包覆改性纳米CaO基CO_2吸附剂的反应吸附性能

对包覆改性纳米CaO基CO_2吸附剂的反应吸附性能进行研究,分别采用惰性材料MgO和TiO_2对纳米CaCO_3表面进行包覆改性,并以铝溶胶为黏结剂,通过混合造粒的方法制备改性纳米CaO基CO_2吸附剂。在相同的吸附温度(600℃)、CO_2分压(0.015 MPa)、再生温度(750℃)以及N_2气氛的条件下,采用热重分析仪(TGA)分别考察了吸附剂的分解温度、吸附速率、吸附容量及循环吸附容量的稳定性。结果表明:MgO和TiO_2包覆改性吸附剂的分解温度较未包覆改性的吸附剂分解温度分别提高了20和35℃:经过30次循环后,包覆改性的吸附剂的吸附速率和吸附容量均明显大于未改性的吸附剂,其中包覆TiO_2改性的吸附剂具有较好的吸附容量稳定性,30次循环后,吸附容量衰减率为34.85%,包覆MgO改性的吸附剂吸附容量衰减率为38.89%,而未经过包覆改性的吸附剂吸附容量衰减率为54.87%。     

CaCO_3改性对提高MgO基CO_2吸附剂循环稳定性的影响

为了提高碱金属盐修饰的MgO基CO_2吸附剂的吸附循环稳定性,采用添加CaCO_3的方法进行改性。分别以碱式碳酸镁和柠檬酸镁作为前驱体制备MgO,与采用尿素水解沉积法制备的CaCO_3混合,并浸渍碱金属盐制备一系列不同CaCO_3含量的改性MgO基吸附剂。通过热重分析仪(TGA)考察CO_2的吸附性能。结果表明,当吸附气体含40%CO_2、CaCO_3质量分数为5%时,吸附剂的初次吸附容量可达0.63 g·g~(-1),且在20次循环后,吸附容量仍可达到0.50 g·g~(-1)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法对吸附剂进行表征分析发现,活性组分MgO的颗粒越小,吸附剂的吸附性能越好;且CaCO_3的添加能在一定程度上限制碱金属盐的高温下流动,从而提高吸附剂的吸附循环稳定性。     

利用煤焦油中酚类物质St?ber法制备碳纳米球用于CO2吸附

煤焦油的排放和直接利用会造成严重的环境污染，开发高附加值材料的绿色合成方法及应用是煤焦油利用的关键。本文采用St?ber法以间苯二酚和中低温煤焦油为碳源与甲醛聚合制备了多孔碳纳米球CO₂吸附剂，通过扫描电子显微镜、N₂吸附-脱附测试、傅里叶变换红外吸收光谱、X射线衍射等手段对样品进行测试和分析。考察了预聚温度、水热温度和煤焦油添加量对碳纳米球的孔结构和CO₂吸附性能的影响。预聚温度为60℃、水热温度为200℃时，产物具有最优异的比表面积和CO₂吸附性能。C₁-R₁-RT-200吸附剂的比表面积达到787m²/g,CO₂最大吸附量为4.64mmol/g。当煤焦油占总投料质量的50%～76%时，产物的CO₂吸附性能较好，优于纯的间苯二酚模型化合物。所制备的多孔碳纳米球的CO₂吸附等温线可以很好地吻合Langmuir等温线模型，说明多孔碳纳米球对CO₂的...     

碱水热净水污泥吸附剂对氨氮的吸附性能

以净水污泥为原料,外加氢氧化钠溶液,采用水热炭化法在不同温度、时间和碱含量下,制备出碱水热净水污泥吸附剂,并用于去除水中氨氮。通过正交实验结果得到,在水热温度210℃、氢氧化钠质量分数5%、反应时间6h条件下制备的吸附剂对氨氮吸附效果最好。采用SEM-EDS、BET、FTIR对吸附剂进行表征及解析,考察溶液pH、吸附时间、吸附剂投加量等因素对吸附性能的影响。结果表明,碱水热改性后硅铝比降低,钠元素含量提高,增加了阳离子交换容量。pH为中性时吸附效果最佳,升高温度更有利于吸附的进行。对实验数据进行动力学、等温模型拟合及热力学参数计算,发现吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich模型,对氨氮的吸附为吸热、熵增的自发反应,主要吸附机理为静电引力和阳离子交换。     

中空笼球状Ca基CO2吸附剂的合成及其循环吸脱附性能研究

以水热法制备的碳球为模板,经尿素水解和煅烧活化获得具有中空笼球结构的纳米CaO,该纳米CaO经高温活化后能有效克服普通商业CaO高温下循环吸附CO₂时易烧结失活的问题。在同步热分析仪上对其吸脱附性能进行了评估,结果表明,中空笼球结构有利于CO₂的扩散与传质,从而增强吸附反应的进行;在850℃下活化3 h后获得的吸附剂具有最好的热稳定性;其CO₂最大吸附量可达0.696 4 g_CO2/（g吸附剂）,且在经历50次吸脱附循环后,仍能保持理论吸附量的64.5%。     

分子印迹强化胺化改性壳聚糖吸附Cd~(2+)性能研究

利用分子印迹强化胺化技术制备Cd~(2+)模板改性壳聚糖P(Cdb2+)-C-CTS(Cda2+),研究了吸附剂中Cd~(2+)模板含量对其吸附水中Cd~(2+)的性能及含水率的影响。吸附容量随着a值和b值的增加而升高,当a为0.45、b为0.40时,吸附容量达到最大值。以P(Cd0.402+)-C-CTS(Cd0.452+)为研究对象,考察了p H对Cd~(2+)吸附容量的影响,并对吸附选择性能进行研究。结果表明,分子印迹强化胺化技术可制备得到吸附效率更高、选择性更好的改性壳聚糖吸附剂。     

液相吸附法脱除碳六原料中的硫醇

研究了应用吸附剂直接从碳六原料中吸附脱除微量硫醇的碳六原料精制工艺,实验结果表明,改性NaY具有最好的吸附效果,其吸附容量可达1.56%。同时研究了操作条件对吸附过程的影响,升高温度不利于提高吸附容量,减少进料空速可以提高吸附容量,但碳六原料中水含量会显著降低吸附剂吸附硫醇的性能,该吸附剂可以通过焙烧再生。     

有机胺功能化介孔固体吸附剂吸附分离CO_2性能研究

针对当前固体胺CO_2吸附剂存在吸附容量小、循环稳定性差等问题,采用高比表面积、易嫁接胺的介孔SBA-15作为载体,研究分子筛模板剂脱除方法和有机胺改性方法对制备的固体吸附剂吸附性能的影响,并采用N_2物理吸附、X射线衍射、红外光谱、热失重分析等表征技术并对样品进行表征。实验结果表明,通过嫁接和浸渍能够合成出不同有机胺负载量的胺功能化吸附剂,其中混合胺嫁接法改性的APTES-SBA(U)-T60吸附剂其吸附容量最大,在75℃下的纯CO_2气氛中吸附量达到192.05 mg/g,优于溶剂萃取和煅烧法去除模板剂。此外,混合胺嫁接法制备的样品在多次的吸/脱附操作下,CO_2吸附稳定性良好,表明混合胺修饰的吸附剂具有很好的稳定性和再生性。     

软模板法制备中孔碳材料及其对罗丹明B吸附性能的研究

采用软模板法合成了较大比表面积的中孔碳材料,通过XRD、FT-IR、SEM、N2吸附-脱附对样品进行了表征。并以所制备的中孔碳材料为吸附剂,以罗丹明B溶液模拟染料废水,进行了吸附脱色实验,考察了吸附时的pH值、温度、吸附剂加入量等因素对吸附性能的影响。研究发现在pH=1,吸附温度为25℃时,所合成的中孔碳材料对罗丹明B表现出了最好的吸附性能。     

钙基CO2吸附剂的惰性掺杂和形貌调控研究进展

有效捕集CO₂对于缓解亟待解决的温室效应、气候变暖、环境污染和能源危机问题具有重大意义。钙基吸附材料因为CO₂吸附容量高及成本低廉而受到了广泛关注。本文介绍了钙基吸附剂的CO₂吸附机理,着重阐述了显著提高吸附性能的两种改性方法,包括惰性掺杂和形貌调控。归纳了利用Zr、Ce、Mn、Mg、Al等塔曼温度较高或富含氧空穴的金属氧化物对氧化钙进行单掺杂和复合掺杂改性,针对合成方法、吸脱附条件、惰性组分掺杂量、钙基前体等不同参数对掺杂改性钙基CO₂吸附剂性能的影响进行总结。同时指出,采用聚苯乙烯小球、碳凝胶、碳球、表面活性剂等制备得到的中空结构球形钙基吸附剂或实心结构球形钙基吸附剂,具有良好的CO₂吸附容量和吸附稳定性。提出两种改性方法距离工业化应用还有较大的差距,亟需深入探讨吸附剂的结构与性能之间的关系,从而为吸附剂的设计提供理论指导。     

碳羟磷灰石对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

饮用水中铬含量超标将导致致畸、致癌、致突变。文章以废弃的鸡蛋壳为原料、尿素为添加剂,采用水热合成法合成新型的碳羟磷灰石吸附剂,用以处理含铬废水。研究了pH、吸附剂投加量、吸附时间、六价铬初始质量浓度、反应温度等对吸附含铬废水中六价铬效果的影响。结果表明:室温下,不调节原水pH,吸附剂投加量为4 g/L,吸附时间为20 min左右,对初始浓度为50 mg/L的模拟含铬废水其吸附容量达到0.26 mg/g。     

活性炭基π络合吸附剂的制备及其脱除二硫化碳性能研究

以活性炭(AC)为载体,浸渍法制备了过渡金属负载型吸附剂。考察浸渍液、吸附温度对吸附剂脱除低浓度二硫化碳(CS2)的性能影响,并对吸附剂的再生性能进行了研究。通过XRD、N2物理吸附、FE-SEM对吸附剂进行了表征。结果表明,K2CO3处理能够有效增加AC载体的微孔数量。Ag+在AC表面易被还原成Ag0,降低了与CS2的络合作用。Cu(NO3)2改性后活性组分为Cu2O,提高AC表面软酸性,促进与CS2的π络合作用。K2CO3-Cu(NO3)2改性后,吸附剂(CuKAC)脱除CS2的效果最佳,吸附量达到了77.32mg/g。吸附温度是影响CuKAC吸附剂脱除CS2性能的重要因素,吸附温度20℃时吸附性能最好。N2气氛下再生温度200℃时CuKAC的再生率达到100%,10次吸附/再生后吸附剂的吸附能力保持稳定。     

多胺基功能化SBA-15材料对Cd(Ⅱ)的吸附

以正硅酸乙酯为硅源、三嵌段聚合物P123为模板剂,采用水热-后合成方法制备三胺基改性的多孔二氧化硅(3N-SBA-15)吸附剂,对其结构进行表征,并考察了吸附时间、体系初始pH值、吸附剂用量和温度等因素对水溶液中Cd2+吸附的影响.结果表明,三胺基改性可显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力,在pH=4.5、40℃、反应时间90min的条件下,最大吸附容量为1.05 mmol/g.Langmuir方程可较好地描述Cd2+在3N-SBA-15上的吸附平衡,20,30和40℃下最大吸附容量分别为0.93,0.97和1.05 mmol/g;热力学参数表明此吸附过程为自发吸热过程.对其吸附机理和材料的再生也进行了探索.     

氧化铁改性活性炭的制备及其吸附脱硫性能

制备了负载型氧化铁改性活性炭吸附剂,并采用比表面积（BET）、扫描电镜（SEM）技术对吸附剂进行了表征。在固定吸附床上考察了制备条件及吸附条件对吸附剂脱除硫化氢性能的影响。研究结果表明,负载氧化铁后吸附剂的比表面积由580.4 m2/g提高到658.6 m2/g,氧化铁改性能有效改善活性炭对硫化氢的吸附脱除能力。氧化铁与活性炭的质量比为1∶1,真空干燥温度为70 ℃,干燥时间为36 h时得到的负载氧化铁吸附剂的吸附效果最好。在吸附温度为60 ℃时,饱和硫容和脱硫率分别达到77.4 mg/g和99.2%。饱和硫容比未经改性的活性炭的提高了60.2 mg/g。     

有机胺功能化介孔固体吸附剂吸附分离CO2性能研究

针对当前固体胺CO₂吸附剂存在吸附容量小、循环稳定性差等问题,采用高比表面积、易嫁接胺的介孔SBA-15作为载体,研究分子筛模板剂脱除方法和有机胺改性方法对制备的固体吸附剂吸附性能的影响,并采用N₂物理吸附、X射线衍射、红外光谱、热失重分析等表征技术并对样品进行表征。实验结果表明,通过嫁接和浸渍能够合成出不同有机胺负载量的胺功能化吸附剂,其中混合胺嫁接法改性的APTES-SBA（U）-T60吸附剂其吸附容量最大,在75℃下的纯CO₂气氛中吸附量达到192.05 mg/g,优于溶剂萃取和煅烧法去除模板剂。此外,混合胺嫁接法制备的样品在多次的吸/脱附操作下,CO₂吸附稳定性良好,表明混合胺修饰的吸附剂具有很好的稳定性和再生性。     

操作条件对Zr掺杂钙基CO2吸附剂吸附性能的影响研究

寻找简便有效的方法对CO₂进行捕集和封存,是未来实现“双碳”目标、保障能源安全和实现可持续发展的重要手段。钙基吸附剂因具有高CO₂吸附容量、价格低、脱碳效率高、对设备污染少等优点,在高温吸附领域显示出广阔的应用前景,但在多次吸附、再生循环过程中容易烧结、循环稳定性差。针对稳定性良好的Zr掺杂改性钙基吸附剂,探究操作温度和操作气氛等操作条件对吸附性能的影响。利用热重分析仪(TGA)进行了5种操作条件下吸附性能评价,同时采用SEM、CO₂-TPD、XRD等进行表征。结果表明：吸附温度在650℃,脱附温度为700℃,吸附氛围为30%CO₂/70%N₂时改性吸附剂性能最好,且经过20次吸脱附循环后没有明显变化。在其他操作条件一定的情况下,随着脱附温度的升高,吸附性能降低,烧结现象更显著;随着CO₂浓度的增加,评价后样品的粒径逐渐增大。与CaO相比,Zr掺杂改性吸附剂的中强碱性位更强。     

锌改性分子筛吸附剂的制备及其脱除碳氧化合物性能的研究

采用液相离子交换法对13X分子筛原粉进行了改性,利用X射线衍射、BET等方法对改性分子筛进行了表征,评价了改性吸附剂对烃类物流中有机碳氧化合物杂质的吸附性能。考察了分子筛活化温度、活化时间、离子交换条件等因素对离子交换度及结构的影响。结果表明,锌离子交换度为74.3%时,所制得的吸附剂具有最高比表面积,达到664.9 m~2/g,提高了吸附剂对烯烃物流中有机碳氧化合物杂质的吸附净化效果。     

活性炭基π络合吸附剂的制备及其脱除二硫化碳性能

以活性炭(AC)为载体,采用浸渍法制备了过渡金属负载型吸附剂。考察了浸渍液、吸附温度对吸附剂脱除低浓度二硫化碳(CS2)性能的影响,并对吸附剂的再生性能进行了考察。通过XRD、N_2-物理吸附、FE-SEM对吸附剂进行了表征。结果表明,K_2CO_3处理能够有效增加AC载体的微孔数量;Ag+在AC表面易被还原成Ag0,降低了其与CS_2的络合作用;Cu(NO_3)_2改性后活性组分为Cu_2O,提高了AC表面软酸性,促进了吸附剂与CS_2的π络合作用。K_2CO_3-Cu(NO_3)_2改性后,吸附剂(CuKAC)脱除CS_2的效果最佳,吸附量达到77.32 mg/g。吸附温度是影响CuKAC吸附剂脱除CS_2性能的重要因素,吸附温度20℃时吸附性能最好。N_2气氛下再生温度200℃时CuKAC的再生率达到100%,10次吸附/再生后吸附剂的吸附能力保持稳定。     

凹凸棒石基吸附剂的制备及改性

探讨了甘肃产凹凸棒石与活性氧化铝复配所制吸附剂的吸附性能,考察了原料配比、焙烧温度对该吸附剂吸附性能的影响,以及吸附剂改性后的吸附性能。根据试验结果,初步确定了吸附剂的原料配方,其中凹凸棒石占总质量的55％-70％,活性氧化铝占总质量的25％～40％。研究发现,在此配比及焙烧温度为600—700℃时．该吸附剂具有高吸附性;采用浓度为1．0mol／L的硫酸改性1．0h可使吸附剂具有较高的吸附容量。     

碱土金属改性MCM-41对氨气吸附高温性能的影响

采用浸渍法制备不同负载量的碱土金属(MgCl_2、CaBr_2、MgBr_2)改性MCM-41复合材料,并在固定床上进行氨气吸附实验。利用XRD、BET、SEM、TEM对吸附剂进行表征,并研究其在高温下对氨气吸附的性能。结果表明,氨气吸附容量随着温度的升高而减小,随着金属盐负载量的增大先增加后减少。对于MgCl_2和MgBr_2复合材料,负载量为40%时吸附容量达到最大; CaBr_2负载量为30%时达到最高,但其在300℃时吸附容量呈上升趋势。镁盐比钙盐吸附氨气的能力强,溴化物比氯化物的吸附容量大,MgBr_2配位数比其他盐大。200℃下负载量为40%的MgBr_2/MCM-41吸附量最高。