H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理分析

利用分子模拟和实验探究结合,考察了H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理。在构造γ-Al2O3(110C)面基础模型和建立H2O,SO2,NO等吸附质分子在(110C)面的吸附模型后,确定了优化的吸附构象。通过电荷密度和分波态密度分析发现,吸附质与(110C)面Al位点存在明显的电子转移,进而形成稳定的吸附结构。H2O通过分子吸附和解离吸附,占据Al3c和O3c位点;SO2主要吸附在Al3c、Al4c位点;NO与Al4c位点相互作用,需要在O3c位点氧化。因此,H2O与SO2和NO在γ-Al2O3(110C)面的Al3c和O3c位点存在竞争吸附。试验结果与分子模拟理论分析结果基本一致,H2O不利于SO2和NO在γ-Al2O3上的吸附。     

H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理分析

利用分子模拟和实验探究结合，考察了H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理。在构造γ-Al2O3(110C)面基础模型和建立H2O，SO2，NO等吸附质分子在(110C)面的吸附模型后，确定了优化的吸附构象。通过电荷密度和分波态密度分析发现，吸附质与(110C)面Al位点存在明显的电子转移，进而形成稳定的吸附结构。H2O通过分子吸附和解离吸附，占据Al3c和O3c位点；SO2主要吸附在Al3c、Al4c位点；NO与Al4c位点相互作用，需要在O3c位点氧化。因此，H2O与SO2和NO在γ-Al2O3(110C)面的Al3c和O3c位点存在竞争吸附。试验结果与分子模拟理论分析结果基本一致，H2O不利于SO2和NO在γ-Al2O3上的吸附。     

提高Na2CO3-γ-Al2O3吸附SO2和NO性能助剂的研究

在常压固定床条件下,通过在吸附脱除烟气中SO2和NO的吸附剂Na2CO3-γ-Al2O3表面添加不同的过渡金属氧化物助剂,考察各助剂对吸附剂吸附性能的影响以及吸附条件对添加助剂MnO2后吸附剂Mn-Na2CO3-γ-Al2O3吸附性能的影响。结果表明：助剂MnO2的性能较好,这是因为添加MnO2提高了吸附剂Na2CO3-γ-Al2O3表面晶格氧的浓度,促进了SO2和NO的氧化反应,增加了吸附剂Na2CO3-γ-Al2O3表面SO2和NO的吸附容量;确定的最佳吸附条件为：n(SO2):n(NO)=2,吸附温度为常温至50 ℃,O2体积分数大于2.0％。     

氮氧化物在离子交换丝光沸石中的理论计算

 采用密度泛函理论研究氮氧化物在离子交换丝光沸石中的吸附。文中选择2T簇模型代表丝光沸石结构。结果表明，铜离子和镍离子交换的丝光沸石在吸附NO和NO2分子时，h1-N吸附构型稳定；铜离子交换的丝光沸石在吸附N2O分子时，h1-O吸附构型稳定；而镍离子交换的丝光沸石在吸附N2O分子时，h1-N吸附构型稳定。密度泛函理论计算结果预测氮氧化物在铜离子和镍离子交换的丝光沸石中的吸附能大小顺序为：N2O > NO >NO2。氮氧化物在镍离子交换的丝光沸石中的吸附能更低。     

N2、CO2和天然气在岩心孔隙内表面的吸附量的测定

利用高精度孔隙度测定仪和气相色谱分析仪,采用恒体积法,测定了室温(283~292K)、低压(0.167~0.3MPa)下N₂、CO₂和天然气在8个不同的岩心孔隙内表面的吸附量,对于天然气,还测定了吸附前后自由气体的摩尔组成,被吸附气体(吸附相)的摩尔组成和天然气各组分的相对吸附量。实验结果表明:用N₂测得的吸附气量在原始气中所占的比例为0.4%~4%不等, CO₂的为1%~5%不等,天然气的为3%~6%不等;吸附前后自由天然气的摩尔组成有显著的差异,表明岩心对天然气有明显的吸附;天然气各组分间存在竞争吸附,重质组分的相对吸附量大于轻质组分。     

硫脲改性壳聚糖微球对Pt~(4+)和Pd~(2+)的吸附特性Ⅰ.吸附平衡和动力学

利用反相乳液法制备了壳聚糖微球,并经硫脲改性得到硫脲改性壳聚糖微球(TCS),将其用于吸附Pt4+和Pd2+,考察了TCS对Pt4+和Pd2+的吸附特性;利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和N2吸附-脱附等方法对TCS进行了表征。表征结果显示,TCS的粒径为10～30μm、比表面积为95.6m2/g、平均孔径为12.6nm、孔体积为0.298cm3/g。实验结果表明,在pH=2时,TCS对Pt4+和Pd2+的吸附性能最佳;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明TCS对Pt4+和Pd2+的吸附以化学吸附反应为主;吸附等温线可用Langmuir模型拟合,Pt4+和Pd2+的饱和吸附容量分别为129.87,112.36mg/g。双组分吸附实验结果表明,TCS对Pt4+和Pd2+有良好的吸附选择性,可实现Pt4+(或Pd2+)与Cu2+,Pb2+,Cd2+,Zn2+,Ca2+的选择性分离。     

变压吸附脱除乙烯中的CO_2和O_2

在常温、0～ 80kPa下 ,测定了C2 H4、CO2 和O2 气体在两种吸附剂上的吸附等温线和吸附速率曲线。结果表明 ,无论采用何种吸附剂 ,利用吸附平衡性质难以吸附脱除C2 H4中的CO2 和O2 ;但在炭分子筛吸附剂上 ,在吸附的最初阶段 ( 0～ 2min内 ) ,CO2 和O2 的吸附量均大于C2 H4的吸附量 ,可利用CO2 和O2 与C2 H4气体之间吸附速率的差异 ,控制较短的吸附时间 ,吸附脱除C2 H4中的CO2 和O2 ,回收C2 H4。在双塔变压吸附分离装置上 ,考察了变压吸附条件对吸附分离效果的影响。     

氮氧化物在Cu-[M′]MOR(M′=Al,Fe)中吸附的量子化学

采用密度泛函理论(DFT)研究了铜离子交换的丝光沸石(Cu-[Al]MOR和Cu-[Fe]MOR)分子筛对NOx分子的吸附,获得吸附复合物的平衡几何结构参数和吸附能。还对Cu-[Al]MOR和Cu-[Fe]MOR分子筛的抗硫、抗水及抗氧化性能进行了研究和分析。结果表明,NOx分子以η1-N模式吸附在Cu-[Al]MOR和Cu-[Fe]MOR分子筛中的结构比η1-O模式更稳定。NOx以η1-N吸附模式在Cu-[Al]MOR中吸附强度的次序为NO>NO2>N2O;在η1-O吸附模式中为NO2>NO>N2O;NOx分子在Cu-[Fe]MOR分子筛中吸附强度的次序均为:NO2>NO>N2O。相比Cu-[Al]MOR,Cu-[Fe]MOR对NOx分子的吸附影响较大。     

H2O对γ-Al2O3吸附SO2和NO性能的影响

在小型固定流化床实验装置上,以γ-Al2O3为吸附剂、吸附温度为200℃时,研究了H2O对γ-Al2O3吸附SO2和NO性能的影响;通过XRD和NH3-TPD等表征手段,对吸附反应前后的吸附剂样品进行表征。结果表明：无论是无氧或者有氧条件,H2O均不利于SO2在γ-Al2O3上的吸附,相比于H2O体积分数为0%,H2O体积分数为10%时,γ-Al2O3对SO2高吸附效率的时间从20 min缩减至12 min,H2O的体积分数越高抑制作用越明显;H2O对于NO单独吸附的影响并不明显;SO2和O.2同时存在可以促进NO在γ-Al2O3表面的吸附,H2O对γ-Al2O3同时吸附SO2和NO的性能存在抑制作用。     

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通过3种不同煤级煤样对纯组分CO₂、CH₄和N₂气体和不同配比浓度的80%CH₄+20%CO₂ 、80%CH₄+20%N₂、50%CH₄+50%N₂和20%CH₄+80%N₂二元混合气的等温吸附实验,探讨了煤对混合气体的吸附特征及混合气体中各组分的吸附特征;分析了多组分气体实验中游离相中气体组分变化规律。认为：①不同煤级煤对多组分气体的吸附等温线形状和其单组分的曲线相似;②混合体系中煤的吸附特性受吸附质气体原始含量、物理化学性质和煤的变质程度控制;③组分在气相中的含量越高,其吸附量就越小,其它组分降低某一组分的吸附量因其吸附性质的不同影响程度不同。本工作为煤层气注气提高采收率提供了理论依据和实验数据。     

无机盐对胜利石油磺酸盐的地层损失影响研究

用吸光光度法和静态吸附法研究了无机盐对胜利石油磺酸盐(SLPS)在地层中的沉淀损失和吸附损失影响。结果表明,增加NaCl浓度,一方面能抑制SLPS与Ca2+的沉淀损失,另一方面却增加SLPS静态吸附损失;不同种类的电解质,对SLPS在孤东油砂上吸附影响不同,电解质NaCl,CaCl2和MgCl2使其吸附量增大,而NaHCO3使其吸附量减少;同时在SLPS吸附等温线上出现吸附最大值,且吸附最大值对应的SLPS浓度随NaCl浓度的增加而降低。     

天然气中微量组分对吸附剂性能的影响

考察了天然气吸附剂LXC对天然气中微量组分C2H6,C3H8,CO2,N2的吸附和脱附特性及其对CH4吸附能力的影响。实验结果表明,天然气吸附剂LXC吸附CH4,C2H6,C3H8的吸附量依次增大,滞留比依次减小,不可逆吸附性增强;CO2在吸附剂上的吸附量和滞留量较大;N2的可逆吸附与脱附性能较好;天然气中C2H6,C3H8,CO2均能导致吸附剂LXC吸附CH4的能力降低。在20℃、充气压力3.5M Pa、放气压力0.1M Pa的条件下,吸附剂LXC对配制的混合气体经12次连续吸脱附后,其吸附能力下降27.5%。     

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文章通过对长焰煤、气煤、焦煤和无烟煤分别吸附CH₄、N₂和CO₂单组分气体的研究,探讨了不同煤级煤吸附3种单组分气体的特征以及相互间的差异性,发现CO₂/CH₄和CH₄/N₂值随煤级和平衡压力的变化而变化,并非简单的2倍关系。之后评价了几种常用吸附模型模拟煤吸附不同气体的效果,所选模型包括Langmuir方程、BET方程、D—A方程和D—R方程,优选出了更适合于描述煤吸附气体行为的吸附模型。研究结果表明,n=1时的D—A方程更适合于描述煤吸附CH4行为,Frendulich方程和Henry方程则适合于描述低煤级煤吸附N₂行为,而所选用的模型都不能合理解释无烟煤吸附CO₂的等温线在高压时出现的上翘现象。研究成果在煤层气的资源评价、产能预测、注气提高煤层气采收率技术以及CO₂在煤层中的封存技术等领域具有一定的科学意义。     

稀土复合氧化物催化剂和载体γ-Al_2O_3的吸附性能

建立了一套具有一定特点的脉冲气固色谱装置。可在接近反应条件下进行实验。(1)利用吸附平衡数据,计算了 CO 及 O_2在载体γ-Al_2O_3上的吸附等温线、微分吸附热及吸附熵变,并分析了随温度变化吸附性能转变的规律。(2)利用不可逆吸附和热脱数据,研究了附载在γ-Al_2O_3上稀土钙钛矿型催化剂的 CO 和 O_2的吸附性能,观察到 CO 氧化的反应活性和 CO 不可逆吸附之间有一定关联;CO 从催化剂表面热脱产物为 CO_2;并发现在表面“吸饱”CO 后,对 O_2没有不可逆吸附。     

交联淀粉聚合物微球对锌离子的吸附性能

以玉米淀粉为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过反相悬浮聚合法合成了一种淀粉聚合物微球(CSMs),研究了CSMs对Zn2+的吸附行为,分析了其吸附等温线和热力学性质,并利用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪和综合热分析仪对淀粉聚合物微球及其吸附产物进行了对比分析,探讨其吸附机理。结果表明:在实验研究范围内,CSMs对Zn2+的吸附等温线同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程;在不同温度下,CSMs吸附Zn2+的吸附自由能变、焓变、熵变均为负值,表明吸附是自发、放热的熵减小过程,降温有利于吸附;CSMs主要通过物理方式和配位方式吸附Zn2+。     

硫脲改性壳聚糖微球对Pt~(4+)和Pd~(2+)的吸附特性 Ⅱ.吸附热力学和脱附

利用硫脲改性的壳聚糖微球(TCS)吸附水溶液中的Pt4+和Pd2+,得到了不同温度下Pt4+和Pd2+的吸附等温线,研究了TCS对Pt4+和Pd2+的吸附热力学、Pt4+和Pd2+的脱附以及TCS的重复使用性。实验结果表明,随吸附温度的升高,TCS对Pt4+和Pd2+的饱和吸附容量降低;吸附等温线符合Langmuir模型,TCS对Pt4+和Pd2+的吸附均以化学吸附为主。吸附温度为25~55℃时,TCS吸附Pt4+和Pd2+的焓变分别为-55.25,-54.77kJ/mol,表明吸附过程为放热过程;TCS吸附Pt4+和Pd2+的Gibbs自由能分别为-27.52~-24.73kJ/mol和-28.18~-25.50kJ/mol,表明吸附过程可自发进行。用1.0mol/L硫脲溶液和0.5mol/L H2SO4溶液的混合液脱附Pt4+和Pd2+时效果较好,对Pt4+和Pd2+的脱附率分别高达97.16%和99.38%。TCS有良好的重复使用性以及对Pt4+和Pd2+的分离富集性能。     

甘氨酸在无机氧化物表面吸附与热聚合机理研究

采用DTG、XRD、FTIR和in-situ DRIFT等手段对甘氨酸在SiO2和Al2O3表面的吸附和热聚合行为进行了研究.结果表明,在SiO2表面呈多层吸附,吸附量大,其聚合产物为环状二聚体DKP,SiO2对甘氨酸的吸附活化主要是通过表面≡Si-O-基团;而在Al2O3表面的吸附符合Langmuir吸附模型,吸附量小,吸附位主要是表面Lewis酸位(Al3+)和碱位(O2-),聚合产物为线式二聚体,高温下转化为环状二聚体DKP.     

N2、CO2和天然气在岩心孔隙内表面的吸附量的测定

利用高精度孔隙度测定仪和气相色谱分析仪 ,采用恒体积法 ,测定了室温 ( 2 83～ 2 92 K)、低压 ( 0 .1 67～ 0 .3MPa)下N2 、CO2 和天然气在 8个不同的岩心孔隙内表面的吸附量 ,对于天然气 ,还测定了吸附前后自由气体的摩尔组成 ,被吸附气体 (吸附相 )的摩尔组成和天然气各组分的相对吸附量。实验结果表明 :用 N2 测得的吸附气量在原始气中所占的比例为0 .4 %～ 4 %不等 ,CO2 的为 1 %～ 5%不等 ,天然气的为 3%～ 6%不等 ;吸附前后自由天然气的摩尔组成有显著的差异 ,表明岩心对天然气有明显的吸附 ;天然气各组分间存在竞争吸附 ,重质组分的相对吸附量大于轻质组分。     

分子动力学模拟预测CO2/CH4在DDR膜中的吸附现象

 研究了CO2和CH4作为单一组分和混合组分在DDR膜中的吸附平衡。采用GCMC方法模拟了二者在DDR膜中的吸附曲线。结果表明,CO2和CH4单一组分的吸附模型符合Langmuir吸附模型;等摩尔的CO2－CH4混合物在DDR膜中吸附时,二者发生的竞争吸附, CO2的吸附占主要地位。在298K下,模拟得到的CO2和CH4在DDR膜中的吸附平衡常数分别为0.0081和0.0033 (kPa)-1,与文献值0.0089 和0.0029 (kPa)-1吻合良好,说明模拟所采用参数的准确性。     

三氧化二铁/黏土铁系吸附剂对生物柴油的脱酸研究

采用三氧化二铁(Fe2O3)/黏土铁系吸附剂对生物柴油进行吸附脱酸,考察了吸附时间、吸附温度、吸附剂用量等吸附工艺条件对脱酸效果的影响,并研究了该吸附剂的饱和吸附量和再生性能。结果表明:最佳吸附剂用量为8.69%,吸附温度为54.91℃,吸附时间为2.7 h,在此优化条件下,脱酸率为86.78%;在最佳吸附温度和吸附剂用量下,Fe2O3/黏土吸附脱酸的饱和吸附量为18.5 g/g;以月桂醇聚氧乙烯醚(AEO-3)作脱附剂,吸附脱酸后的Fe2O3/黏土经第1次再生后,脱酸率仅为45.71%,经第2次再生后,无脱酸能力。