混合配体合成金属有机骨架UiO-66吸附剂的研究

金属有机骨架UiO-66具有良好的化学和热稳定性。为提高其氢气吸附能力,探究其在氢气储存领域中的应用,采用溶剂热法合成高纯度UiO-66,并以不同摩尔比的对苯二甲酸和2-氨基对苯二甲酸合成NH_2-UiO-66材料,分别对UiO-66和混合配体合成的NH_2-UiO-66进行X射线衍射、热重分析、N_2物理吸附、扫描电镜和氢气吸附性能等分析和表征,结果表明,NH_2-UiO-66的结晶度随着2-氨基对苯二甲酸的加入先逐渐变强,后又渐渐变弱。氢气吸附性能也随着2-氨基对苯二甲酸的加入呈现相同的特点,其中,对苯二甲酸与2-氨基对苯二甲酸的摩尔比为3∶2时,所合成的NH_2-UiO-66的氢气吸附性能最佳,比单配体合成的UiO-66提高33%,具有良好的应用前景。     

低温水热合成棒状金红石型纳米TiO2及光催化活性研究

低温条件下以TiCl3溶液为钛源,硝酸盐为氧化剂一步制备了高催化活性的棒状金红石型纳米TiO2.以亚甲基蓝的光催化降解为探针反应, 评价了其光催化活性.运用XRD、TEM、UV-Vis表征技术考察了金红石型纳米TiO2的晶体结构、微晶尺寸, 并对氧化合成机制作了探讨.结果表明, NO 3在水热合成过程中是关键的氧化剂;制备的纳米TiO2为棒状结构,粒径约15 nm,棒长约60 nm;光催化降解反应6 h后亚甲基蓝降解率可达53.66%,其性能远远优越于P-25(41.32%).     

不同支撑体上Silicalite-1型沸石膜的形成与表征

晶种涂层二次合成法在澄清溶液合成体系,研究了在两种孔结构为0.1和4μm的α-Al₂O₃陶瓷管支撑体上,用晶粒大小为100和600nm的晶种进行涂层和silicalite-1沸石膜层的形成. SEM和XRD分析表明,两种支撑体的微结构差异很大,小孔支撑体的表面比大孔支撑体更平整、光滑,大孔支撑体有缺陷和空隙.用100nm的晶种进行涂层和晶化成膜,两种支撑体上均可形成连续的品种层及相应的沸石膜层,但在大孔支撑体上较长时间涂层才可获得连续晶种层;小孔支撑体上形成的晶种层及相应的沸石膜层质量较好.用600nm的晶种在两种支撑体上涂层和成膜的效果均较差,且晶粒较大的晶种更不易在大孔支撑体上形成连续晶种层,相应的成膜效果也差.     

两步晶化法制备MCM-48/ZSM-5复合分子筛

利用两步晶化法制备了高水热稳定性的MCM48/ZSM-5介微孔复合分子筛.通过SEM、TEM、XRD、IR和N₂吸附脱附进行表征,结果显示,该材料的结构不同于简单的机械混合,而是具有微孔孔壁和三维立方介孔孔道的复合材料,其孔道尺寸为2.6nm左右.该复合分子筛在沸水中处理6h后,介孔结构仍保留完好.通过考察晶化时间对复合分子筛的影响,证明了介孔和微孔的组装是一个竞争的过程,复合分子筛中介孔与微孔结构的比例随晶化时间的变化而变化,且具有介孔孔道和微孔孔壁的复合分子筛150℃的最优晶化时间为8h.     

在多孔α-Al2O3陶瓷管上制备β沸石膜的研究

以TEAOH(四乙基氢氧化铵)为模板剂,采用预涂晶种的二次水热合成法在平均孔径3～5 μm的多孔α-Al2O3管状载体的外表面制备了连续致密的β沸石膜,并且用SEM,XRD和气体渗透对所合成的膜进行了表征,结果表明,所合成的膜连续致密,与载体管结合良好,没有大的缺陷.     

无机模板法制备多孔炭的研究进展

对无机模板法制备多孔炭材料的研究进展进行了综述,详细介绍了近年来沸石分子筛、介孔分子筛、无序中孔硅和天然粘土等无机材料作模板制备多孔炭的研究概况,并对其优缺点和应用前景进行了评述.无机模板法制备的多孔炭孔道均一、孔道结构排列有序,具有极高的应用价值.     

热浸渍预涂晶种温度对T型分子筛膜性能的影响

通过热浸渍法在α-Al2O3载体管表面预涂晶种,进而制备得到T型分子筛膜,通过XRD和SEM技术对其进行了表征,并在90%(w)异丙醇-10%(w)水体系中评价了T型分子筛膜的渗透汽化性能,考察了第二次涂晶温度和合成时间对T型分子筛膜的形成和分离性能的影响以及T型分子筛膜的重复性。实验结果表明,两次涂晶温度分别为180℃和100℃以及T型分子筛膜的晶化时间为24 h时,所制备的T型分子筛膜在70℃、90%(w)异丙醇-10%(w)水体系中进行渗透汽化性能测定,渗透通量基本大于1.20 kg/(m2·h)、分离因子为3 000~3 600,具有很高的重复性。通过优化第二次涂晶温度及合成时间,能合成出高通量、高重复性的T型分子筛膜。     

真空晶种引入法制备Silicalite-1沸石膜及其性能表征

采用抽真空法在多孔a-Al2O3载体管表面预先引入Silicalite-1沸石晶种,再通过水热合成二次晶化法在涂有Silicalite-1沸石晶种的a-Al2O3载体管上合成沸石膜. 用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合成的沸石分子筛及膜进行了表征,考察了晶种大小、真空度对合成沸石膜渗透性能的影响,用单组分气体渗透实验检测合成沸石膜的渗透性能. XRD检测结果表明,制备的沸石膜是典型的Silicalite-1沸石膜,合成的分子筛粒径分别约为0.2, 0.5, 1和2 mm,且分布均匀;SEM检测结果表明引入的晶种涂层连续、均匀,制备的Silicalite-1沸石膜致密、互生,不存在裂缺;常温常压下,H2/N2和H2/SF6的理想分离系数分别达到4.1和133.2,大于其Knudsen扩散比值3.7和8.7.     

吸附法脱除乙烯中少量氧气的吸附剂研究

采用重量法在电子天平上研究了Ｃ２Ｈ４和Ｏ２单组份在５Ａ、１３Ｘ、丝光沸石和碳分子筛等不同吸附剂上的吸附平衡性质和扩散动力学性质。结果表明，在沸石类吸附剂上，Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量远大于Ｏ２的平衡吸附量，Ｃ２Ｈ４的吸附扩散速率也大于Ｏ２的扩散速率；在碳分子筛吸附剂上Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量大于Ｏ２的平衡吸附量，但Ｏ２的吸附扩散速率远大于Ｃ２Ｈ４的扩散速率，其扩散系数是Ｃ２Ｈ４的２３９倍。单柱评价结果表明，Ｃ２Ｈ４－Ｏ２混合组份通过该碳分子筛吸附剂时，Ｏ２的破点时间长，Ｃ２Ｈ４的纯度可达１００％。加压有利于选择吸附Ｏ２，而且加压吸附、常压脱附再生性能好。该碳分子筛是脱除高浓度乙烯中少量氧气的理想吸附剂。     

A型沸石膜的制备及其在气体脱湿中的应用

用水热合成法合成了Ａ型沸石膜，探讨了Ａ型沸石膜的制备方法和工艺条件；用ＸＲＤ，ＳＥＭ等对沸石膜进行了表征；考察了沸石膜对Ｎ２、Ｈ２的分离性能；对沸石膜脱湿性能进行了研究。