CuCl负载型吸附剂吸附CO的研究

利用Cu+能与CO结合形成羰基络合物,将Cu+盐负载到分子筛表面,经过热处理能达到自发单层分散状态,有效提高了CO的吸附量。利用直接混合法将CuCl负载于13X分子筛表面上制备高效的CO专用吸附剂。实验结果表明,将样品置于管式炉内,流动N2氛围保护下,在350℃焙烧4h后,CuCl/13X质量比0.4∶1.0吸附剂表现出较好的吸附性能,CO吸附量可达45mL/g,对工业分离混合气体有重要的意义。XRD也显示,不同质量比的CuCl/13X样品,在N2氛围中350℃焙烧4h后,CuCl晶相峰从有变无,说明CuCl均匀分散于载体表面,提供了更多的与CO络合的铜离子活性中心,进而提高了吸附剂对CO的吸附量。     

载体对CO吸附剂吸附性能的影响分析

根据CuCl分散于高比表面载体上能有效络合CO进而提高CO吸附量,利用直接负载法将CuCl直接负载于不同载体上经350℃加热形成的CO吸附剂,并对4种载体13X、13Y以及实验室自制的13X/C载体和活性炭的比表面积进行分析,进而考察载体对吸附剂CO吸附量及选择性的影响。分析得出,活性炭比表面积大能有效提高CuCl的分散性和CO吸附量,CO的吸附量最高56mL/g吸附剂,对混合气体分离CO具有一定的研究价值。     

一种CO吸附剂的制备方法研究

由于盐类通过加热能高度分散在高比表面积分子筛等载体表面上的,利用混合浸渍法将CuCl按一定比例负载于分子筛载体上形成有效活性较高的CO吸附剂,并对所制吸附剂制备过程及吸附性能进行分析研究。结果表明,该方法制备的吸附剂CO吸附量可达56mL/g(吸附剂),对于混合气体分离CO具有一定的研究意义。     

CuCI负载型吸附剂吸附CO的研究

利用Cu＋能与C0结合形成羰基络合物,将Cu＋盐负载到分子筛表面,经过热处理能达到自发单层分散状态,有效提高了C0的吸附量。利用直接混合法将CuCl负载于13X分子筛表面上制备高效的CO专用吸附剂。实验结果表明,将样品置于管式炉内,流动N2氛围保护下,在350℃焙烧4h后,CuCl／13X质量比0．4：1．0吸附剂表现出较好的吸附性能,C0吸附量可迭45mL／g,对工业分离混合气体有重要的意义。XRD也显示,不同质量比的CuCl／13X样品,在N2氛围中350℃焙烧4h后,CuCl晶相峰从有变无,说明CuCl均匀分散于栽体表面,提供了更多的与C0络合的铜离子活性中心,进而提高了吸附剂对C0的吸附量。     

乙烯/乙烷分离用π络合吸附剂的制备

采用热分散法制备了以活性炭负载CuCl,并添加稀土LaCl3的π络合吸附剂.考察了活性炭改性、CuCl分散量、稀土不同掺入量对吸附剂分离乙烯/乙烷性能的影响,并优化吸附剂配方及制备条件.结果表明采用氢氟酸对活性炭载体的改性效果优于双氧水;X射线相定量参比法测得CuCl在活性炭载体上的分散容量为0.056 g(CuCl)/100m2(活性炭);当氯化镧添加量为11.2%(质量分数),可使乙烯的选择性提高到原来的2倍以上.     

二价铜前躯体制备CO吸附剂的性能研究

采用传统浸渍法,通过将活性炭或分子筛等载体浸渍于氯化铜和羧酸铜的混合溶液中,预干燥后在负压条件下于260℃加热4h,得到了具有较高CO吸附量及混合气体中高选择性的CO吸附剂。实验表明,当原料甲酸铜与氯化铜摩尔比为1∶1时,选择高比表面积的活性炭为载体,所制得的CuCl吸附剂在0.1MPa CO压力中,吸附性能最佳,CO吸附量最高达到55mL/g(吸附剂),CO/CO_2分离比接近2,工业上具有良好的应用前景。     

汽油脱硫吸附剂的制备及性能评价

为达到深度有效脱硫的目的,文章以分子筛NaY为载体,采用共沉淀法制备了汽油吸附脱硫的吸附剂Ni/Y,考察了Ni/Y的制备条件对脱硫效果的影响。适宜的制备条件为活化温度400℃,还原温度400℃,Ni负载量为30%。在上述制备条件以及吸附条件下,吸附剂的破点吸附量为1.5876 g-S/100 g吸附剂。     

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。     

磷化氢在改性13X分子筛上的吸附行为

为回收工业废气中的磷化氢(PH3)并资源化,采用浸渍法制备了一种CaCl2改性13X分子筛吸附剂,通过容积法研究了25—70℃PH3气体在改性13X分子筛上的等温吸附行为。结果表明,在实验条件范围内25,40,55,70℃下PH3的饱和吸附量(质量分数)分别为2.528,1.901,1.591,0.925mg/g。Freundlich吸附等温方程很好地模拟了改性13X分子筛对PH3的等温吸附,Langmuir和Henry吸附等温方程对吸附平衡数据的拟合效果不佳表明了改性13X分子筛表面吸附位的不均匀分布。当初始吸附量为0.10mg/g时,等量吸附热值最大,为17.81353kJ/mol,即等量吸附热不超过18kJ/mol,过程为物理吸附,便于PH3气体的解吸。     

碱土金属元素Mg对Cu~+-13X分子筛吸附脱硫性能的影响

以13X分子筛为载体,采用液相离子交换法制备了Cu+-13X吸附剂和负载碱土金属元素Mg的Mg2+/Cu+-13X吸附剂,并利用XRD,XRF,ESEM和激光拉曼光谱仪(HR-800)等手段对所制备的吸附剂进行了表征。以含有噻吩和2-乙基噻吩的正己烷溶液为模拟燃料油,分别从静态吸附、吸附动力学两方面研究了两种吸附剂的脱硫性能,采用Langmuir模型和竞争吸附的Langmuir模型对单、双组分硫化物的静态吸附平衡数据进行拟合;采用Crank单孔扩散模型对吸附动力学数据进行拟合。结果表明,当Mg2+/Cu+-13X吸附剂中Mg的质量分数为3.35%时,吸附性能最佳;实验数据与模型吻合均很好,计算得到了Mg2+/Cu+-13X吸附剂对噻吩和2-乙基噻吩单组分的最大吸附量分别为140.7mg?g?1和183.8 mg?g?1,较Cu+-13X吸附剂对噻吩和2-乙基噻吩单组分的最大吸附量(130.2 mg?g?1和173.6 mg?g?1)分别提高了8.1%和5.9%,Mg2+/Cu+-13X双金属吸附剂的脱硫效果明显好于Cu+-13X吸附剂;负载的Mg2+作为一种助剂,使分子筛形貌分布更加均匀规整,并且增加了吸附剂的Lewis酸含量,使其还原性增强,吸附性能提高。     

沼气变压吸附剂吸附性能比较

研究了工程上常用的3种吸附剂CO2吸附剂硅胶、13X分子筛和碳分子筛在高压(0.1~1 MPa)下对CO2和CH4的吸附容量、稳定性和选择性,以确定其在沼气变压吸附分离中应用的可行性. 结果表明,硅胶的吸附稳定性非常好,0.1 MPa时吸附选择性系数为8~10,能有效分离CH4?CO2;13X分子筛对CH4和CO2吸附容量最高、吸附选择性最好,重复使用5次CO2的吸附容量略有下降;以CH4的损失率作为评价标准时,13X分子筛吸附CH4的损失率最低. 降压不能使被碳分子筛吸附的CH4完全解吸,吸附位不能充分释放,不适用于CH4与CO2的分离.     

氯硅烷中痕量磷杂质的检测方法及应用

针对混合氯硅烷原料中沸点接近、分离困难的含磷杂质物系,对比金属氧化物吸附剂,以13X分子筛（13X）及负载CuCl₂的13X分子筛（Cu-13X）作为络合吸附剂进行气相吸附实验,并采用紫外分光光度计检测氯硅烷中磷杂质含量,结合水中和氯硅烷原料中磷含量分析实验考察了氯硅烷原料预处理过程中水解液组成、氯硅烷原料的相态对用紫外分光光度计检测磷杂质含量范围的影响规律及机理,探究了13X及Cu-13X在20℃时作为络合吸附剂的突破曲线。结果表明,氯硅烷原料的预处理相态为气相并以高纯氮气作载气通入高纯水中,氯硅烷中磷杂质质量含量的检测范围为0.0003～0.03,13X经过CuCl₂浸渍改性后性能得到大幅度提升,当穿透实验进行到混合液体积为120mL时,络合吸附剂对PCl₃的脱除效率仍大于80%,而在混合液体积20mL,左右13X-分子筛则被完全穿透失去吸附能力。     

一种具有高CO吸附容量和高CO/N2及CO/CO2分离选择性的CuCl@β吸附剂

研制了一种新型的CuCl@β分子筛吸附剂材料,它不仅对CO有着高吸附容量,而且对CO/N₂和CO/CO₂的二元混合气有着高吸附选择性。利用自发单层分散的原理制备了一系列的CuCl@β分子筛材料,分别应用氮气吸附以及XRD进行表征。CO在CuCl@β分子筛上吸附等温线和动态透过曲线分别通过静态吸附和固定床实验获得。依据IAST理论模型计算了CuCl@β分子筛对CO/N₂二元混合物和CO/CO₂二元混合物的吸附选择性。研究结果表明:(1)氯化亚铜的负载增强了一氧化碳在CuCl@β分子筛上的吸附容量,其最佳负载量为0.4 g·g^-1。(2)CuCl@β分子筛吸附剂在增强CO的吸附量的同时,还降低了对二氧化碳和氮气的吸附。由于Cu⁺-CO π位络合键的存在,提高了CuCl@β分子筛对二元混合物CO/N₂和CO/CO₂的吸附选择性。(3)在低压下(0～10 kPa)下0.4CuCl@β分子筛对CO/N₂和CO/CO₂的吸附选择性分别高达1600～5200和120～370,远大于原始的β分子筛。CuCl@β分子筛对CO有着超高吸附容量以及吸附选择性,将会是一种很有潜力的CO分离提纯材料。     

空分富氧沸石分子筛吸附剂的研究

介绍了国内外目前以PSA技术进行空气分离制备氧气所用沸石分子筛吸附剂的研究状况。从研究结果来看，N2吸附容量和N2／O2分离选择性的提高主要通过对沸石分子筛4A和13X进行离子交换，以对其表面进行改性，从而调整对N2、O2的吸附性能。另外，沸石分子筛制备过程中的硅铝比和成型条件等对N2和O2的吸附也有一定的影响。     

AgCo13X改性分子筛的制备与吸附脱硫性能

采用液相离子交换法制备了以金属离子Co2+和Ag+共同改性的AgCo13X分子筛吸附剂,并用XRD、NH3-TPD、BET和TG等技术对其结构进行表征。在模拟柴油中考察了吸附剂对二苯并噻吩(DBT)的脱硫性能。结果表明:AgCo13X分子筛的脱硫性能优于单一离子改性的Co13X和Ag13X分子筛;而Co13X和Ag13X分子筛的脱硫性能又明显高于未改性的13X分子筛。当Ag+离子交换浓度为0.1 mol/L时制备的Co2+和Ag+共同改性的AgCo13X分子筛具有最好的脱硫性能,其脱硫率为99.91%。剂油比为0.02 g/mL,当吸附时间为1 h即可达到吸附平衡;吸附剂具有良好的稳定性和再生性,再生后的脱硫率达到98.21%。     

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。     

Adsorptive separation of ethylene/ethane mixtures with CuCl@HY adsorbent: equilibrium and reversibility

In this work, we investigate the potential of CuCl-functionalized HY zeolite (CuCl@HY) as an effective adsorbent for the ethylene/ethane separation. The CuCl@HY adsorbents were prepared with CuCl₂ as precursor by a solid-state dispersion method, followed by the activation with CO. The CuCl@HY adsorbents with different CuCl loadings were investigated for ethylene and ethane adsorptions, and evaluated the reversibility for multiple ethylene adsorption/desorption cycles. The experimental results reveal that the optimal adsorbent with copper loadings of 5 mmol/g HY zeolite displays high ethylene adsorption capacity, high C₂H₄/C₂H₆ adsorption selectivity and good reversibility. In addition, the adsorption equilibrium isotherms of ethylene and ethane on CuCl@HY at temperatures up to 333 K can be well correlated by the Sips models, and the corresponding isosteric heats of adsorption are calculated using the Clausius–Clapeyron equation. The value of isosteric heat of adsorption suggests that the interaction of CuCl@HY with ethylene molecules is between physisorption and chemisorption.     

Adsorption of CO2 on Zeolite 13X and Activated Carbon with Higher Surface Area

In this work, adsorption isotherms and adsorption kinetics of CO₂ on zeolite 13X and activated carbon with high surface area (AC-h) were studied. The adsorption isotherms and kinetic curves of CO₂ on the adsorbents were separately measured at 328 K, 318 K, 308 K, and 298 K and with a pressure range of 0–30 bar by means of the gravimetric adsorption method. The mass transfer constants and adsorption activation energy E_a of CO₂ on the adsorbents were estimated separately. Results showed that at very low pressure the amounts adsorbed of CO₂ on the zeolite 13X was higher than that on the AC-h, while at higher pressure, the amounts adsorbed of CO₂ on the AC-h was higher than that on the zeolite 13X since the AC-h has a larger surface area and a larger total pore volume compared to the zeolite 13X. The adsorption kinetics of CO₂ can be well described by the linear driving force (LDF) model. With the increase of temperature, the mass transfer constants of CO₂ adsorption on both samples increased. The adsorption activation energy E_a for CO₂ on the two adsorbents decreased with the increase of pressure. Furthermore, at low pressure the E_a for CO₂ adsorption on the zeolite 13X was slightly lower than that on the AC-h, while at higher pressure the E_a for CO₂ adsorption on the zeolite 13X was higher than that on the AC-h.     

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。