验。用开放式吸附测量法对复合吸附剂的最大吸附量进行测试，同时测量各复合吸附剂填充密度以及整体成型性能与硅溶胶含量的变化。试验结果表明：复合吸附剂E的闭式吸附和脱附性能均优于13X沸石原粉；在封闭系统中复合吸附剂吸附速度远远高于在开放式系统；在硅溶胶含量0-7%时复合吸附剂的填充密度随添加的硅溶胶迅速下降。综合各性能参数，复合吸附剂E被选择应用于太阳能冷管，其制冷系数COP约为0.24-0.28。     

氯化钙-13X分子筛复合吸附剂的实验研究

将氯化钙填充到13X分子筛的多孔结构内钊备出了氯化钙-13X分子筛复合吸附剂,并对其吸附性能进行了实验研究。实验结果表明,复合吸附剂中氯化钙含量越高,其平衡吸附量越高,当氯化钙含量为46.2%时,其平衡吸附量最大可以达到0.557g/g,是13X分子筛的2.2倍。     

空气取水用硅胶/MgCl2复合吸附剂吸附性能研究

通过浸渍法合成了一种硅胶/MgCl₂新型复合材料。探究了球型硅胶孔径和粒径、MgCl₂溶液浓度、吸附环境温湿度对硅胶/MgCl₂复合吸附剂吸附性能的影响。实验表明,复合吸附剂的吸附能力与硅胶孔径成正比,与硅胶粒径成反比。在25℃、50%RH下,SG-A/M20、SG-B/M20、SG-C/M20的平衡吸附量分别为0.25,0.37,0.39 g/g;在25℃、35%RH下,SG-D/M20、SG-A/M20、SG-E/M20的平衡吸附量分别为0.21,0.16,0.14 g/g。RH为35%～80%时,复合吸附剂的吸附量随RH增大而增大,温度为25～35℃时,复合吸附剂的吸附量随温度升高先增大后减小。在25℃、RH 80%下,SG-B/M20取得最大吸附量0.58 g/g。复合吸附剂在110℃下脱附90 min水蒸气脱附率>98%。SG-B/M20、SG-C/M20具有良好的循环稳定性,经8次吸附-脱附循环后吸附量减小量<0.03 g/g。硅胶/MgCl₂复合吸附剂的水蒸气吸附性能探究,...     

石墨烯-13X/LiCl复合吸附剂开式吸附-解吸性能

利用不同质量分数的石墨烯（MLG）与13X/LiCl合成新型复合吸附剂。通过扫描电镜（SEM）和N₂吸附表征复合吸附剂的微观形貌和孔隙特性,测试了复合吸附剂开式环境下的水蒸气吸附及解吸性能,并探究复合吸附剂中石墨烯质量分数对吸附解吸性能的影响。通过80%相对湿度（RH）的高湿工况进一步筛选出盐的质量分数为18.4%的13X/LiCl为最佳盐含量的吸附剂（MZ）作为合成复合吸附剂的基质。实验结果表明：石墨烯增加了复合吸附剂的结构性参数（比表面积,孔体积及孔径）,其中比表面积由未添加石墨烯的MZ [(262±3)g/m²],最大可提升至12G-MZ [(304±4)g/m²];复合吸附剂表现出优异的水蒸气吸附性能,所有复合吸附剂的相对吸附量均高于MZ（0.554g/g）,3G-MZ吸附性能最佳,水蒸气吸附量高达0.587g/g,是13X的2.7倍;除12G-MZ外,随着吸附剂中石墨烯质量分数的增加,水蒸气解吸率随之增加,其中9G-MZ的解吸率接近90%,较MZ（81.8%）提升了9.7%。该研究可为复合吸附剂应用于吸附空气取水提供基础研究数据。     

复合吸附剂MWCNT/MgCl2的水蒸气吸附性能

通过研磨将多壁碳纳米管分别与质量分数为30%、40%和50%的无水氯化镁复合，制备了3种不同配比的复合吸附剂MWCNT/MgCl₂。采用数字化扫描电子显微镜（SEM）观察复合吸附剂表面材质的结构样貌，通过Hot Disk热常数分析仪测得复合吸附剂的热导率，使用恒温恒湿箱选取具有代表性的温湿度，测试复合吸附剂在不同工况下的水蒸气吸附性能，并采用准二级动力学模型对25℃、50% RH工况下的实验数据进行拟合，应用Autosorb-IQ全自动气体分析仪测试了三种样品在25℃下的等温吸湿曲线。实验结果表明，相同温湿度工况下，随着氯化镁含量增加，复合吸附剂的吸附量提高，25℃、50% RH下氯化镁含量为30%、40%和50%的复合吸附剂M1、M2和M3的吸附量分别为0.62、0.79和0.94 g/g；恒定湿度为50% RH，温度变化为15~35℃时，复合吸附剂吸附量受温度和饱和水蒸气分压力的双重影响，表现为先增加后减小；温度固定为25℃，相对湿度从50% RH增加到80% RH时，复合吸附剂吸附量均大大提升；复合吸附剂在35℃、25% RH中高温、低湿条件下仍表现出较好的吸附能力；在相对压力P/P₀为0.3时，M1、M2和M3的吸附量分别为0.24、0.25和0.30 g/g，随着吸附压力的增加，复合吸附剂的吸附量也不断提升，最大吸附量分别达到3.54、3.75和4.42 g/g。复合吸附剂MWCNT/MgCl₂的制备研究，为吸附剂的性能研究提供了基础，对太阳能吸附式空气取水的研究具有潜在意义。     

AC/X-G吸附剂的制备及CH_4/N_2吸附分离性能

采用浓度为0.2 g·ml~(-1)的葡萄糖溶液对13X沸石/活性炭复合材料(AC/X)进行碳沉积,研究沉积次数对复合吸附剂(AC/X-G)孔结构、表面性质和CH_4/N_2吸附分离性能的影响。通过X射线衍射,77 K下的N2吸附/脱附,扫描电镜,CO_2-TPD以及红外光谱表征样品的晶型、孔结构和表面性质,在298 K、100 k Pa下对其CH_4和N_2吸附等温线进行测定,并将吸附结果与文献中碳材料和13X沸石的吸附性能进行比较。结果表明:随着沉积次数的增加,AC/X-G吸附剂中X型沸石的相对含量降低,微孔比表面积和微孔体积减少。AC/X-G的表面被碳膜覆盖,碱量降低,但出现强碱位和含氧基团C—O键。AC/X-G的CH_4和N_2吸附量下降,但吸附分离系数提高,沉积3次的样品AC/X-G-3的CH_4/N_2吸附分离系数达到3.0,表面的含氧基团有利于提高复合材料的CH_4/N_2吸附分离性能。     

吸附-热再生法回收废水中醋酸的研究

针对浓度为3%的醋酸废水,选用YK-15椰壳炭为吸附剂,采用吸附和分步热再生法从废水中分离醋酸,达到了废水处理和醋酸回收的双重目的.系统地考察了动态吸附和分步热再生的工艺条件,结果表明,在温度为30℃,废水流速为7.3×10-5 m·s-1的适宜条件下,YK-15椰壳炭对醋酸的动态吸附容量为161.0 mg·g-1,穿透点处废水的处理能力为4.7 g(废水)·g-1(活性炭).对吸附剂进行分步热再生的适宜条件是,第一步控制温度为110～130℃,脱除吸附柱内35%～40%的残余水,以浓缩醋酸.第二步继续升温至320℃,脱附并回收醋酸,醋酸的脱附率可达96%以上,收率为87%,回收醋酸的浓度为30%左右.吸附–脱附的循环实验表明,活性炭的吸附和脱附性能稳定,数据重现性好.     

离子凝胶复合吸附剂的制备及空气取水性能

制备了一种LiCl复合可得然离子凝胶,并将其首次用于空气取水性能研究。在不同吸附温度、吸附湿度的开式环境中,完成了复合吸附剂的水蒸气吸附特性研究。探究了浸渍盐的质量浓度对复合吸附剂吸附性能的影响。根据目标工况,完成了复合吸附剂组分的优化配比。对优化后的离子凝胶进行了吸附动力学和等温吸附特性研究。结果表明,15% LiCl溶液复合而成的可得然吸附剂综合性能最佳。在35℃&75%RH下,该复合吸附剂的吸附量高达3.30g/g,是传统硅胶复合吸附剂的6.6倍;在55℃&40%RH工况下实现1.66 g/g的水量脱附,是硅胶复合吸附剂的3倍。在25℃&75%RH下,可得然复合凝胶吸附剂的吸附速率K高达3.48×10^-3s^-1;该离子凝胶复合吸附剂的研究,为吸附式空气取水技术提供了基础支持。     

制备方法对MnO_x-TiO_2吸附剂脱汞性能的影响

针对燃煤烟气中单质汞不溶于水,难以脱除的问题,采用水热合成法(HT)和沉积-沉淀法(DP)制备了Mn Ox-Ti O2单质汞(Hg0)吸附剂,在固定床实验台架上考察2种吸附剂(Mn Ti-HT和Mn Ti-DP)的脱汞性能;利用N2吸附/脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对吸附剂进行物化表征。结果表明:物理吸附不是吸附剂脱汞的主要因素。Mn Ti-DP对Hg0的吸附剂量为620μg/g,远高于Mn Ti-HT的236μg/g,说明制备方法对吸附剂的脱汞性能有较大影响。Mn Ti-DP吸附剂中Mn含量较高,Mn4+含量约为34%,远高于Mn Ti-HT的Mn4+(22%);Mn Ti-DP中化学吸附态氧和晶格氧的强度均高于MnTi-HT,表明Mn Ti-DP中化学吸附态氧的总体含量高于Mn Ti-HT,有利于增强Mn Ti-DP还原特性,提高脱汞能力。     

复合功能树脂NXD-2对水中邻苯二甲酸单丁酯的去除性能

酞酸单酯是水体环境中一类新型的环境激素污染物。以含叔胺基的复合功能树脂NXD-2为吸附剂,以邻苯二甲酸单丁酯(MBP)为目标污染物,通过吸附等温线、热力学、动力学和柱吸附脱附实验,考察了NXD-2对MBP的吸附性能。研究结果表明,NXD-2对MBP的吸附以氢键作用为主,在288~313 K的温度范围内,平衡吸附量随温度的升高而升高;升高温度有利于加快NXD-2对MBP的去除速率。柱吸附脱附研究表明,在进水浓度为300mg·L-1的高浓度条件下,吸附出水的前100 BV中,溶液中MBP的浓度低于检测限(10-g·L-1),说明NXD-2对MBP具有较高的处理深度;同时NXD-2具有较好的脱附效果,脱附体积达到20 BV时,脱附率接近100%。因此,复合功能树脂NXD-2作为一种吸附剂,在水体中酞酸单酯的去除方面具有良好的应用前景。     

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.     

TiO_2对Ag/Al_2O_3吸附剂的柴油吸附脱硫性能的影响

采用浸渍法制备不同Ti O2含量的Ag/Ti O2-Al2O3吸附剂,以含硫量为245.36 mg·L-1的商品柴油作为考察对象,常温、常压条件下采用静态评价进行吸附脱硫性能研究。结果表明,经过Ti O2改性的Ag/Al2O3吸附剂柴油吸附脱硫活性有较大幅度提高。通过X射线衍射、N2物理吸附、O2化学吸附和NH3程序升温脱附等研究Ti O2改性剂的影响。关联活性测试和表征结果发现,吸附剂的吸附脱硫活性受吸附剂比表面积、活性金属Ag分散度和吸附剂表面酸协同影响。吸附剂比表面积越大,活性金属Ag分散度越高,吸附剂表面弱酸性位点数量越多,强酸性位点数量越少,吸附剂吸附脱硫活性越高。2%Ag/4%Ti O2-Al2O3的吸附脱硫活性最高,饱和硫容达2.11 mg·g-1。     

新型微波适应型复合活性炭的研制及其微波再生性能

微波再生技术被广泛认为是一种高效、节能的绿色再生技术。本文通过引入高热导率物质--膨胀石墨制备出新型微波适应型复合活性炭,解决目前活性炭在微波脱附过程中存在的温度梯度问题,同时开发VOCs活性炭吸附-微波再生技术。结果表明,制得的复合活性炭具有与普通商业活性炭相当的吸附性能,且其热导率提高6倍。同时,其甲苯脱附活化能为18.08 kJ·mol^-1,低于其在商业活性炭上的微波脱附活化能（24.84 kJ·mol^-1）25%以上;相同微波功率下,其脱附床层温度低于实验室制备的普通活性炭10～30℃。所制备的高热导率复合活性炭不仅具有良好的吸附性能,而且具有很好的微波适应性。     

吸附制冷用复合吸附剂的制备

用静态法测定主要吸附材料和自制复合吸附剂对水的吸附量,用TG DTA法对主要吸附材料的热稳定性和自制吸附剂对水的脱附峰端温度进行分析。对吸附剂原料复合比例、焙烧温度和扩孔剂种类等制备条件进行了实验研究。结果表明:自制复合吸附剂比单一吸附材料对水有着更大的吸附能力;DTA分析的脱水的峰端温度明显低于单一吸附材料;采用较高的焙烧温度和分段焙烧方法,可明显改善复合吸附剂的吸附性能及强度;对于用不同的吸附材料复合的吸附剂,需加入不同的扩孔剂,方可增加孔容和孔径,改善其吸附性能;自制复合吸附剂对水的吸附量显著高于13x和硅胶等传统吸附剂。其中,M1 9906和M1 9907复合吸附剂对水的吸附量大约是13x和硅胶的2～3倍。     

可低温驱动的凝胶复合吸附剂的制备及吸/脱附性能研究

以丙烯酰胺单体、碳纳米管和无水氯化锂为原材料,通过原位聚合法制备了一种新型复合吸附剂,该吸附剂呈水凝胶形式。采用扫描电子显微镜和同步热分析仪对吸附剂进行表征,并用恒温恒湿箱测试了复合吸附剂的动态吸附/解附性能以及平衡吸附性能。研究表明,凝胶复合吸附剂在25℃和75%RH下,平衡吸附量高达1.75 g/g,是硅胶基复合吸附剂的2.5倍以上;并在45℃环境中解吸出70%的吸附水量;采用线性驱动力模型拟合计算了相同工况的动态吸附速率,与国内外其他复合吸附剂相比,本文吸附剂的吸附速率系数和吸附量均有很大提升。     

XDA-1型吸附树脂处理DDNP生产废水的研究

就XDA-1型吸附树脂对二硝基重氮酚(DDNP)生产废水中硝基酚的去除进行了研究.静态和动态实验结果表明,吸附平衡等温线与Freundlich模型拟合良好,属于优惠型吸附;吸附速率不仅是吸附时间的函数,还与液固比有关;吸附的动力学方程为qt=2.5934rexp(B/t);树脂的吸附量(pH=2)为86.32 mg·g-1;吸附处理的最佳操作条件是:废水pH值为2、吸附温度为20℃、流速为2 BV·h-1,此时树脂饱和吸附量为225.6 mg·g-1、穿透体积为221.4 mL;选用复合式脱附剂5%NaOH溶液和40%乙醇溶液,脱附温度为21℃,脱附体积为10 BV,此时脱附率可达99%.     

MnO_2基复合吸附剂制备及去除水中重金属性能

采用共水热法和分步水热法分别制备了δ-MnO_2/MCM-41和δ-MnO_2/ZSM-5-n复合吸附材料,利用X射线衍射仪、透射电镜、N_2吸附/脱附仪等对复合吸附剂进行了表征,并考察了其去除水中Cu~(2+)和Ni~(2+)的性能。结果表明,δ-MnO_2具有海胆状形貌,单个颗粒直径大约在200 nm;其与分子筛复合后仍能保持原来的晶型和介孔结构。对δ-MnO_2/MCM-41复合吸附剂,当MCM-41添加质量分数为30%时,其对溶液中重金属Ni~(2+)吸附能力最大,约为44.61mg/g;对δ-MnO_2/ZSM-5-n复合吸附剂,其对重金属离子的吸附量随ZSM-5-n硅铝比的增大而降低;且复合吸附剂对溶液中的重金属离子以单层物理吸附为主。     

Ce-Zn复合吸附剂的制备及除磷性能研究

以Ce(NO₃)₃·6H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料，采用共沉淀法制备Ce-Zn复合吸附剂，利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行表征，对吸附过程进行动力学和热力学拟合，通过正交实验确定吸附除磷的最佳工艺条件，并对吸附剂进行再生处理，研究其可循环利用性能。结果表明，复合吸附剂表面生成了水合氧化铈和氧化锌颗粒，表面粗糙，呈多孔结构；磷酸盐离子取代复合吸附剂表面的金属羟基是吸附除磷的主要原因。除磷最佳工艺条件：磷初始质量浓度为5 mg/L,pH为4,Ce-Zn复合吸附剂投加量为0.07 g、反应时间为240 min；吸附过程符合Freundlich等温模型和准二级动力学方程，反应自发进行，且为吸热反应；利用碱液对吸附剂进行3次循环脱附再生，对磷的去除率保持在90%以上，证明该吸附剂可以循环使用。     

载金属离子的13X分子筛吸附噻吩的动态特性

采用13X分子筛及负载Cu2 、Zn2 、Ni2 、Ag 的13X分子筛等五种吸附剂,对噻吩进行动态吸附特性研究.在φ10.5 mm×200 mm的吸附柱测定了五种吸附剂吸附正己烷溶液中的噻吩的穿透曲线.采用加热法对Zn2 -13X、Ni2 -13X、Ag -13X三种吸附剂进行再生,测定了再生后吸附剂的穿透曲线,对吸附剂再生前后的吸附性能进行了比较.结果表明Ag -13X吸附性能优于其它吸附剂,其对噻吩的吸附容量为60.20 mg·g-1.再生后的Ag -13X对噻吩仍有很好的吸附能力,吸附容量相比新鲜吸附剂的仅下降了5%.穿透点以前出口噻吩含量为0.这些结果为工业吸附装置的设计提供了必要的吸附数据.