炭分子筛在催化领域中的应用

炭分子筛是一种新型的具有较均一微孔结构的炭质吸附剂，其微孔孔径与吸附质分子的临界尺寸相当。本文就国外对炭分子筛作为催化剂载体在催化领域中的应用研究进行了评述。预计以炭分子筛作为择形催化剂载体将会导致一些新催化技术的诞生。     

炭化温度和煤焦油配比对炭分子筛性能的影响

本文考察了炭化温度和粘结剂煤焦油配比对炭分子筛空分性能的影响,并在DA方程基础上分析了炭分子筛微孔结构变化。结果表明,炭分子筛微孔孔径和孔容随炭化温度提高而增大,随焦油配比增大而减小。当炭化温度为900℃,焦油配比4.26wt%时,所得炭分子筛的空分性能最佳。     

炭分子筛的表征

炭分子筛是浓缩煤层气变压吸附机组的关键材料,性能的好坏直接影响变压吸附机组的性能。通过在77 K下N2的吸脱附等温线对炭分子筛的比表面积、孔径分布进行测定,通过吸附试验对炭分子筛吸附N2,O2,CO2,CH4,H2的能力及N2和CH4在炭分子筛上的吸附速度进行比较,以确定不同炭分子筛分离气体的能力。     

新型中微孔复合分子筛的合成

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，在水热条件下合成出新型中微孔复合分子筛。对合成分子筛分别进行XRD、IR和吸附脱附等温线表征，在XRD图谱上小角度衍射区和大角度衍射区同时出现较强的衍射峰，分别对应中孔和微孔物相，微孔物相为D型沸石，红外图谱显示有中孔分子筛和微孔分子筛的特征振动峰；N2吸附脱附等温线和孔径分布曲线证明分子筛包含微孔和中孔结构。     

不同孔径结构活性炭对低浓度甲醛的吸附性能研究

针对室内低浓度甲醛(～0.2 mg/m³)的净化处理，选择两种不同孔径分布的活性炭，通过红外光谱(FT-IR)、比表面积及孔径(BET)测试和扫描电镜(SEM)分析，两种活性炭为同材质炭，孔容占比分别为：中孔炭(A)的微孔容积占比为9%(V_Micro/V_Total)，中孔容积占比为91%(V_Medium/V_Total)；中微孔炭(B)的微孔容积占比为72%(V_Micro/V_Total)，中孔容积占比为28%(V_Medium/V_Total)。利用静态法评价装置对活性炭样品吸附低浓度甲醛性能进行测试。结果表明，湿度变化对活性炭吸附低浓度甲醛基本没有影响；小范围的温度变化对不同孔径活性炭的吸附速率有较大影响；多次注入低浓度甲醛的测试表明，中微孔炭的吸附容量要显著高于中孔炭；甲醛脱附测试表明，中微孔炭的脱附量远小于中孔炭，对比两种活性炭的孔容，可以认为，微孔孔容有助于低浓度甲醛的吸附和锁定。     

4A分子筛的吸附性能与孔结构研究

多孔材料的吸附性能与其独特、复杂的孔结构有关.为探究低温低压下4A分子筛的吸附性能,采用静态膨胀法获得了其在77 K下对N2、O2、空气的吸附曲线,分析了分子筛对不同吸附质的吸附量存在差异的原因.以N2、CO2、Ar为吸附质,利用气体吸附法来表征4A分子筛的微孔结构.研究结果表明:4A分子筛对O2的吸附量达到1 ×104Pa·L/g,高出N2、空气两个数量级;对于4A分子筛,273 K时,CO2是气体吸附法表征其微孔结构的理想吸附质;采用D-R法计算4A分子筛的比表面积更为合理,其比表面积为533.148 m2/g;基于最大吸附量计算的4A分子筛微孔孔容与文献值较为接近;与DFT法相比,H-K法更能准确表征具有微孔的4A分子筛的孔径分布,孔径在1 nm以下的孔体积比例占85.42％.     

纳米结构多孔固体在二氧化碳吸附分离中的应用

二氧化碳（CO2）的双重角色（温室气体及一碳化工原料）使其吸附分离研究具有重要学术及社会经济意义。本文以多孔吸附材料为主线,系统评述了多孔炭、分子筛、有机金属骨架类材料及多孔聚合物等的CO2吸附分离最新研究进展。这些吸附材料的特点：多孔炭的微观及宏观形貌可控,孔结构可调,稳定性好;分子筛的具有丰富的微孔,孔径分布集中;有机金属骨架及多孔聚合物的种类多样,代表一类新兴的CO2吸附材料。分析了多孔固体应用于CO2吸附分离所涉及的关键科学问题,即高效吸附材料立体设计及影响选择性和吸附量等重要参数。提出澄清微孔/介孔/大孔比例以及表面基团种类和数量对CO2吸附贡献的定量关系的必要性,对材料的定向合成与优化有重要指导意义。     

炭分子筛

分子筛有沸石分子筛和高岭土分子筛,它们都具有硅酸铝的晶型结构。以煤为原料,经过特殊处理制得用以分离空气中的氧和氮的炭分子筛,是近年才研制成功的,它是无定型结构。炭分子筛不仅有象活性炭一样的疏水性,而且具有10(?)以下发达的微孔,孔径均     

高比表面积炭分子筛的制备及其吸附特性

本文以沥青中间相为原料,采用KOH化学活化法,获得了比表面高达2363m~2/g的炭分子筛(CMS);用2400吸附仪N_2吸附测定了其孔结构,并研究了其对六价铬(Cr_(VI))及Au(CN)~-_2离于的吸附性能。结果表明。其平均孔径为24.7(?),微孔及总孔容积大大高于活性炭,其吸附容量和吸附速度也大大优于活性炭。     

炭分子筛表征现状

综述了国内外评价炭分子筛的主要方法,分析了炭分子筛的孔隙结构及表面化学性质对吸附分离性能的影响规律,讨论了不同吸附理论模型在表征炭分子筛性能方面的优势与不足,展望了利用CO2,N2等探针分子的吸附等温线表征炭分子筛结构的可行性。     

氢同位素气体的新型动力学吸附模型

将氢同位素气体在多孔吸附剂表面上的吸附脱附过程假设为简单对峙反应,提出了一个适用于体积法计算气体动力学吸附速率常数的数学模型。模型可考察温度与初始压力对动力学吸附速率的影响,且能较好地计算不同压力下氢气与氘气在微孔分子筛4A,5A,Y,10X与介孔分子筛CMK-3,SBA-15上的动力学吸附速率常数。当分子筛孔径为0.5 nm时动力学吸附选择性最大,可高达2.48。介孔分子筛的动力学吸附选择性则较小,表明大孔径的吸附剂不利于氢同位素气体混合物的分离。     

凹凸棒NaY分子筛模板炭材料的制备及其电化学性能研究

以凹凸棒为原料,采用水热原位晶化法合成了NaY分子筛,然后采用模板法以制备得到的纳米级NaY分子筛为模板,麦芽糖为碳源,制备得到一种微孔模板炭材料。采用XRD、FESEM、N2吸附/脱附等手段对NaY分子筛和微孔模板炭材料的物理性能进行表征。测试结果表明,NaY分子筛的粒径小于100 nm,比表面积为487 m2/g;模板炭材料的比表面积为789.2 m2/g、总孔容为0.62 m3/g,平均孔径为1.5 nm。随后,采用恒电流充放电测试、循环伏安测试对模板炭材料的电化学性能进行测试。恒电流充放电测试表明,当电流密度为600 m A/g时,材料的比电容可达163.3 F/g,循环伏安测试中材料表现出了良好的循环伏安曲线的矩形特征,较好的说明了材料具有良好的倍率性能。     

Na型Y沸石为模板制备多孔炭材料的研究

以Na型Y沸石分子筛为模板,糠醇为碳源,制备了微孔模板炭材料.用热重分析研究了样品的热重行为,用N<,2>吸附表征了样品的比表面积和孔结构特征.研究表明,采用此方法得到了比表面积最大为826 m<'2>/g的模板炭材料,且孔径均一,分布主要集中在1.1 nm和1.6 nm.     

炭分子筛的孔径分布研究

采用容积法测定了CO2在两种炭分子筛（CMS-200A、CMS-200B）上的吸附等温线,温度为273K、相对压力为0.000001～0.9。通过HK模型和D-R方程对吸附平衡数据进行分析,计算得到了两种炭分子筛的孔径分布。结果表明：两者的孔径分布主要在0.35～0.8nm之间,CMS-200B的平均孔径略大于CMS-200A。HK模型和D-R方程两种方法均可以反映出两种炭分子筛孔径分布的差异,且计算得到的结论是一致的。     

石油焦基炭分子筛的制备及表面表征

以大庆石油焦为原料，采用物理化学联合活化法制备炭分子筛，考察了碱炭比、活化温度、活化时间对炭分子筛吸附性能的影响，确定了最佳工艺条件并制得比表面积近3000m^2／g的炭分子筛。进而通过热处理、表面氧化方法，得到孔径均-(中孔达85％)，表面酸度适宜(150～240℃之间为弱酸，240～340℃为中强酸，340～450℃为强酸分布)的催化剂载体。与传统氧化铝比较，多孔炭具有酸度分布广泛的特点。     

甲烷沉积法对甲烷/氮气分离炭分子筛性能的研究

高性能甲烷/氮气分离用炭分子筛是保证低浓度煤层气变压吸附分离的前提.以椰壳炭化料为原料在一定条件下活化制备了炭前驱体,以甲烷为沉积剂通过气相炭沉积调孔制备炭分子筛,考察沉积时间、沉积温度、沉积剂浓度和沉积剂量对变压吸附分离甲烷/氮气效果的影响,采用N2吸附法分析了炭前驱体的比表面积和孔径分布.结果表明:炭化时间40 m...     

载体对CuCl2-La（NO3）3／AC吸附分离乙烯／乙烷的影响

考察了不同种类的活性炭载体对CuCl2-La（NO3）3/AC吸附剂吸附乙烯性能的影响。通过XRD表征表明,CuCl在4种活性炭上均呈高度分散状态。对吸附剂的比表面、总孔容、微孔孔容和平均孔径测试结果表明,活性炭的平均孔径和微孔孔容大小决定乙烯的吸附量和乙烯／乙烷分离因数大小。活性炭的平均孔径越小,微孔孔容越大,对乙烯的吸附量越大,乙烯,乙烷分离因数越大。以上海椰壳炭为载体的吸附剂因为具有最小的平均孔径和最大的微孔孔容,因此,对乙烯的吸附效果最好。     

活性炭纤维基复合炭分子筛材料的初步研究

考察了活性炭纤维复合炭分子筛材料（ＡＣＦＣＭＳ）的制备工艺条件对其吸附性能的影响因素。结果表明：ＡＣＦＣＭＳ吸附具有微孔吸附的特性,对有机溶剂蒸气和碘有较高的吸附量,并表现出一定的分子筛效应;ＡＣＦＣＭＳ的吸附性能与复合工艺条件、炭化和活化工艺条件密切相关。     

秸秆黑碳分子筛的制备及其吸附性能

以小麦秸秆为碳质原料、葡萄糖溶液为粘连剂,通过高温碳化、水热法制备小麦秸秆炭分子筛;并采用双氧水对分子筛进行调控,使孔径均匀,利于吸附。通过对其在时间、用量、pH值等条件下考察分子筛的吸附研究。结果表明:以50m L浓度为255μg/L的硫酸铬溶液为吸附对象,在铬离子的最佳吸附波长是590nm下,炭分子筛的最佳用量为0.5 g,最佳吸附pH值为5.02,最佳吸附时间为4 h,吸收率为94.23%;碳化小麦秸秆制得分子筛吸附特性明显。     

炭纤维基复合吸附材料的制备及其气体分离性能研究

活性炭纤维基复合炭分子筛材料作为一种新型的吸附材料,具有丰富而发达的微孔结构、大的比表面积和优异的导电性能,这些性质使其具有独特的气体分离性能。本文以沥青基活性炭纤维和酚醛树脂为原料制备复合炭分子筛材料,用扫描电镜和氮吸附等温线法研究其外观型态和孔隙结构,在变电吸附工艺条件下以CO2为探针考察了此类复合吸附材料的分离性能。