ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛的制备及吸附性能研究

按n(Na_2O)∶n(Al2O_3)∶n(SiO_2)∶n(TPABr)∶n(H_2O)=25∶1∶150∶10∶5000的摩尔比,在170℃24 h条件下水热合成出微孔ZSM-5分子筛,按n(Na OH)∶n(SiO_2)∶n(CTAB)∶n(H_2O)=0.3∶1∶0.3∶90的摩尔比配制成MCM-41的溶胶液,再将ZSM-5混合到MCM-41的晶化液中,110℃48 h晶化后取出漂洗烘干,再在550℃焙烧去除有机模板剂,获得ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛,采用XRD、TEM和FT-IR等手段对合成分子筛进行了表征。考查了分子筛的投加量、pH值、温度、吸附时间以及共存物等对吸附X-5GN阳离子红染料废水的影响。正交试验结果表明,ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛,对阳离子红X-5GN的吸附效果较好,当ZSM-5/MCM-41微介孔复合分子筛的投加量为0.3 g/L、阳离子红染料浓度为15 mg/L,溶液为中性、吸附时间为90 min,温度为60℃时吸附结果最好,脱色率达到了98.68%。     

NaA/MCM-41微介复合分子筛的合成与表征

按n(SiO2)∶n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(H2O)=1∶1.5∶0.5∶100加料,在90℃下水热晶化3 h合成NaA微孔分子筛,再按n(SiO2)∶n(NaOH)∶n(CTAB)∶n(H2O)=1∶0.3∶0.3∶90依次添加到NaA微孔分子筛中,于110℃下水热晶化24 h合成NaA/MCM-41微介复合分子筛,并采用XRD、SEM(EDS)和TEM等方法对其进行了表征。吸附阳离子红X-5GN模拟染料废水结果表明,在50 mLρ(阳离子红X-5GN)=20 mg/L的水溶液中,NaA/MCM-41微介复合分子筛的投加量为0.6 g/L、pH=6、振荡时间为60 min时,脱色率可达到96.4%,比NaA分子筛和MCM-41介孔分子筛独自吸附脱色效果要好。     

MEL/MCM-48微介孔复合分子筛的制备与性能研究

按1SiO2∶ 0.35TBAOH∶ 25H2O的摩尔比,170℃水热晶化48 h得到微孔分子筛MEL,再按n(SiO2)∶ n(CTAB)∶n(H2O)∶n(NaOH)=1∶0.45∶60∶0.48的摩尔比,配成MCM-48的悬浮液,将合成的MEL加入MCM-48的溶液中,80℃水热晶化96h,制备出MEL/MCM-48微介孔复合分子筛,其结构和形貌采用XRD、TEM等手段对其进行了表征.考察了这种复合分子筛的投加量、pH值、吸附时间等因素对阳离子红X-5GN模拟染料废水吸附性能的影响.MEL/MCM-48微介孔复合分子筛的投加量为1 g/L、阳离子红X-5GN染料废水浓度为20 mg/L,溶液为中性、振荡时间为60 min,温度为50℃时吸附效果最好,脱色率以达到了97.8％,吸附动力学曲线不符合一级反应模型(Lagergren一级速率方程),但用二级反应模型(McKay二级速率方程)来描述可以得到很好的相关性.     

NaY/MCM-48复合分子筛的制备及对活性艳兰KN-R染料的吸附性能研究

按nAl2O3:nSiO2∶ nNaO∶ nH2O=1∶14∶ 6∶250的摩尔比,100℃10 h水热合成出微孔NaY分子筛,按n(SiO2)∶n(CTAB)∶n(H2O)=0.6∶1∶30的摩尔比配制成MCM48的溶胶液,再将NaY混合到MCM-48的晶化液中,110℃晶化72 h后取出漂洗烘干,再在550℃焙烧去除有机模板剂,获得NaY/MCM-48微介孔复合分子筛,采用XRD、SEM和TEM等手段对合成分子筛进行了表征.考查了分子筛的投加量、pH值、温度、吸附时间等对吸附活性艳兰KN-R染料废水脱色率的影响,研究了三种分子筛对活性艳兰的吸附等温线,吸附动力学和热力学.研究结果表明:NaY/MCM-48微介孔复合分子筛,对活性艳兰KN-R的吸附效果较好,当NaY/MCM-41微介孔复合分子筛的投加量为0.3 g/L、活性艳兰KN-R染料浓度20 mg/L,溶液pH =4、吸附时间为60 min,温度为55℃时吸附结果最好,脱色率以达到了96.6％.这三种分子筛可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,其中NaY,MCM-48分子筛与Freundlich等温吸附方程具有更好的相关性,而NaY/MCM--48复合分子筛与Langmuir等温吸附方程具有更好的相关性;拟二级吸附动力学反应模型与实验数据之间有更好的相关性,可以用方程lnK=-△H/RT+ lnCe来进行拟合.     

N-Ti-MCM-22分子筛的合成及光催化性能研究

以叠氮化钠为氮源、硅溶胶为硅源、钛酸四丁酯为钛源、六亚甲基亚胺(HMI)为模板剂,按SiO2∶0.03TiO2∶(0-0.01)N∶0.03HMI∶0.035Al2O3∶0.2NaOH∶20H2O的摩尔比,采用静态水热晶化法合成了具有MWW层状结构的N-Ti-MCM-22分子筛。研究了所合成的分子筛的光催化性能,考察了催化剂的含氮量、催化剂的投加量、pH值、亚甲基蓝的初始浓度、光催化时间等因素对光催化降解亚甲蓝的影响。结果表明:N-Ti-MCM-22分子筛对亚甲基蓝的光催化降解效果较好,催化剂的投加量为1g/L、亚甲基蓝初始浓度在4mg/L、pH为中性在紫外光下的降解效果较好,脱色率及降解率分别达到了95.9%和97.8%,并采用XRD、TEM和EDS等对分子筛样品进行了表征。     

谷壳制备的白炭黑研制Ce-MEL分子筛及其吸附性能的研究

以谷壳制备的白炭黑为硅源、四丁基溴化铵(TBAOH)为模板剂,按0.05Na2O∶SiO2∶0.35TBAOH∶40H2O∶(0.001-0.1)Ce(NO)3.6H20的摩尔比,170℃下水热晶化48h合成了Ce-MEL分子筛,并采用XRD、SEM等手段对合成分子筛进行表征。吸附性能结果表明,Ce-MEL分子筛的投加量为2.5g/L、pH为7、振荡时间为2h时吸附效果较好,脱色率达到88.5%。     

Ce-MCM-48介孔材料的合成与吸附性能研究

采用Ce2O3∶SiO2∶CTAB∶H2O∶NaOH=0.015∶1∶0.45∶60∶0.48的摩尔配比,用水热法合成了Ce-MCM-48介孔分子筛。试验结果表明,经550℃焙烧过的Ce-MCM-48分子筛吸附性能良好,投加量为1.2g/L,亚甲基蓝初始浓度5.0mg/L,吸附时间为3小时,溶液的pH值为7时,亚甲基蓝溶液的脱色率和降解率分别高达98.90%和86.89%。并采用XRD,TEM、EDS等方法对Ce-MCM-48样品进行了表征。     

N-Ti-ZSM-5分子筛的合成及光催化性能研究

以叠氮化钠为氮源、硅溶胶为硅源、钛酸四丁酯为钛源,按2.5N∶65Ti∶100SiO2∶12Na2O∶2Al2O3∶2500H2O的摩尔比,采用静态水热合成法合成了N-Ti-ZSM-5分子筛,并采用XRD、TEM等对分子筛样品进行了表征。研究了所合成的分子筛的光催化性能,考察了催化剂的含氮量、催化剂的投加量、pH值以及光源等因素对光催化降解亚甲蓝的影响。并在可见光下处理10mg/L的亚甲基蓝,光催化20min,脱色率和降解率分别达到了75.84%和76.68%,取得了良好的效果。     

铁炭微电解吸附-Fenton氧化联合处理高浓度有机实验室废水的研究

采用铁炭微电解吸附-Fenton氧化、超声联合工艺处理高浓度有机实验室废水,研究了pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量、反应时间等因素对COD去除率的影响。结果表明:铁炭微电解吸附体系在pH=5、Fe∶C体积比为1∶1、时间为3h条件下COD去除率为24%;再经Fenton氧化控制反应时间2h,在FeSO4投加量为6g/L、H2O2投加量为90mL/L、pH=3的处理条件下,废水COD总去除率达48.32%。     

改性介孔微孔分子筛去除水中亚甲基蓝的研究

以壳聚糖包覆介孔-微孔复合分子筛(CS/MCM-41-A)为吸附剂去除水中的亚甲基蓝,研究了反应时间、溶液pH、溶液亚甲基蓝初始浓度、CS/MCM-41-A投加量、竞争离子对吸附的影响,分析了CS/MCM-41-A的吸附动力学和热力学特征。结果表明,25℃下,当CS/MCM-41-A投加量为0.3 g/L,溶液亚甲基蓝初始浓度100 mg/L,pH为6,吸附时间为40 min时,溶液中亚甲基蓝的去除率达到92.57%。CS/MCM-41-A吸附亚甲基蓝符合拟二级动力学方程,吸附等温线更好地符合Langmuir方程,CS/MCM-41-A对亚甲基蓝的有良好的吸附性能。     

微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究

以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,在微波实验条件下合成MCM-41介孔分子筛,缩短了合成时间,降低产品成本。实验考察了多种因素对MCM-41合成的影响,并通过吸附处理亚甲基蓝溶液能力强弱,得到最佳合成条件：摩尔比1TEOS：0.2CTMACl：160H2O,pH为10,晶化时间15 min。通过红外光谱分析,MCM-41分子筛的主要特征吸收峰均已出现,说明合成分子筛MCM-41成功。     

疏水性MCM-41分子模板剂对水中U(VI)的吸附性能试验研究

采用水热合成法制备了疏水性介孔二氧化硅材料(MCM-41-dry)并经煅烧制得亲水性介孔二氧化硅材料(MCM-41-cal).试验探讨了pH值、吸附时间、投加量以及U(VI)初始浓度等因素对MCM-41材料煅烧前后吸附U(VI)效果的影响,利用SEM、EDS、BET和FTIR分析其吸附机理.试验结果表明, MCM-41-dry材料因具有有机模板剂,其吸附效果远高于MCM-41-cal的吸附效果;当pH值为5,吸附时间为180 min,温度为30 ℃,MCM-41-dry投加量为0.2 g/L,U(VI)初始浓度为10 mg/L时,其对U(VI)的吸附率可达99.2%;Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程能较好的拟合其吸附过程,当T=303 K时,理论饱和吸附量为241.935 mg/g,吸附为单分子层吸附,以化学吸附为主.通过BET、FTIR表征则说明MCM-41-dry具有六方形介孔结构能吸附U(VI),官能团羟基和氨基发挥了很大的作用.     

疏水性MCM-41分子模板剂对水中U(Ⅵ)的吸附性能试验研究

采用水热合成法制备了疏水性介孔二氧化硅材料(MCM-41-dry)并经煅烧制得亲水性介孔二氧化硅材料(MCM-41-cal)。试验探讨了pH值、吸附时间、投加量以及U(Ⅵ)初始浓度等因素对MCM-41材料煅烧前后吸附U(Ⅵ)效果的影响,利用SEM、EDS、BET和FTIR分析其吸附机理。试验结果表明,MCM-41-dry材料因具有有机模板剂,其吸附效果远高于MCM-41-cal的吸附效果;当pH值为5,吸附时间为180 min,温度为30℃,MCM-41-dry投加量为0.2 g/L,U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L时,其对U(Ⅵ)的吸附率可达99.2%;Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程能较好的拟合其吸附过程,当T=303 K时,理论饱和吸附量为241.935 mg/g,吸附为单分子层吸附,以化学吸附为主。通过BET、FTIR表征则说明MCM-41-dry具有六方形介孔结构能吸附U(Ⅵ),官能团羟基和氨基发挥了很大的作用。     

利用煤矸石制备4A分子筛及吸附性能的研究

以内蒙古准格尔煤田煤矸石为原料,采用450℃低温碱融法对原料进行预处理,添加晶化导向剂,在原料配比为n(Na_2O)∶n(SiO_2)∶n(Al_2O_3)∶n(H_2O)=4∶2∶1∶123、晶化温度为50℃、晶化时间为24 h的水热合成条件下,制备了结晶度较高、平均粒径为2μm的4A分子筛。通过静态实验法测定了4A分子筛对罗丹明B的吸附特性,分析了吸附剂用量、初始浓度、溶液pH、吸附温度和吸附时间对吸附降解性能的影响。结果表明,当4A分子筛吸附剂加入量为7.5 g/L、罗丹明B初始质量浓度为0.5 mg/L、pH=8、吸附温度为50℃、吸附时间为2 h时,吸附率可达72.78%。该研究为4A分子筛的应用提供了重要的依据。     

煤矸石合成ZSM-5分子筛及其吸附性能研究

以预处理过的煤矸石为硅源、铝源,四丙基溴化铵为模板剂,采用常规水热合成法制得ZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、DTA/TGA等对所合成的分子筛进行了分析表征.用合成的ZSM-5分子筛吸附降解亚甲基蓝.发现亚甲基蓝的初始浓度为1.0mg/L、ZBM-5分子筛的投加量为0.02g、吸附时问为3小时、pH值为中性左右时降解效果较好,脱色率和降解率分别达到98.23%、95.16%.     

混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭处理化学清洗废水

利用混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭吸附法对高浓度的化学清洗废水进行联合处理,同时简单分析了反应机理及影响因素。通过实验确定了混凝最佳条件(pH=8、PAC投加量为50 mg/L、PAM投加量2 mg/L、沉淀时间40 min),铁炭微电解/H2O2最佳条件〔pH=2、(Fe+C)总投加量60 g/L、m(Fe)∶m(C)为1∶1、H2O2投加量4 mL/L、反应时间60 min〕,活性炭吸附最佳条件(吸附时间120 min、pH=6、活性炭投加量20 g/L)。结果表明,在上述最佳工艺条件下对化学清洗废水进行处理,COD去除率可达98%以上,达到国家一级排放标准(GB 8978—1996)要求。     

MCM-22和MCM-49分子筛的合成

在Na2O-Al2O3-SiO2-HMI-H2O体系中。对MCM-22和MCM-49分子筛的静态晶化过程进行了研览。结果表明，晶化温度和硅铝比对MCM-22和MCM-49分子舜合成至关重要。晶化温度低（150℃）时，只能合成硅铝比鞋低的MCM-49分子筛；晶化温度高（180℃）时，可以合成较高硅铝比的MCM-49分子筛。同时发现碱庹高有和利于MCM-49分子筛的合成．而Na＋浓度以及模板剂的用量影响不大．     

硅铝胶气相法合成MCM-22分子筛工艺条件的影响

以硅酸和偏铝酸钠为硅源和铝源制备硅铝胶,采用气相法合成MCM-22分子筛.考察了硅铝比、钠离子含量、模板剂六亚甲基亚胺(HMI)和水用量等工艺条件对合成的影响.结果发现,与水热晶化法相比,气相法合成中硅铝比范围变窄,所需Na 含量大大降低,合成的MCM-22分子筛结晶更完整,晶粒直径较大.原料组成为SiO2:(0.02～0.033)Al2O3:(0.085～0.1)Na :1.2HMI:20H2O,晶化温度和时间分别为150 ℃和5～7 d的实验合成条件较为适宜.     

ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu~(2+)的吸附研究

采用共沉淀法制备ZnO/Al_2O_3复合粉体,探究了粉体的ZnO∶Al_2O_3不同质量比对Cu2+的吸附性能影响,进一步探讨了投加量、pH值、振荡时间、温度对吸附效果的影响。结果表明,ZnO∶Al_2O_3在质量比为4∶1,投加量为30mg,pH=6,吸附时间为15min,温度为40℃的条件下,ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu2+的吸附率最高,达到92.5%。     

ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu~(2+)的吸附研究

采用共沉淀法制备ZnO/Al_2O_3复合粉体,探究了粉体的ZnO∶Al_2O_3不同质量比对Cu2+的吸附性能影响,进一步探讨了投加量、pH值、振荡时间、温度对吸附效果的影响。结果表明,ZnO∶Al_2O_3在质量比为4∶1,投加量为30mg,pH=6,吸附时间为15min,温度为40℃的条件下,ZnO/Al_2O_3复合粉体对Cu2+的吸附率最高,达到92.5%。