介孔碳片的合成及吸附脱硫性能

采用溶胶-凝胶法,以三嵌段共聚物聚氧化乙烯氧化丙烯氧化乙烯EO27- PO61-EO27 (P104)为模板剂,蔗糖为共模板,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,在强酸性及无机盐存在条件下制备出介孔硅片,并以此为硬模板,通过浓硫酸处理的方法成功制备了介孔碳片.并采用扫描电子显微镜、N2吸附-脱附实验对合成的介孔碳片进行了表征...     

Hβ/OMC的制备及吸附脱硫研究

将介孔碳(OMC)与Hβ分子筛复合,制备了复合型吸附脱硫剂Hβ/OMC。采用XRD、BET、FTIR、SEM和TEM等手段对其进行表征,以苯并噻吩(BT)为探针分子,考察了Hβ/OMC的吸附脱硫性能,研究了Hβ/OMC分子筛吸附BT的热力学和动力学规律。结果表明,Hβ/OMC具有微-介孔结构,其比表面积、孔容及孔径均高于OMC;Hβ/OMC对BT的饱和吸附硫容量高于OMC;与Freundlich吸附等温模型相比,BT在Hβ/OMC上的吸附更符合Langmuir模型;Hβ/OMC对BT的吸附是自发、放热、混乱程度降低的过程,采用拟二级动力学方程比拟一级动力学方程对吸附过程描述得更好。     

介孔Ag-HMS分子筛的制备及其吸附脱硫性能研究

在HMS分子筛制备过程中添加过渡金属离子Ag＋,制得新型脱硫吸附剂Ag-HMS分子筛.通过模拟汽油静态吸附实验,考察其对噻吩和二苯并噻吩的吸附性能.研究表明,添加过渡金属离子Ag＋改性的Ag-HMS分子筛的吸附脱硫效果明显优于未改性的HMS分子筛.考察不同的制备条件对分子筛吸附脱硫性能的影响,结果表明,Ag/Si摩尔比0.02,反应温度为40℃,焙烧温度为550℃时,制得Ag-HMS分子筛的燃油吸附脱硫性能最佳.BET、XRD等表征结果表明,Ag-HMS分子筛较好地保持了原有的结晶度,比表面积、总孔容有所减小.     

有机改性SBA-15的直接合成及对二苯并噻吩的吸附

直接合成了有机改性的介孔材料SBA-15,用XRD、元素分析法、酸碱滴定等方法对样品进行了表征.结果表明,制备的样品具备了较好的孔道结构和较高的热稳定性,并且成功地键合了一定量的质子酸中心.SBA-15-SO3H具有较高的Ag+交换率,在正辛烷和二苯并噻吩(DBT)组成的汽油模拟体系中,吸附载体用量不变的情况下,DBT的初始浓度为4 000 mg/L时,测得SBA-15-SO3Ag对硫吸附量达到了12.15 mg/g.     

由膨润土合成介孔分子筛及其吸附性能研究

以膨润土作为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,使用水热晶化法合成了有序介孔分子筛;采用XRD、FT-IR,低温N2吸附-脱附等测试手段对材料进行表征,并考察了材料对水中重金属离子Pb（Ⅱ）的吸附性能。结果表明：合成材料的结构与介孔分子筛MCM-41相似;比表面积为512.3m2.g^-1,平均孔径为3.4nm;材料对水中重金属离子Pb（Ⅱ）有良好的吸附性能。吸附过程符合拟二级动力学方程和Langmuir型吸附等温式,且吸附过程是自发的。     

介孔材料SBA-15的改性及其对茉莉香精的吸附和缓释性能

以硅烷偶联剂KH-570对介孔材料SBA-15进行表面改性,通过粒径分析、TEM、FTIR、TG以及紫外-可见分光光度法等方法,表征和研究了SBA-15改性后的结构形态及其对茉莉香精的吸附性能.结果表明:经过硅烷偶联剂改性后的SBA-15,分散性和亲油性都有了较大的提高,其在乙醇中对茉莉香精的装载量由改性前的64.95％提高到改性后的85.42％,且缓释性能良好.     

活性炭的改性制备及其吸附脱硫性能

经不同质量分数的酸、处理时间、焙烧温度等条件对活性炭进行改性,利用静态法研究了改性活性炭对噻吩的吸附脱硫性能。通过BET表征,对三种活性炭吸附剂进行比表面积分析。实验结果表明：经质量分数为50％的HNO3,100℃,6h处理的活性炭的脱硫性能最优（约71．0％）,惰性气氛下高温焙烧活性炭的脱硫率比未处理活性炭的脱硫率普遍提高,增幅约20％。说明物理微观结构不是影响脱硫率变化的主要因素。     

改性分子筛吸附脱硫

以ZSM-5、Y型、MCM-41分子筛为载体,采用离子交换法制备了一系列用于汽油脱硫的负载金属离子的改性分子筛吸附剂。对不同的吸附剂作了X-射线衍射和比表面积分析,考察了静态吸附条件对其脱硫性能的影响。结果表明,不同吸附剂对噻吩的吸附效果不同,CuY的效果较为明显,并得出适宜的吸附条件:常温,常压,剂油质量比为0.15。通过对再生前后吸附剂CuY的变化分析,对吸附脱硫的机理进行了探讨。     

氨基功能化介孔二氧化硅的一步合成及吸附性能研究

用一步合成法合成了一种具有较大孔径的介孔二氧化硅材料;通过透射电镜对样品的结构和性能进行分析;分析比较了氨基化二氧化硅和普通二氧化硅对铜离子的吸附性能.实验结果表明:介孔二氧化硅的粒径为100 nm左右,介孔在10 nm左右,介孔排列有序且规整;介孔材料对铜离子的吸附率比普通纳米二氧化硅高出一倍多.     

Nb-SBA-15介孔分子筛吸附脱硫的研究

采用后合成法制备Nb-SBA-15分子筛吸附剂,经X-射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附测试手段表征,结果表明,Nb-SBA-15虽表面积、孔容、孔径略有下降,但仍保持良好的介孔结构。以其为吸附剂,模拟油为原料,采用静态吸附法进行脱硫实验。结果表明,最佳脱硫条件为:铌酸与载体质量比1:10,吸附时间30min,吸附温度120℃,剂油质量比1:20。在此条件下,脱硫率达31.30%,饱和吸附量599μg/g。     

介孔分子筛Ce-MCM-41的深度吸附脱硫

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,硝酸铈为铈源,硅酸钠为硅源,采用水热合成法制备了MCM-41和Ce-MCM-41介孔分子筛,并用XRD、IR方法对样品进行了表征。在常温常压下,研究了纯硅MCM-41和不同铈含量的Ce-MCM-41作为吸附剂对模拟燃料以及真实FCC汽油的脱硫性能。结果表明,纯硅MCM-41对模拟燃料中噻吩的吸附脱硫率效果较差。Ce-MCM-41的脱硫率随着吸附剂中铈含量的增加而显著提高。噻吩吸附容量的提高与Ce-MCM-41的Lewis酸的酸强度及酸密度有直接关系。但在对FCC汽油的吸附脱硫试验中,吸附脱硫效果不佳。     

介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响

为了研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响,分别采用三元组装法和浸渍法制备介孔碳（MC）和负载型金属催化剂NaOH/MC、K₂CO₃/MC和AlCl₃/MC,使用气体吸附法（BET）和扫描电子显微镜-能谱表征催化剂,通过热裂解-气相色谱质谱联用（Py-GC/MS）来研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解产品分布的影响。结果表明:催化剂具有比表面积839~1 081 m²/g、平均孔径4.76~5.03 nm、孔容0.92~1.14 mL/g。其Na、K和Al负载量分别为0.05%~4.6%、0.06%~12.2%和0.8%~5.6%。3类催化剂皆能有效促进纤维素热降解,使其向小分子产物方向进行。随着碱金属Na和K负载量增加,裂解产物中脱水糖呈降低趋势,产品中羟基乙醛和羟基丙酮的选择性高。当Na负载量为3.5%时,羟基丙酮含量最高达无催化剂条件下的60倍。当使用铝催化剂时,纤维素转化为糠醛,糠醛量为无催化剂条件下9.5倍。与相同负载的微孔活性炭催化剂相比,介孔碳催化剂从金属负载量和催化效果上都明显更优。     

APTES改性介孔二氧化硅的制备及其 对重金属离子的吸附

以介孔二氧化硅为载体,3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为改性剂,成功制备了氨基硅烷改性介孔硅球.并利用透射电子显微镜、能量色散X射线光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪等对制备的介孔硅球进行了表征,同时考察了改性后的介孔硅对重金属铅的吸附效应.结果表明:通过改性处理,3-氨基丙基三乙氧基硅烷被成功接枝到介孔硅表面;氨基功能化介孔硅溶胶吸附剂对重金属Pb2+具有选择吸附特性,且吸附量随反应原料中APTES含量的提高呈现出相应的增加趋势.     

氮表面修饰活性炭纤维的脱硫性能

为了研究氮表面修饰活性炭纤维脱硫性能,将活性炭纤维（ACF）浸渍在不同浓度尿素溶液中,然后在不同温度下进行热处理,对ACF进行含氮官能团表面修饰改性处理。评价了其脱除模拟烟气中二氧化硫的性能,并通过SEM、XPS和TG等手段研究了改性处理对ACF的表面含氮官能团的影响。实验结果表明：热处理温度为750℃、尿素溶液浓度为2.4mol/L制备条件下得到的样品具有最佳脱硫性能, 其平台阶段脱硫效率达到了60%;浸渍尿素热处理改性ACF可以增加表面含氮官能团的数量,其中对脱硫性能起主要作用的吡啶氮增加最多,含量是未改性的近5倍。     

介孔碳材料合成的研究进展

介孔碳是一类新型的非硅基介孔材料,孔径一般在2~50 nm,其具有较高的孔比表面积、可调的孔道结构、良好的导电和导热性能等一系列优点,因此在吸附、催化、储氢及电化学等众多领域有着广泛的应用前景。综述了目前介孔碳材料的各类合成方法,重点介绍了模板法,其中包括硬模板法和软模板法,并对模板法的进一步研究进行了展望。     

改性活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学

采用超声波对活性炭进行改性,并考察了改性活性炭用量m、吸附时间t、操作温度θ的变化对亚甲基蓝水样脱色的影响。实验证明在活性炭用量0.04 g,吸附时间350 min,操作温度70℃条件下,达到了改性活性炭饱和吸附量195.68 mg.g-1,亚甲基蓝水样平衡质量浓度0.759 mg.L-1的最佳吸附效果。改性活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学符合准二级动力学方程,相关系数R2〉0.99。同时对亚甲基蓝通过活性炭固定床的穿透曲线进行了研究。     

金属改性13X分子筛及对石脑油吸附脱氯研究

以13X分子筛为载体,MgO和Fe2O3为活性组分,采用浸渍法制备了MgO/13X、Fe2O3/13X、MgO⁃Fe2O3/13X等三种吸附剂。利用XRD、N2吸附⁃脱附、TG⁃DTA等表征技术对制备的吸附剂结构进行了分析,并考察了吸附剂对石脑油的脱氯效果。结果表明,MgO和Fe2O3等金属氧化物均匀负载于13X分子筛上,且改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。通过对比得出MgO⁃Fe2O3/13X吸附剂的脱氯效果最佳,最佳条件为吸附时间2 h、吸附温度60 ℃、剂油体积比1∶40的情况下,脱氯率最高,达到89%。通过拟合结果可知,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要为物理吸附过程。     

用于吸附分离CO2的活性炭研究

以无烟煤为原料、NH4NO3和K2CO3混合物为添加剂制备了变压吸附分离CO2用活性炭．将煤粉、添加剂和煤焦油经过充分混合后挤压成条状，在600℃及无氧的条件下炭化30min，然后用水蒸气在900℃下活化一定时间得到活性炭．测定了活性炭的比表面积、微孔孔容、碘吸附值、四氯化碳吸附值、CO2吸附量、堆积密度等指标．结果表明，添加剂用量以2％～3％为宜，活化前对炭化料进行酸洗有利于提高活性炭的综合性能．实验的最佳结果出现在烧失率45％～50％或四氯化碳吸附值45％～55％左右，这时，活性炭的CO2吸附量和堆积密度分别达到70mL／g和600g／L左右．此外，CO2吸附量与微孔孔容之间呈正相关关系，而与比表面积、碘吸附值、四氯化碳吸附值等指标之间则没有很好的相关性．采用本方法制备出的活性炭已经成功应用于变压吸附法提纯氢气的工业装置，氢气的纯度达到99．999％．