石墨烯的制备及其对甲苯的吸附性能

采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,利用SEM,FTIR,XRD等分析方法对制得的石墨烯进行表征,选取挥发性有机物中的甲苯为研究对象,进行了石墨烯吸附甲苯的实验,讨论了吸附温度及初始浓度对吸附性能的影响。表征结果显示,制得的石墨烯具有较大的比表面积及较好的吸附性能。实验结果表明,相同初始浓度下,随着温度的升高,吸附带长度增加,吸附时间缩短,吸附量降低;同一吸附温度下,随着甲苯初始吸附浓度的增加,甲苯达到吸附饱和点的时间逐渐缩短,平衡吸附量逐渐增大。     

多组分有机气体变压吸附传质规律研究

结合温度变化规律和浓度变化规律,研究了丙酮和甲苯混合气体在变压吸附过程中的传质规律,讨论了温度、浓度、竞争吸附对传质区移动的影响。研究表明:温度曲线的变化是传质区移动的反映,变压吸附初期吸附柱内的床层温度随其高度而增加,随吸附进行,温度曲线逐渐趋于重合;变压吸附过程中吸附速率和脱附速率并不相同。吸附阶段丙酮、甲苯浓度均沿床层高度变小;随吸附循环的进行,吸附阶段不同时刻不同床高的甲苯浓度逐渐变大趋于稳定,丙酮浓度逐渐变小趋于稳定。丙酮、甲苯两组分吸附循环中,丙酮为弱选择吸附性物质,其传质区移动快于甲苯。     

改性半焦对苯酚吸附性能的研究

采用活化处理及碱处理的方法对半焦进行改性,并用于吸附苯酚研究。考察了吸附温度、时间、苯酚溶液初始浓度以及改性半焦用量等因素对改性半焦吸附苯酚过程的影响。结果表明,当吸附温度20℃,苯酚溶液初始浓度100mg/g,改性半焦质量20mg,吸附时间60min,改性半焦对苯酚的平衡吸附量为23.69mg/g。动力学研究表明准二级动力学方程能很好地拟合该吸附过程,吸附平衡研究表明该吸附过程符合Freundlich模型。     

粘胶基活性炭纤维吸附甲苯废气后的水蒸气活化再生

采用自制的动态吸附、脱附装置,考察了粘胶基活性炭纤维吸附甲苯废气饱和后水蒸气活化再生时脱附温度、吸附气流速、甲苯质量浓度、吸附剂填充高度和循环使用次数对脱附效果的影响。结果表明,脱附温度、吸附气流速对脱附效果影响较大,最佳脱附温度为423~438 K,最佳吸附气流速为0.3~0.4 m/s;甲苯质量浓度、吸附剂填充高度和循环使用次数对脱附效果没有明显的影响。     

有机改性蒙脱土对苯酚的吸附性能研究

通过离子交换的方法用季铵盐对蒙脱土进行有机改性,并采用静态吸附试验考察了有机改性蒙脱土对废水中苯酚的吸附性能。结果表明在有机改性蒙脱土的用量为2 g/L,吸附时间为30 min,吸附温度为60℃,苯酚初始质量浓度为250 mg/L的条件下,改性蒙脱土对苯酚的去除率可达78%。有机改性蒙脱土对苯酚的吸附过程可以通过伪一级动力学方程进行描述。     

新型β-环糊精交联聚合物的制备及其吸附亚甲基蓝性能的研究

以马来酸酐和乙二胺乃原料制备了马来酰胺酸,再将马来酰胺酸与β-环糊精进行交联聚合得到马来酰胺酸交联β-环糊精聚合物(PMCD)。采用FTIR方法对PMCD的结构进行了分析。表征结果显示,PMCD中含有预期的官能团。研究了亚甲基蓝(MB)的初始质量浓度、温度和溶液pH等吸附条件对PMCD吸附MB性能的影响。实验结果表明、PMCD对MB的吸附量随MB初始质量浓度的增大而增大;温度升高有利于PMCD吸附MB;在溶液pH=2～7时,PMCD对MB的吸附量随溶液pH的增大而增大;当pH>7时,吸附量基本不变。探讨了PMCD对MB的吸附动力学和等温吸附模型,PMCD吸附MB的动力学数据符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,为单分子层吸附。     

木质素磺酸钙改性树脂对亚甲基蓝的吸附

以木质素磺酸钙和丙烯酸为原料,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用溶液聚合法制备了木质素磺酸钙改性丙烯酸树脂(LSAE)。考察了溶液p H、初始浓度、吸附时间和吸附温度对LSAE吸附亚甲基蓝(MB)的影响。采用SEM、N2吸附-脱附、FTIR等技术对吸附剂进行表征。实验结果表明,在初始MB质量浓度为200 mg/L、吸附温度为298 K、溶液p H=8、吸附时间为480 min时,吸附量为178.96 mg/g。表征结果显示,改性后LSAE试样的表面粗糙,具有介孔结构,比表面积和总孔体积均有所增加,平均孔径减小;LSAE对MB的吸附等温线符合Langmuir等温方程,吸附动力学过程符合准二级动力学方程。     

H-103大孔树脂对对硝基苯酚吸附行为的研究

研究了H-103大孔树脂对水溶液中对硝基苯酚的吸附动力学及热力学特性,通过静态吸附实验,探讨了温度、初始浓度、振荡速度对吸附动力学的影响。该吸附符合一级动力学吸附方程,颗粒内扩散过程是影响吸附速率的主要控制步骤。吸附符合Freundlich等温吸附方程,吸附为放热的物理吸附过程,适当降低温度有利于吸附,     

用于吸附甲苯的微介孔碳材料的制备及改性

在吸附甲苯过程中,吸附剂的选择是关键。在本论文中,合成了微介孔碳材料并进行了表征。在合成过程中,MCM-41为模板,蔗糖和糠醇分别做为碳源。分别考察了在不同甲苯初始浓度、温度和床层高度下,制备的碳材料的吸附性能。为了进一步提高碳材料吸附性能,利用硝酸对碳材料进行改性,并研究了改性碳材料的吸附性能。所制备的碳材料是典型的IV型等温线,孔径分布集中在微孔和介孔。与MCM-41相比,制备的碳材料具有高的吸附能力。改性以后,碳材料的比表面积和含氧官能团都增大,使得碳材料吸附量从改性前的185.3 mg/g增大到514.7mg/g。碳材料的表面积和表面化学特性决定了其吸附性能。     

疏水磁性石墨烯纳米复合材料用于乳化油的去除

利用化学共沉淀法合成磁性石墨烯纳米复合材料并用于吸附处理含油废水中的乳化油。利用SEM,TEM,XRD,FT-IR,VSM及其他分析方法表征制备的MRGO。在不同吸附质初始浓度、MRGO投加量、温度与pH值条件下考察了MRGO的吸附性能。研究了吸附动力学和热力学,并考察了MRGO的重复利用能力。结果表明,65%的乳化油可在15分钟内被MRGO去除。60分钟时,MRGO的吸附量和吸附质的去除率分别为335.85 mg/g及92.52%。随着MRGO投加量的增加,吸附量降低,而乳化油浓度的升高造成吸附量的增加。在碱性环境中MRGO的吸附性能要差于酸性环境。吸附动力学可用伪二阶模型描述,朗格缪尔模型可用于描述热力学数据。MRGO的吸附量在第六次使用时仍可达236.1mg/g.     

羧甲基改性木质素磺酸盐交联聚合物制备及其吸附亚甲基蓝性能

以木质素磺酸钠为原料,经氯乙酸改性、环氧氯丙烷交联制备了可高效吸附亚甲基蓝(MB)的吸附剂羧甲基木质素磺酸钠交联聚合物(CLP),采用FTIR和SEM等手段表征。考察了固液比、初始质量浓度、pH、吸附温度和时间等对吸附性能的影响。实验结果表明,在固液比为0.25 g/L、温度25℃下,CLP对初始质量浓度为100 mg/L的MB的平衡吸附量达到384.6 mg/g,吸附率为96.1%。CLP对MB的吸附是静电作用、氢键作用、范德华力等综合作用的结果,吸附模型为Langmiur模型,吸附服从准二阶动力学模型。经7次循环后,CLP对MB的吸附率保持在80%左右。     

载铜活性炭吸附二甲基硫醚的热力学和动力学

以铜质量分数为11%的载铜活性炭（J-AC）为吸附剂,对石油醚溶液中的二甲基硫醚进行吸附,通过比表面积分析仪对吸附剂的比表面积和孔结构进行表征,利用热力学与动力学模型对试验数据进行拟合,计算热力学及动力学参数,探讨J-AC对二甲基硫醚的吸附机理。结果表明：J-AC对二甲基硫醚的吸附符合Freundlich吸附等温方程,拟合相关系数大于0.996,且不同温度下的吸附自由能（△G ）、吸附热（△H ）和吸附熵（△S ）均小于0,表明该吸附过程是一个放热的混乱度降低的自发过程;吸附过程的动力学符合拟二阶动力学模型,拟合相关系数大于0.99,随着二甲基硫醚初始浓度的增加,拟二阶速率常数逐渐减小。     

水中苯酚和邻苯二酚在磁性氧化石墨烯表面的吸附

使用制备的磁性氧化石墨烯纳米复合材料研究其对水中苯酚和邻苯二酚的吸附行为。系统考察接触时间、溶液酸碱条件、离子强度等因素对磁性氧化石墨烯吸附苯酚和邻苯二酚的影响。利用吸附等温线和吸附动力学探讨吸附机理和可能的吸附控速步骤。结果表明,磁性氧化石墨烯对苯酚和邻苯二酚的吸附量随时间变化不断增加,60 min为适宜的吸附时间。过大的无机盐离子强度会降低磁性氧化石墨烯对苯酚和邻苯二酚的吸附。磁性氧化石墨烯适合在弱酸性条件下对苯酚和邻苯二酚进行吸附。吸附等温线的结果表明,苯酚和邻苯二酚在磁性氧化石墨烯上的吸附行为可用Langmuir型等温方程描述。磁性氧化石墨烯吸附苯酚符合准一级动力学模型,而磁性氧化石墨烯吸附邻苯二酚符合准二级动力学模型。     

改性微孔-介孔多级孔碳材料的制备及其甲苯吸附性能

为寻求高效有机废气吸附剂,选取石油化工行业特征污染物甲苯为研究对象,以MCM 41分子筛作为模板,制备大比表面积微孔 介孔多级孔碳材料。采用硝酸改性,分别考察了硝酸浓度、改性时间、改性温度对改性材料甲苯吸附性能的影响,并采用正交实验确定最佳改性条件。结果表明,合成微孔 介孔多级孔碳材料比表面积高达110408 m2/g,平均孔容为052 cm3/g,对模拟甲苯有机废气饱和吸附量可达0107 g/g;硝酸改性后,微孔 介孔多级孔碳材料甲苯吸附性能显著提高。最优的制备条件为硝酸质量分数20%、改性时间10 h、改性温度60℃。在此条件下制备的硝酸改性微孔 介孔多级孔碳材料的甲苯饱和吸附量可达0687 g/g。     

短时高温气流对生物过滤系统的影响

以甲苯为模拟有机废气,考察了短时高温气流对生物过滤系统性能的影响,包括甲苯去除率、床层温度、填料含水率、床层微生物量等性能参数。结果表明,通入80℃高温气流1 h后,生物过滤系统的床层温度升高至71.4℃,填料含水率提高了0.27个单位,床层微生物量减少了2个数量级,甲苯去除率降低约70个百分点,导致系统微生物大量死亡及甲苯去除性能下降;但当气流温度恢复至30℃运行5~6 d后,生物过滤系统的床层微生物量和甲苯去除能力均可得以恢复。     

Mn/Al-SBA-15动态吸附脱硫性能研究

在微型固定床反应器上,以Mn/Al-SBA-15为吸附剂,进行了动态吸附脱除噻吩实验,考察了其动态吸附脱硫工艺条件及吸附动力学性能。结果表明:噻吩在Mn/Al-SBA-15上吸附最佳床层温度为80℃,空速为2h~(-1);二级动力学模型能较好地描述Mn/Al-SBA-15对模拟油中噻吩的吸附动力学过程,吸附表观活化能为Ea=14.64kJ/mol,化学吸附为速控步骤。Boltzmann模型的非线性拟合的相关系数R~20.99,可信度较高。     

移动床再生器内重整催化剂烧炭过程的模拟

建立了催化重整移动床径向两者器烧炭区的烧炭模型,模拟计算出径向再生器烧炭床层内温度、氧的体积分类及炭的质量分数的分布,详细讨论了各操作条件对床层温度和烧炭所需床层高度的影响。用该模型模拟计算得到的再生器烧炭床层温度分布与工业生产实测温度基本吻合,对设计和生产操作有参考价值。     

吸附法脱除异戊烷中的3-甲基丁烯

采用水溶液离子交换法制备了AgY和AgMOR分子筛吸附剂,在固定床中考察了分子筛吸附剂种类及吸附温度、床层高度、原料气流量等条件对脱除异戊烷中的3-甲基丁烯效果的影响。实验结果表明,AgY和AgMOR分子筛保持原有的骨架结构;AgY分子筛可作为脱除异戊烷中3-甲基丁烯的吸附剂;在20℃、0.1MPa、原料气流量为40mL/min时,经过两次离子交换的AgY(2)分子筛吸附剂的饱和吸附量为115mg/g;在固定床中,不可利用床层高度(LUB)与原料气流量有关,与床层高度无关,但只有当床层高度超过LUB时,才有吸附效果;AgY分子筛吸附剂可脱附再生18次。     

表面活性剂对氧化石墨烯海藻酸钠凝胶珠吸附性能的影响

制备了海藻酸钙、氧化石墨烯海藻酸钙凝胶珠、大孔径的氧化石墨烯海藻酸钙、十二烷基苯磺酸钠修饰的大孔径的氧化石墨烯海藻酸钙凝胶珠(MGO/SA/DDBS)和十二烷基硫酸钠修饰的大孔径的氧化石墨烯海藻酸钙凝胶珠(MGO/SA/SDS)。利用红外光谱、热重分析对5种凝胶珠进行了表征,并以吖啶橙为模型研究了5种凝胶珠的吸附性能。实验结果表明,MGO/SA/DDBS和MGO/SA/SDS的吸附性能较好。MGO/SA/SDS和MGO/SA/DDBS对吖啶橙的吸附均可在8 h达到平衡,MGO/SA/SDS和MGO/SA/DDBS吸附吖啶橙的最适pH值分别为4.10和6.09,且MGO/SA/DDBS和MGO/SA/SDS对吖啶橙的吸附符合二级动力学模型和Freundlich模型。MGO/SA/DDBS和MGO/SA/SDS作为吸附剂,可用于染料废水的处理。     

8万t/a丙烯酸装置国产催化剂的应用评价

在8万t/a丙烯酸(AA)装置上进行了国产催化剂的应用评价,并与装置原用进口催化剂进行了对比。结果表明:在稳定运行工况下,国产催化剂丙烯转化率大于96%,AA收率大于86%,AA产品符合质量指标要求;与进口催化剂相比,应用国产催化剂时,第1反应器出口中残余丙烯浓度低,第2反应器出口中丙烯醛浓度低,反应床层热点温度分布均匀,初始反应温度及床层热点温度均较低,但床层压差随反应时间的延长呈上升趋势。