石墨化碳材料对苯蒸气吸脱附性能的研究

以苯酚和甲醛为碳前驱体,水合氧化钴为模板剂,采用模板-催化法合成了介孔石墨化碳材料。采用TG和FT-IR分析前驱体的热处理过程,XRD和Raman光谱分析材料结构,BET和TEM分析材料的微观形貌,评价了样品对苯蒸气的吸脱附性能,并对吸附穿透曲线进行拟合。结果表明:合成过程中模板剂的加入量以及模板剂是否去除对样品的比表面积、孔结构及吸附性能有很大的影响。CCo1样品石墨化结构最好,比表面积为287.638m2/g,孔径为19.075nm,吸附量为19.615μmol/g;CCo3样品中不仅含有石墨化碳还含有大量的Co氧化物,可能存在协同效应促进了吸附性能,其吸附量最大为34.615μmol/g,但脱附效率仅为89%。     

蓬松球形碳纳米颗粒的合成及其表征

以沸点为50℃的全氟碳为碳源,金属钠为还原剂,采用溶剂热的方法,在400℃时合成了蓬松的球形碳纳米颗粒,产率高达90%。结果表明,Na在全氟碳分解成碳的过程中起关键作用,而反应温度起到控制碳颗粒大小的作用;氮气吸附脱附结果表明,400℃时合成碳纳米颗粒为介孔材料的特征吸附脱附等温线,比表面积为51.8m2/g,孔径主要集中在4.5～45nm。     

表面脱附(二)

§2.1热脱附 吸附分子在热能量作用下释离表面的热脱附(即通常的表面脱附)与表面吸附是同一个问题的两个方面,它们在固一气界面上是同时存在的。在一定的条件下,当吸附速率超过脱附速率时就呈现气体在表面上的吸附现象;反之,就呈现脱附现象。如果吸附速率与脱附速率相等,就达到了吸附平衡,这时单位时间落在表面上并被吸附的分子数与自表面上重新释出的分子数相等,即在真空系统的排气过程中系统内压强不断降低,上 相应减小,破坏了表面上的吸附平衡。脱附的气体使表现的系统抽气速率降低,并最终构成了限制极限压强的一个重要因素。 在吸附过程…     

微波法合成金属-有机骨架材料研究应用进展

微波加热是一种简单、高效、低成本的加热方式,近年来在新材料合成方面得到广泛应用。作为新型多孔材料,金属-有机骨架(MOF)材料在吸附、催化等领域的应用备受关注。由于传统加热法合成MOF材料存在反应时间长等缺点,微波法作为一种新的加热方式被越来越多地用于合成MOF材料。与传统加热法相比,微波法合成MOF具有反应速度快、合成的晶体尺寸小等特点。综述了微波法合成MOF材料的研究进展,介绍了该方法合成的MOF材料在气相吸附、液相吸附方面的应用。     

液态锂中氘脱附特性分析

锂化壁处理/液态锂第一壁可为托卡马克装置提供良好壁条件，但存在燃料滞留问题，为解决这一问题，需进一步研究氢同位素在液态锂中的脱附特性。本文设计了液态锂中气体吸附/脱附系统，开展了氘气在液态锂中的吸附实验，并分析了其脱附过程，通过采用微调阀调整进气速率的方式标定不同氘气分压下的系统抽速，计算了热脱附过程中气体的抽除量。结果表明，氘气在液态锂中的脱附峰温度在481℃附近，脱附的氘气仅有约36%被抽气系统抽除，剩余部分被壁面冷凝的锂重新吸附。该研究可为深入分析氘在液态锂中的脱附行为奠定良好基础，为未来解决液态锂中的燃料回收问题提供技术支持。     

Ag-Cu-MOC复合材料的制备及其对碘蒸气的吸附性能

为了消除核废料产生的碘蒸气对环境和人体的重大危害,采用高温水热合成法制备一种含碳、银、铜的纳米金属氧化物复合材料(记为Ag-Cu-MOC);分析银、铜掺量对碘蒸气吸附量的影响,确定获得最佳吸附量时银、铜的物质的量的比值;对制备的材料进行SEM、EDS、XRD、XPS、TG-DSC、FTIR和BET的测试和表征,研究Ag-Cu-MOC的吸附性能和吸附机理,通过吸附-脱附再生实验和烧结实验研究吸附碘蒸气后Ag-Cu-MOC的后处理问题。结果表明:当n(Ag)∶n(Cu)=1∶6时,Ag-Cu-MOC对碘蒸气的吸附量最大,达到1 735. 3 mg/g;Ag-Cu-MOC为介孔材料,良好的结构分散性有助于对碘蒸气的吸附;吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附,Ag-Cu-MOC含量随温度的升高而减小;通过无水乙醇可脱附所吸附的碘,实现吸附材料的循环利用;向完成吸附作用后的Ag-Cu-MOC中加入铁粉和氧化硼进行烧结,碘被封闭于黑色玻璃状物中以防止泄露,最大限度地减小了对环境的污染。     

CO在SrO表面吸附的热脱附

在真空条件下,利用程序升温热脱附方法测量CO吸附在SrO表面的脱附谱.实验结果表明,SrO吸附C^18O后,在升温过程中可通过氧的同位素交换生成C^16O而脱附,同时伴随少量C^18O的直接脱附,其波峰温度分别为430 K和420 K,属于二级脱附过程.     

金属有机骨架材料MIL-96的制备及其对萘的吸附性能研究

通过水热法合成铝基-金属有机骨架(MOFs)MIL-96材料,并将其作为吸附剂用于脱除水溶液中的萘。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和N_2吸附-脱附等方法对材料进行表征。通过考察吸附动力学、吸附等温线以及热力学特征研究了MIL-96材料的吸附性能。研究结果表明:在温度298K、MIL-96材料用量为0.5g/L时,对萘的最大去除率达到约98%;MIL-96对萘的吸附特征符合准二级吸附动力学模型,Temkin和D-R等温吸附模型对萘吸附过程的描述比其他模型准确;Temkin等温吸附方程中吸附热相关系数表明,MIL-96吸附水溶液中萘的过程为吸热过程,热力学参数中正的标准焓变(ΔH~o)值也说明该吸附过程为吸热过程。     

非平衡吸附特征的吸附床传热传质特性

建立椰壳活性炭-甲醇吸附式制冷系统吸附床传热传质数学模型,应用该模型进行具有非平衡吸附特性的吸附床传热传质研究,利用数值方法对数学模型进行求解,讨论了吸附床在冷却过程中吸附剂温度、吸附速率、吸附量、制冷系数以及单位质量吸附剂制冷功率与时间的关系,吸附床在加热过程中吸附剂温度、脱附速率及脱附量与时间的关系.研究结果表明:吸附床在整个吸附过程中的吸附速率存在一个峰值0.001 2 ks/s,吸附床在整个脱附过程中的脱附速率存在一个峰值0.001 7ks/s,吸附剂温度变化率在换热阶段趋于平缓,制冷系数值在吸附阶段近似呈线性增长,而单位质量吸附荆制冷功率在吸附阶段存在一个峰值35 kW/kW.     

SBA-15负载钼磷酸铵材料的原位合成及其对Cs+的吸附性能研究

采用原位水热合成法制备了钼磷酸铵/分子筛复合材料(AMP/SBA-15),通过红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和N2吸附等手段对材料进行了表征,并考察了AMP/SBA-15对水溶液中Cs+的吸附性能。结果表明,Keg-gin结构的AMP可较好地负载于SBA-15中,并在吸附实验中保持完整的结构。该材料对Cs+的平衡吸附时间为3d,平衡吸附量为54.3248mg/g;Cs+最大脱附率为72%,脱附后材料的比表面积和孔容可基本复原;吸附动力学符合准二阶动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型。     

基于QCM-D技术的合成高分子对蛋白的吸附行为

采用AFM(原子力显微镜)和QCM-D(带损耗测量的石英晶体微天平)等技术研究了聚乳酸、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯三种合成高分子材料经旋转成膜后的表面形貌、亲疏水性、水合过程及蛋白吸附行为。结果发现,薄膜的疏水性越强,蛋白吸附量越多,蛋白层的粘弹性越小;且吸附在材料表面的蛋白分为可逆吸附和不可逆吸附两部分,可逆部分可被PBS(磷酸盐缓冲溶液)洗脱,而不可逆吸附蛋白由于在疏水力作用下构象发生变化,变得致密无法脱附,粘弹性比发生可逆吸附的蛋白更小。用Langmuir吸附速率方程可较好地拟合薄膜的蛋白吸附动力学曲线,发现薄膜疏水性越强,白蛋白吸附速率越快。     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附及脱附性能

以聚天冬氨酸(PASP)与木质纤维素(LNC)水溶液聚合法制备出的聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶(PASP/LNC)为吸附剂,对Pb(Ⅱ)进行吸附及脱附实验,研究溶液的初始离子浓度、pH值、吸附时间和吸附温度对溶液中Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,溶液中Pb(Ⅱ)初始离子浓度为0.04 mol/L,溶液pH值为5.5,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附量达到最大为972.35 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。采用X射线衍射分析、比表面积和平均孔径分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析PASP/LNC水凝胶的结构和吸附机理。使用HNO_3对PASP/LNC进行脱附实验。结果表明,HNO_3浓度为0.04 mol/L,脱附温度为30℃,脱附时间达到60 min时,最大脱附量为928.36 mg/g。吸附/脱附循环实验表明,PASP/LNC水凝胶重复使用4次后吸附量仍较高,是一种可重复使用的高效吸附材料。     

气体脱附机理的物理解释

采用一组新的方程来分析抽气过程。这个方程基于气体分子在不均匀的金属表面上所取位置的吸附与脱附的表面,而不是扩散过程。分析脱附位置、脱附率和气体脱附的来源.认为气体脱附现象必须理解为非平衡和非稳定过程。     

TEPA-AM修饰的介孔材料吸附CO2性能的研究

将丙烯酰胺(AM)改性的四乙烯五胺(TE-PA)负载到介孔材料孔道内,形成氨基改性的CO2吸附材料。利用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附-脱附(BET)、红外等方法对样品进行了表征。通过动态吸附法研究了材料的CO2吸附和脱附性能,并与TEPA负载的吸附材料进行了比较。研究结果表明,在制备介孔分子筛MCM-41的过程中得到的一种结构规整度低的材料对TEPA-AM具有较好的分散性能,经过TE-PA-AM修饰的该材料表现出良好的CO2吸附性能,当TEPA-AM负载量达60%,该材料的吸附能力达到159.1mg/g;经过12次循环使用吸附量不下降。     

微波水热法合成钛酸钠盐纳米管

采用微波水热法合成了钛酸钠盐纳米管,考察了原料、反应时间、NaOH浓度等主要影响因素.在微波功率195W、NaOH浓度8—12mol/L、反应时间>70min条件下,得到了形貌均一的钛酸钠盐纳米管,并用TEM、XRD、BET、EDAX和N₂吸附/脱附等对产物进行了表征.研究表明,微波法制得的纳米管合成时间短、热稳定性高,其管壁塌陷温度高于500℃,比普通水热法合成的高100℃左右;所得样品在300℃以上煅烧,可转化为单晶钛酸纳盐纳米管.     

蔗渣活性炭二次活化制备及其吸附CO2性能研究

以蔗渣为原料, 以ZnCl₂为活化剂制备出活性炭AC, 并用KOH对活性炭AC进行二次活化制备活性炭KAC。用热重法测定材料的CO₂吸附脱附性能, 傅里叶红外光谱、氮气物理吸附-脱附和扫描电镜对样品进行表征。结果表明：KAC具有优异的CO₂吸附性能, 在60℃下其对CO₂吸附量可达3.45 mmol/g, 而AC的CO₂吸附量仅有1.79 mmol/g。KAC的CO₂吸附能力明显优于AC。循环吸附脱附的结果表明, 经过5次吸附-脱附, 材料的吸附量无显著变化, 表明材料具有良好的再生性能。傅里叶红外分析结果表明两种活性炭材料的特征峰基本一致, 活性炭表面官能团中羟基和羧基可以使活性炭表面的极性增大。氮气物理吸附-脱附和扫描电镜结果表明材料都具有发达的孔径结构, 但KAC的孔径结构比AC更发达, 因此其对CO₂的吸附能力也更强。     

热脱附谱的分析方法

一、引言热脱附谱法是研究固体吸附与脱附现象的手段之一。通过分析热脱附谱,可以得到脱附气体的脱附级数、脱附活化能及脱附速率常数,了解气体在固体表面的吸附特性。迄今为止,见到的有关热脱附谱的理论分析是在假定脱附谱为脱附活化能单值和多     

乙酰苯胺修饰的吸附树脂对对甲苯胺的吸附机理研究

合成了一种用乙酰苯胺修饰的新型超高交联吸附树脂ZH-05,并用Amberlite XAD-4作对照,比较了它们对水溶液中对甲苯胺的静态吸附和脱附行为。结果表明:经过乙酰苯胺修饰的吸附树脂ZH-05在一定温度下对对甲苯胺的吸附过程中存在化学吸附,ZH-05对对甲苯胺的吸附能力明显强于AmberliteXAD-4,两种树脂对甲苯胺的吸附均符合Freundlich方程。     

金属基吸附剂及其复合材料吸附除氟研究进展

化工、冶炼、电池等行业所排放的氟废水引发的氟中毒现象备受关注,分析了沉淀、膜处理、离子交换、吸附等技术的优缺点,吸附法由于操作简单、经济高效被认为是极具前景的水体除氟方法。本文对铝基、铁基、稀土基、金属有机骨架吸附剂及其改性材料在含氟废水中的除氟性能进行了总结和评价,分析了其制备过程、脱氟机制以及外界影响因素。发现材料晶型可以决定吸附过程的吸附能,大的比表面积可以在吸附过程中提供更多的活性位点,良好的孔结构可以降低吸附传质阻力,提高吸附性能;材料表面官能团的强化、不同金属材料的复合协同作用可以提高吸附剂的脱氟效率,可为今后制备新型高效除氟材料提供参考。提出了目前吸附除氟领域亟待解决的问题并对金属基吸附剂在除氟领域的发展作出展望。     

TiO2/ACF光催化再生复合材料的研究进展

总结近年来在TiO2与活性碳纤维复合光催化剂的合成方法、结构与性能,及对室内挥发性有机物光催化降解方面的研究,分析TiO2/ACF复合光催化剂对有机物吸附、富集、光催化、原位再生的过程,探讨活性碳纤维吸附材料对提高TiO2光催化剂量子产率的作用机制,认为低浓度污染物在催化剂表面的吸脱附速率提高是TiO2/ACF复合光催化剂具有较高降解能力的关健因素.