γ-Al_2O_3纳米孔膜截留镁离子机理的研究

纳米孔膜的过滤类似于反渗透和超滤,均属于压力驱动的膜过程,但其传质机理却有所不同。根据实验数据用作图的方法得出膜的真实截留率,进而求出膜面浓度。通过实验发现,细孔模型中对特征参数σ和ω的计算与实验值有一定的出入,主要是由于在细孔模型中只考虑了结构尺寸对截留率的影响,而在道南效应决定膜对盐的截留性能的情况下,截留性能主要依赖于离子和膜之间的静电相互作用,电荷因素不容忽略,因此细孔模型用于描述纳米孔膜的分离机理时,其准确性不高。     

介孔纳米γ-Al2O3对Ca2+、Mg2+吸附性能的研究

本文利用介孔纳米γ-Al2O3比表面积大、化学稳定性好等特点作为吸附材料,对包钢尾矿坝废水中的Ca2+、Mg2+进行吸附研究,并探讨溶液pH值、吸附剂用量以及吸附时间对吸附效果的影响.结果表明:当pH为4.0时,吸附时间为15 min,吸附剂用量为3 g,Ca2+吸附效率可达33％;当pH为6.0时,吸附时间为30 min,吸附剂用量为3 g,Mg2+吸附效率可达34％.     

介孔纳米γ-Al_2O_3粉体对Cl~-的吸附性能研究

用自制的介孔纳米γ-Al2O3对包钢总排回水进行了吸附处理。探讨了吸附剂投加量、吸附时间、pH值等不同因素对废水中Cl-的吸附效果的影响,并在此基础上通过L9(33)正交实验确定了最佳的Cl-去除条件。实验结果表明,γ-Al2O3对水中Cl-的去除率随溶液pH值的降低而升高,吸附反应在25min左右达到平衡,去除率最高可达20%,正交实验表明pH值5、投加粉末量0.03g/mL、振荡时间20min时Cl-的去除率最高可达54.53%,氯离子剩余浓度小于112mg/L,可达到国家净环水水质标准(120mg/L)。     

微孔γ－Al2O3膜的蒸汽吸附特性

引　言蒸汽渗透 (ｖａｐｏｒｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ)是膜分离混合蒸汽的有效技术之一 ,它采用气相进料 ,过程中的浓差极化现象较弱 ,并且在分离过程中不需提供额外的热量以维持被分离物流的温度 ,避免了渗透蒸发(ｐｅｒｖａｐｏｒａｔｉｏｎ)过程设备复杂的缺陷 .这使得蒸汽渗透过程可以很便利地与传统的蒸馏过程相耦联 .因而 ,利用蒸汽渗透膜技术分离有机溶剂 /水混合蒸汽的研究日益受到关注 .文献 [1,2 ]报道了γ -Ａｌ2 Ｏ3膜能有效地分离醇 /水、酮 /水混合蒸汽 .膜对有机蒸汽的吸附性能与蒸汽渗透的分离效果密切相关 ,同时也是膜传质机…     

改性γ-Al2O3的吸附性能及机理研究

用三乙醇胺(TEA)制备了改性-γAl2O3,通过红外光谱、有机碳含量测定、比表面积测定,对改性-γAl2O3的表面性质进行了表征;借用收缩未反应核模型动力学方程对改性-γAl2O3吸附对苯二酚、苯酚的吸附量-时间曲线在达到平衡之前进行了分析,结合pH-吸附量曲线、等温吸附曲线,探讨了-γAl2O3吸附水溶液中对苯二酚、苯酚的适宜条件、性能及机理。结果表明:改性-γAl2O3有机碳含量与吸附量呈正相关,吸附过程可能是灰层扩散控制。     

纳米纤维状γ-Al_2O_3为载体的稀土催化剂

分别以超重力法制备的纳米纤维状γ-A l2O3和普通γ-A l2O3为载体,采用浸渍法制备了相同组分LaCeCuMn的纳米稀土催化剂,并应用微反活性评价装置测试了对CO和C3H8的氧化活性。利用XRD,TEM,BET等手段,分析了产品的结构和粒子形貌。实验结果表明,与以普通γ-A l2O3为载体的催化剂相比,催化剂活性组分在纳米纤维状γ-A l2O3载体上分散比较均匀,平均粒径为15~20 nm,为纳米级催化剂;CO和C3H8氧化反应中起燃温度分别可以达到161,186℃,且二者的最终转化率均在99%以上。     

活化条件影响γ-Al2O3膜／污泥活性炭吸附脱硫机理

通过分析活化条件对γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面孔结构和酸碱性的影响,研究了活化温度和活化时间对γ-Al2O3膜/污泥活性炭吸附脱硫性能影响的机理,探讨提高γ-Al2O3膜/污泥活性炭脱硫性能的活化条件.用BET(BRUNAUER-Emett-Teller)分别对γ-Al2O3膜/污泥活性炭的孔结构进行了研究,用化学法研究了γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面的酸碱性.结果表明:随着活化温度升高,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积增大,增强了物理吸附SO2气体的能力,超过600℃,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积有所减少;碱性官能团的浓度随活化温度升高而显著地增加,有利于酸性气体SO2的化学吸附.随着活化时间的延长,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积呈递减的变化趋势,碱性官能团呈现先增后减的变化趋势,使得吸附脱硫性能发生了相应的改变.     

纳米γ-Al_2O_3在工业设计中的应用研究

γ-Al2O3是众多氧化铝中的一种,具有一系列显著特点,如多孔性、大比表面积、活性高、热稳定性好等。因此常被用作吸附剂、催化剂及催化剂载体,在石油化工、环保等领域有着极为广泛的应用。在工业设计中,由于其不同的物性表征,常被在不同的设计产品中广泛的应用。以硝酸铝和甘氨酸作为原料,采用低温燃烧合成法合成了纳米γ-Al2O3。利用XRD、透视电镜(TEM)测试方法进行了分析表征,考察了溶液的p H值、反应物的摩尔配比、煅烧温度、煅烧时间对反应产物的形成、粒径、晶型转变和形貌等方面的影响。通过实验得出相关数据,希望在工业设计中得到广泛的相关应用。     

γ-Al2O3中孔陶瓷膜的制备及表征

以粒径为0.3～0.4 μm的α-Al2O3为原料,通过悬浮液真空抽吸法,制备出平均孔径约为70 nm的完整无缺陷的片状α-Al2O3支撑体;以仲丁醇铝为前驱体,采用颗粒溶胶路线制备出稳定的Boehmite溶胶,以此溶胶采用浸浆法,在制备的α-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的γ-Al2O3中孔膜,并考察了烧成温度对γ-Al2O3中孔膜性能的影响.结果表明,本文制备出的γ-Al2O3膜的孔径约为3 nm,对PEG的截留分子量为2800～5300,纯水渗透通量为11.5～25.9 L·m-2·h-1[7.6×105 Pa,(14±1)℃].说明在孔径为70 nm左右的载体上直接制备孔径为3 nm的完整的中孔膜是可行的.     

操作条件对γ-Al2O3膜分离性能的影响

通过正交实验探讨了酸性条件下,温度、压力、PH值、流速、浓度对γ-Al2O3管式多孔膜渗透通量和Mg2+的截留率的影响。实验采用溶胶–凝胶法自制管式纳米孔膜和错流循环过滤方式。结果表明,操作压力和温度对膜通量的影响显著,同时压力及pH对截留率影响显著,而酸性环境下有利于γ-Al2O3多孔膜对阳离子的脱除。     

纳米r～Al2O3／PVDF中空纤维膜的结构研究

本文介绍了在聚偏氟乙烯铸膜液中添加无机纳米Al2O3粒子，采用干-湿法纺丝制备r—Al2O3中空纤维膜的方法。对纳米r—Al2O3的分散性能的研究发现，在添加剂含量为4％的情况下粒子在二甲基甲酰胺(DMF)体系中的沉降性能最好。并使用电镜对膜的微观结构进行了分析，初步研究了无机粒子在膜孔形成的过程中所起的作用和机理。并且对膜的孔隙率、最大孔径、力学性能和截留率进行了表征。结果表明膜的孔性能、分离性能及力学性能都有一定的改善。孔隙率在提高的同时，其最大孔径相应变小，对牛血清白蛋白的截留率从25．11％提高到67．2O％。最大应力和断裂应力分别从3．35N／mm^2和3．09N／mm^2提高到3．58N／mm^2和3．41N／mm^2．     

固相法制备介孔γ-Al2O3纳米粉体及其吸附性能研究

以硝酸铝和尿素为原料,采用固相法制备尿素铝配合物前驱物,一步热分解制备介孔γ-Al₂O₃纳米粉体。通过XRD、N₂吸附-脱附、SEM、TEM表征其微观结构,探究吸附剂用量、pH、时间和CR溶液初始浓度对阴离子型染料刚果红(CR)吸附的影响。结果表明,γ-Al₂O₃纳米粉体对刚果红具有良好的吸附性能,最佳条件下：室温,CR溶液初始浓为100 mg/L,γ-Al₂O₃用量为1.5 g/L,pH为2,吸附时间为60 min,其极限吸附量为279.3 mg/g,γ-Al₂O₃对CR吸附过程符合准二级动力学模型,为化学吸附,吸附等温线符合Freundlich吸附等温模型,说明吸附过程为多分子层吸附。     

γ-Al_2O_3转化为α-Al_2O_3的热力学分析

γ-Al2O3和α-Al2O3都是氧化铝的重要存在形式,都是催化剂的常用载体。γ-Al2O3在热力学上是不稳定的,经高温焙烧或研磨等可以转化为α-Al2O3。采用业界公认的热力学数据,首次对γ-Al2O3转化为α-Al2O3的热力学进行了分析。结果表明,在298.15~1000K范围内,这种相转变属于放热反应,且随温度升高,放热量增大;同时其自由能变化小于0,但随温度升高,自由能负值越来越小。这是因为这一相变反应为熵减过程。     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(>226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27⁰.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

一步水热法合成铜改性的介孔γ-Al_2O_3及其吸附脱硫性能研究

采用一步水热合成法,以Al(NO3)3为铝源,P123为模板剂,Na OH、Na2CO3和K2CO3分别为沉淀剂,Cu(NO3)2为铜源,制备出负载铜的金属有序介孔γ-Al2O3,并运用N2吸附-脱附和XRD等技术对其结构进行表征,同时探讨了铜改性的介孔γ-Al2O3对模型燃油中的噻吩的吸附性能。结果表明,这3种沉淀剂都能制备出比表面积大(226 m2/g),孔径分布中心为3.3 nm,孔体积为0.27~0.35 cm3/g的负载铜的介孔γ-Al2O3,且样品都保持了较好的介孔结构。样品对模型燃油中噻吩的吸附脱硫性能表明,用Na OH作为沉淀剂且负载铜的介孔γ-Al2O3样品对噻吩的吸附性能较好,原因在于此样品具有较大的比表面积且铜在此样品中的分散性较好。     

H2O2沉淀铝酸钠溶液法制备大孔容纳米γ-Al2O3纤维粒子

采用H₂O₂沉淀铝酸钠溶液和乙醇分散并洗涤沉淀相结合的方式成功地制备出了大孔容纳米γ-Al₂O₃纤维.运用XRD、FT-IR、TG-DSC、TEM、BET和压汞法对比研究了水洗和乙醇分散并洗涤两种沉淀处理方式对产物结构、形貌和织构性质的影响.结果表明,乙醇洗涤产物γ-Al₂O₃纤维的直径约为10 nm,长度约在100 nm以上,孔容和比表面分别为2.23 ml•g^-1和222.0 m²•g^-1,而水洗γ-Al₂O₃的二次粒子无固定形状,孔容和比表面仅为0.37 ml•g^-1和162.3 m²•g^-1.乙醇洗涤时形成的CH₃CH₂O—基不仅使γ-Al₂O₃前驱物拟薄水铝石晶粒定向生长成纤维,还阻止了相邻颗粒表面之间因Al—O—Al键形成而产生的硬团聚.     

纳米纤维状γ-Al2O3为载体的稀土催化剂

分别以超重力法制备的纳米纤维状γ-Al2O3和普通γ-Al2O3为载体，采用浸渍法制备了相同组分LaCeCuMn的纳米稀土催化剂，并应用微反活性评价装置测试了对CO和C3H8的氧化活性。利用XRD，TEM，BET等手段，分析了产品的结构和粒子形貌。实验结果表明，与以普通γ-Al2O3为载体的催化剂相比，催化剂活性组分在纳米纤维状γ-Al2O3载体上分散比较均匀，平均粒径为15～20nm，为纳米级催化剂；CO和C3H8氧化反应中起燃温度分别可以达到161，186℃，且二者的最终转化率均在99％以上。     

水-乙二醇基γ-Al2O3纳米流体的制备及其性能研究

以水-乙二醇为基液,通过两步法制备了质量分数为0.1%的γ-Al₂O₃纳米流体。考察了乙二醇体积分数、分散剂质量分数及种类、超声时间对纳米流体稳定性的影响。结果表明,乙二醇体积分数为35%时更适用于水-乙二醇基纳米流体的制备;质量分数为0.2%的阿拉伯树胶(GA)可有效提高γ-Al₂O₃纳米颗粒在水-乙二醇基液中的分散稳定性;超声30 min即可改善纳米流体的稳定性。最后评价了纳米流体的热物性,当与基液水浴加热到60℃时,水-乙二醇基γ-Al₂O₃纳米流体的导热性能提升幅度最大,为基液的1.35倍;在20～60℃加热过程中,Al₂O₃乙二醇基纳米流体黏度最低达0.97 mPa·s,所制备的纳米流体可适合用于流动换热。     

Ce_(0.7)Zr_(0.3)/γ-Al_2O_3纳米固溶体的制备及其结构

以氯氧化锆、硝酸铈、硝酸铝为原料,按n(Ce)∶n(Zr)=0.7∶0.3的比例,采用化学共沉淀法与有机物共沸蒸馏法,将CeO2、ZrO2分散到γ-Al2O3表面上使其形成Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al23固溶体。用XRD考察纳米固溶体在不同温度下焙烧后的相结构。结果表明:Ce0.7Zr0.3O2/γ-Al2O3纳米固溶体为立方晶型,且随着焙烧温度的升高,样品的衍射峰依次变强,峰宽变窄。     

超声波在γ-Al_2O_3载体制备中的应用

介绍了γ-Al2O3作为催化剂载体的优点和最新研究进展,同时介绍了超声波在化学合成领域中的发展过程以及超声波在γ-Al2O3载体制备过程中的作用机理。经过不同超声波反应条件制备的γ-Al2O3载体,其团聚程度,孔结构等性质均会发生不同程度的变化,能够对所制备载体的性质起到优化作用,从而提高催化剂的性能。