Cu(Ⅰ)Y分子筛对不同硫化物的选择性吸附脱硫

采用液相离子交换方法且在高温N2氛下制备Cu(Ⅰ)Y分子筛。通过固定床、SCD色谱考察Cu(Ⅰ)Y对噻吩(T)、苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)及4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)的选择性吸附。结果表明,Cu(Ⅰ)Y对于不同硫化物溶液脱硫效果依次为:苯并噻吩>二苯并噻吩>4,6-二甲基二苯并噻吩>噻吩。为了进一步研究不同硫化物在Cu(Ⅰ)Y分子筛上的吸附行为,利用密度泛函理论计算了上述不同硫化物在Cu(Ⅰ)Y分子筛上的吸附能,分子模拟结果表明,不同的硫化物在Cu(Ⅰ)Y分子筛表面上的吸附能为:苯并噻吩为-96.4kJ/mol,二苯并噻吩为-88.5 kJ/mol,噻吩为-111.5 kJ/mol,4,6-二甲基二苯并噻吩为-83.7 kJ/mol。计算结果和实验值基本吻合。     

TiO_2-MCM-41的制备表征及选择性吸附脱硫研究

以钛酸正丁酯作为钛源,MCM-41为载体,采用加热回流法合成了TiO2-MCM-41介孔分子筛(n(Si)/n(Ti)=5),并借助XRD、FT-IR、N2吸附-脱附等表征手段研究了吸附剂的结构特性。以催化裂化汽油为油品进行静态脱硫和动态脱硫实验,结合使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(GC-SCD)偶联技术系统考查了吸附剂的选择性吸附脱硫性能及其对不同硫化物的选择性规律。结果表明,TiO2在介孔分子筛MCM-41的内孔壁能均匀分散;TiO2与MCM-41孔道表面的SiO2以Si—O—Ti键连接;MCM-41经负载TiO2后,吸附脱硫性能明显提高;TiO2-MCM-41对FCC汽油中各种硫化物的选择性顺序为:四氢噻吩2-甲基四氢噻吩≈C5硫醚3,4-二甲基噻吩2/3-乙基噻吩2-乙基-5-甲基噻吩噻吩2,5-二甲基噻吩C1-C3硫醇2-甲基噻吩2,3-二甲基噻吩3-甲基噻吩2,4-二甲基噻吩苯并噻吩。     

沸石分子筛选择吸附脱除焦化苯中微量噻吩

对ZSM-5沸石分子筛选择吸附脱除焦化苯中微量噻吩的性能进行了研究。结果表明,经过Cu2+交换改性的CuNaZSM-5沸石分子筛主要通过Cu2+与噻吩形成的π-络合键选择吸附苯中噻吩,吸附后焦化苯中噻吩的质量浓度在1 mg/L以下。由Na型交换Cu2+得到的CuNaZSM-5比由H型交换得到的CuHZSM-5有更显著的吸附脱除焦化苯中噻吩的性能。选择吸附性能还与Cu2+交换温度有关,Cu2+较适宜的交换温度为90℃。CuNaZSM-5脱除焦化苯中微量噻吩较适宜的吸附条件为:常压、450℃下O2活化1 h,吸附温度为25℃。通过测定CuNaZSM-5吸附穿透曲线,计算得到CuNaZSM-5沸石分子筛的饱和吸附容量为4.10 mg/g,在本实验条件下测得吸附区长度为2.4 cm。     

NiY/Beta复合分子筛吸附脱硫性能研究

采用液相离子交换法制备了NiY及NiY/Beta分子筛,利用智能重量分析仪测定了噻吩、苯在NiY、NiY/Beta分子筛上的吸附-脱附等温线,计算比较了噻吩、苯在分子筛上的扩散系数,同时使用固定床技术考查了改性后的分子筛对催化裂化汽油的吸附脱硫性能。结果表明,复合分子筛NiY/Beta仍然保持着较好的微孔结构,对噻吩的饱和吸附量大于苯的。而且噻吩在NiY/Beta分子筛上的相对扩散系数明显增大,而苯的扩散系数有所减少,这有利于噻吩在分子筛上的扩散过程,抑制了苯在分子筛上的吸附,从而提高了NiY/Beta复合分子筛对噻吩的选择性脱除能力。对于FCC汽油NiY/Beta复合分子筛也表现出更好的深度脱硫能力。     

REY对噻吩和四氢噻吩催化转化行为的红外光谱研究

以NaY、HY、液相稀土Ce离子交换改性的Y分子筛(L-CeY)和稀土离子改性的超稳Y分子筛(HRSY-3)为研究对象,在氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶吸附傅里叶变换红外光谱(Py-FTIR)表征其酸性能的基础上,采用原位傅里叶变换红外光谱(In situ FTIR)技术以噻吩和四氢噻吩作为探针分子,研究噻吩硫化物在稀土离子改性的Y型(REY)分子筛上的吸附及转化行为。结果表明,室温条件下噻吩在分子筛强B酸中心作用下即可发生质子化反应,质子化的噻吩分子可进一步发生低聚反应,且稀土物种和非骨架铝有关的L酸中心与B酸的协同作用促进质子化噻吩向低聚物的转化;而四氢噻吩在NaY、HY及REY型分子筛上均无催化反应发生。     

Y型分子筛吸附噻吩、苯的模拟和实验

用蒙特卡罗方法模拟了温度为29,62,100℃时噻吩、苯在NaY和Ce(Ⅳ)Y分子筛上的吸附等温线,并与实验测定的吸附等温线进行了比较。结果表明,各吸附等温线均属于第Ⅰ种类型的吸附等温线,并且随着温度的降低,噻吩、苯的饱和吸附量均增大。Burchart1.01-Dreiding2.1力场可很好的描述NaY,Ce(Ⅳ)Y分子筛与噻吩、苯分子之间的相互作用。     

3-甲基噻吩溴化物的合成与表征

以3-甲基噻吩及NBS为原料,合成得到2-溴-3-甲基噻吩和2,5-二溴-3-甲基噻吩;确定气相色谱检测方法,并通过气相色谱检测反应进程确定反应终点.结果表明:当反应温度为40℃、反应时间为8.5 h时,2-溴-3-甲基噻吩收率为87%,产品纯度大于98%(GC);当回流反应11 h时,2,5-二溴-3-甲基噻吩收率为78%,产品纯度大于98%(GC).IR、1H NMR表征表明所得产品结构正确.     

噻吩和烃类在Cu（Ⅰ）Y分子筛上的吸附和扩散

通过液相离子交换法制备出Cu（Ⅰ）Y分子筛,并采用频率响应技术研究噻吩、苯、1-辛烯和正辛烷在Cu（Ⅰ）Y分子筛上的吸附和扩散。结果显示,噻吩和正辛烷在Cu（Ⅰ）Y分子筛上的传质过程的速控步骤为吸附过程,并存在两种不同的吸附过程,结合吸附等温线发现噻吩和Cu（Ⅰ）Y分子筛的作用力明显强于正辛烷的。苯在Cu（Ⅰ）Y分子筛上的传质过程的速控步骤为扩散过程,结合扩散系数,表明苯在Cu（Ⅰ）Y分子筛上的扩散为单一扩散过程。     

频率响应法研究苯在N a Y分子筛上的吸附和扩散行为

利用频率响应技术考察了苯在N a Y分子筛上的吸附、 扩散行为, 并与TG / DTG曲线和吡啶红外等技 术相结合来分析苯在分子筛上的吸附扩散机理。结果表明, N a Y分子筛中存在两种酸性中心, 即弱B酸中心和弱L 酸中心, 且以L酸中心为主; 在3 3 3、 4 2 3K时, 苯在N a Y分子筛上有两个吸附作用力, 分别是孔填充物理吸附和π电 子相互作用两种吸附形式。逐渐接近加氢催化裂化反应的温度( 5 7 3K) 时, 苯在 N a Y分子筛上的传质仍以吸附过程 为主。但是6 2 3K时, 在 N a Y分子筛上的传质以扩散过程为主, 吸附作用力弱, 易脱附, 更易于芳烃分子在其上的扩 散, 从而提高加氢裂化反应性能。     

苯在Silicalite-1分子筛上的吸附

采用重量法测定了不同温度下苯在Silicalite - 1分子筛上的吸附等温线及热力学参数 ,考察了苯在Silicalite- 1上的吸附性能。考察结果表明 ,苯在Silicalite - 1上吸附行为很复杂 ,苯分子首先吸附在Silicalite - 1分子筛的交叉孔道处 ,其次是直孔道和正弦孔道。当吸附量大于 4m .(u .c.) -1时 ,吸附在分子筛孔道的苯分子发生了重排。苯在Silicalite - 1分子筛的吸附量随温度的降低而增加 ,吸附等温线的形状由I型过渡为IV型 ,并有滞后环出现。根据苯在Silicalite - 1上的吸附等温线而计算出相应的吸附热力学参数 (吸附热 (Qst)、自由能变 (ΔG)、熵变(ΔS)、熵 (Sa) )可知 ,吸附量的大小对热力学参数的影响很大。由于吸附质的吸附量的不同 ,吸附质 -吸附质和吸附质 -吸附剂之间的相互作用力也不同 ,苯在Silicalite- 1上的Qst、ΔG、ΔS、Sa 随吸附量的变化曲线复杂。     

硝基苯生产废水的处理研究

采用Hz-816吸附树脂对硝基苯生产废水中的硝基苯（浓度为1800mg·L^-1）进行了吸附行为研究．静态和动态实验结果表明,吸附平衡等温线与Freundlieh模型拟合良好．测得热力学参数分别为吸附过程热效应△H=-11．66kJ／mol;熵变△S=27J／mol·K,以及温度288K、298K和308K时的自由能变为：△G298=-3．197kJ／mol,△G308=-3．366kJ／mol,△G318=-3．418J／mol．该树脂对硝基苯浓度达1800mg·L^-1的废水具有良好的吸附能力,废水经吸附以后硝基苯浓度可降低至2．5mg·L^-1．     

氟代六元氮杂环化合物与水分子弱相互作用的理论研究

在密度泛函M062X/aug-cc-PVTZ水平下计算研究氟代吡啶和氟代二嗪(哒嗪、嘧啶和吡嗪)与水分子之间的lp…π和氢键两种弱相互作用.计算得到的复合物相互作用能(IE)值显示,全氟取代是吡啶形成稳定lp…π复合物的前提条件,这与已有的实验结果吻合.四氟吡啶3种同分异构体与水形成的氢键复合物则比lp…π复合物更稳定...     

石墨烯与碳纳米管氢吸附性能的分子模拟

在293.15 K、101.30 kPa的条件下,测定了氢气在石墨烯、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的储氢密度,对比了同等条件下采用不同力场计算得到的数据,筛选了3种碳材料的最佳计算力场。在此基础上,进一步计算了3种碳材料在0~1 000.00 kPa、77.00~573.15 K条件下的储氢密度。结果表明,Dreiding力场是计算石墨烯吸附储氢密度的最佳力场,Universal力场是计算碳纳米管吸附储氢密度的最佳力场;在给定条件下,3种材料吸附储氢能力强弱排序为石墨烯>单壁碳纳米管>多壁碳纳米管,储氢能力与材料的比表面积及其与氢气的弱结合力紧密相关。该研究结果可为分子模拟碳材料吸附储氢和储氢材料设计提供数据和理论支撑。     

CATB改性SPAO-44分子筛吸附脱碱性氮研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性SAPO-44分子筛对模拟油中的碱性氮化物吡啶的吸附特性。考察了CTAB物质的量对SAPO-44分子筛吸附碱性氮化物性能的影响,并对吸附脱碱性氮的吸附等温线、动力学、热力学进行了研究。结果表明,当添加的CTAB物质的量配比数值为0.06时,最大平衡吸附量达到7.24 mg/g;与未改性SAPO-44分子筛相比,改性SAPO-44分子筛对碱性氮的吸附效果更好。改性SAPO-44分子筛对碱性氮的吸附等温线更符合Freundlich方程,该吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附活化能为48.25kJ/mol。     

Adsorption of Pb^2＋ on macroporous weak acid adsorbent resin from aqueous solutions： Batch and column studies

The adsorption properties of a novel macroporous weak acid resin (D152) for Pb²⁺ were investigated with chemical methods. The optimal adsorption condition of D152 resin for Pb²⁺ is at pH 6.00 in HAc-NaAc medium. The statically saturated adsorption capacity is 527 mg/g at 298 K. Pb²⁺ adsorbed on D152 resin can be eluted with 0.05 mol/L HCl quantitatively. The adsorption rate constants determined under various temperatures are k _{288 K}=2.22×10⁻⁵ s^t-1, k _{298 K}=2.51×10⁻⁵ s⁻¹, and k _{308 K}= 2.95×10⁻⁵ s⁻¹, respectively. The apparent activation energy, E _a is 10.5 kJ/mol, and the adsorption parameters of thermodynamics are ΔH ^Θ=13.3 kJ/mol, ΔS ^Θ=119 J/(mol·K), and ΔG ^Θ 298 K =−22.2 kJ/mol, respectively. The adsorption behavior of D152 resin for Pb²⁺ follows Langmuir model. Foundation item: Project(2008F70059) supported by the Scientific and Technological Research Planning of Zhejiang Province, China     

炼焦煤煤粉对焦化废水的吸附特性研究

为研究开发利用洗煤厂洗水闭路循环系统实现焦化废水大循环零排放新工艺,进行煤粉吸附处理焦化废水二级出水试验.考察了煤粉吸附主要因素：煤种、矿浆浓度、初始浓度对焦化废水COD和氨氮吸附特性的影响.原水初始浓度C0对污染物去除率和吸附容量的影响最为显著,吸附容量随C0升高而提高.初始浓度相同时,肥煤吸附COD的去除率和吸附容量略高于焦煤;矿浆浓度100 g/L时污染物去除率均高于矿浆浓度80 g/L;肥煤与焦煤吸附NH3-N的吸附容量明显低于吸附COD的吸附容量,说明煤表面优先吸附有机物.     

松树锯末对Pb(II)与Ni(II)的吸附研究

以松树锯末为吸附剂,研究其对水中Pb(II)和Ni(II)的吸附性能,研究了锯末用量、搅拌速度、溶液初始pH值等对吸附效果的影响及其吸附动力学和热力学性能。研究结果表明,锯末对Pb(II)和Ni(II)具有良好的吸附能力。锯末对Pb(II)和Ni(II)吸附过程均符合拟二级吸附动力学模型(R²≥0.997 7),锯末吸附Pb(II)和Ni(II)的活化能分别为9.808 7 kJ/mol和2.859 4 kJ/mol;锯末对Pb(II)和Ni(II)等温吸附符合Langmuir模型(R²≥0.999 2)。热力学研究表明,锯末对Pb(II)和Ni(II)的吸附是自发的放热过程。     

稀土Y分子筛吸附脱除碱性氮化物

以稀土Y分子筛为吸附剂,在间歇式反应釜中对含喹啉的十二烷溶液进行静态吸附试验,确定了稀土Y分子筛吸附脱氮的最佳温度,并从热力学及动力学角度研究了吸附脱氮过程。实验结果表明:当吸附温度为393K时,脱氮率达到最高,为55.8%,静态饱和吸附量为23.56mg/g;稀土Y分子筛吸附脱氮过程符合Langmuir吸附模型和拟二级吸附速率方程,为自发吸热的化学吸附,活化能为11.49kJ/mol。     

萃取脱酚溶剂直接酸洗回收粗吡啶的研究

对氨水萃取脱酚溶剂（粗苯）直接酸洗回收粗吡啶进行了研究。结果表明：该直接酸说法是切实可行的，与先蒸馏富集粗吡啶、再酸洗工艺相比，可降低能耗与简化工艺流程，更易实现工业化。