ZIF衍生氧还原反应催化剂的研究进展

从沸石咪唑酯骨架材料(ZIF)衍生的含过渡金属催化剂出发,介绍ZIF衍生催化剂前驱体的制备和热解温度、气氛对催化剂的影响,总结ZIF衍生的铂和非贵金属催化剂材料用于氧还原反应(ORR)的研究进展.提出有关ZIF衍生ORR催化剂发展面临的实际应用挑战和活性位点探究问题.     

稀土改性沸石在城镇黑臭水体应急治理中的应用

稀土改性沸石具有优异的污染物吸附和置换能力，但其用于水体治理的研究多停留于实验室阶段，罕有实际工程应用。以江西省瑞昌市城东片区黑臭水体应急治理项目为实例，探索稀土改性沸石用于城镇黑臭水体治理的可行性。城东片区位于瑞昌市中心城区，分布有4条主要排污渠道，属典型黑臭水体，溶解氧含量低，氨氮、总磷浓度高，呈黑灰色，且散发恶臭。通过前期调研、方法研究和技术论证，研究提出“稀土改性沸石+人工曝气”的技术路线，对区域黑臭水体实施协同治理，从而达到改善水质、恢复水生态、提高自净能力的目的。研究结果表明：该工艺可同步去除水体中氮、磷污染物，去除效率最高可达75%以上，具有显著的生态效益，可为城镇黑臭水体应急治理方案开拓新思路。     

改性沸石填充电化学反应器处理生活污水中氨氮的试验研究

利用改性沸石填充电化学反应器对30 mg/L的模拟生活氨氮污水进行处理试验研究，考察了电流密度、氯离子浓度和初始pH对该反应器处理氨氮污水的影响，并对各因素下反应器处理低浓度氨氮污水的反应结果进行了探讨与分析。结果表明，在电流密度为13.19 mA/cm²、初始pH为7.89、氯氮比为6.2时，其氨氮的去除率可达到96.71%;各因素交互作用对于该体系下氨氮去除效果影响大小为：电流密度&氯氮比>电流密度&pH>氯氮比&pH。     

人工沸石静态吸附参数对饮用水中Ca2+的吸附量的影响

选择铝渣与废玻璃作为沸石的制作原料,表征了制得的产品微观结构特征,分析了不同工艺参数条件下的沸石吸附性能。参数对吸附量的影响实验得到:当沸石的加入量上升后,吸附量逐渐减小;添加量达到2.0 g后,吸附量变得缓慢,沸石添加量设定为2.0 g是最优的。在3～4的pH值内,吸附量快速上升;在4～9的pH值内,吸附量发生了缓慢上升,将pH值设定为4是最优的。随着振荡频率逐渐增大至120r/min,吸附量线性上升;介于120～180 r/min内,吸附量先增大后逐渐降低,将振荡频率设定为120 r/min是最优的。随着接触时间在45 min前,吸附量快速增加;之后吸附量略微升高,将接触时间设定为最佳的1 h。     

粉煤灰分子筛的制备及其研究

从粉煤灰预处理方法、沸石分子筛合成方法及其应用领域等三个方面综述了最新的研究进展。由于来源不同的粉煤灰物理性质、化学性质差异较大,常采用不同的预处理方法,为合成高品质沸石分子筛奠定基础;进而总结了不同合成方法与分子筛种类、性能之间的关系及其优缺点;阐述了粉煤灰沸石分子筛在重金属去除、催化剂载体、渗透反应格栅、衬垫等方面的应用前景。提出了利用工业废弃物粉煤灰制备沸石分子筛的过程中需要注意的问题及未来发展方向。     

ZSM-5沸石膜用于生物油的脱水分离及其再生过程研究

在水热条件下通过无模板剂法合成了连续的ZSM-5沸石膜，并将其用于生物油的渗透汽化以进行高效脱水分离。ZSM-5沸石膜在强酸性、多组分的生物油体系中保持了很好的化学稳定性和优异的分离选择性，但在分离过程中面临着较强的膜污染问题，导致了膜通量的大幅下降。ZSM-5沸石膜的再生研究表明，膜的渗透通量随着再生温度的升高而逐渐提高。当再生温度为220℃时，ZSM-5沸石膜的渗透通量可以恢复至初始的88%。再生的机理研究表明，ZSM-5沸石膜中大量的晶内孔在生物油体系中极易被污染，从而导致渗透通量迅速下降；而相对较大的晶间孔却难以被完全堵塞，水分子在被污染的ZSM-5沸石膜中主要通过晶间孔进行渗透。上述结果表明，通过合理调控ZSM-5沸石膜的晶间孔的数量和尺寸大小可有效提升ZSM-5沸石膜在生物油中的渗透汽化脱水分离性能。     

多级孔HZSM-5分子筛催化快速热解生物质制芳烃

采用酸和/或碱处理法制备了一系列多级孔HZSM-5分子筛，采用XRD、N₂吸附、XRF、TEM、²⁷Al MAS NMR和NH₃-TPD等表征手段对其孔道结构和酸性进行表征。表征结果表明，采用碱处理方法，可获得孔径集中于3~6 nm的介孔结构，通过改变酸、碱处理次序，可调变酸中心数量和强酸/总酸中心比例。在Py-GC/MS装置上，以纤维素和水稻秸秆为原料，研究多级孔分子筛结构对催化快速热解（CFP）制芳烃反应的影响。反应评价结果表明，同商品级HZSM-5相比，采用先碱后酸处理获得的多级孔HZSM-5分子筛（HZ-OH/H），可将纤维素CFP芳烃碳产率由32.3%提高至43.6%，可将水稻秸秆CFP芳烃碳产率由23.0%提高至30.8%。多级孔HZ-OH/H分子筛的孔道结构和酸中心分布特征，对开发应用于生物质制芳烃的高效工业催化剂具有借鉴意义。     

不同改性沸石强化去除雨水径流氮磷机制

为了更有效地去除初期雨水径流中氮磷等营养类污染物,文中采用钠铁、钠镧和钠锆作为改性材料制备3种不同类型的改性沸石,即钠锆改性沸石(Z/Na/Zr)、钠镧改性沸石(Z/Na/La)和钠铁改性沸石(Z/Na/Fe),并通过吸附等温线、动力学和热力学对比考察不同改性沸石对雨水径流中氨氮和磷酸盐吸附规律的影响。结果表明,3种改性沸石都可以很有效地吸附雨水中的氨氮和磷酸盐,且Z/Na/Zr对水中磷酸盐的吸附性能明显优于Z/Na/La和Z/Na/Fe。3种改性沸石对磷酸盐和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程是吸热反应,温度的升高有利于进行吸附反应。从吸附动力学和吸附热力学角度来看,钠锆联合改性沸石可作为控制雨水径流氮磷污染的良好材料。