氮氧分离吸附剂CaLSX的制备及性能对比研究

本文以钠型低硅铝比X型分子筛(Na LSX)为起始物,以液相离子交换法分别进行Ca~(2+)和Li~+离子改性制得CaLSX、Li LSX分子筛,并结合ICP、SEM和XRD多种表征手段及静态吸附检测方法详细考察了样品的交换性能及离子交换对分子筛结构和吸附性能影响。结果表明:制备CaLSX的离子利用率和最高交换度均较Li LSX高,CaLSX交换成本更低。离子交换过程对分子筛的形貌和骨架结构无影响,但导致特征峰位置向大角度偏移,峰强度削弱。Ca~(2+)改性后吸附容量明显增大但高压范围(0.2～0.7MPa)CaLSX的N_2/O_2分离比远低于Na LSX和Li LSX,PSA(高压吸附,常压脱附)制氧中分离效果比原粉还差,这导致CaLSX难以市场化。低压范围(0～0.1MPa)CaLSX吸附容量远高于Li LSX,N_2/O_2分离比略低于Li LSX。CaLSX较Li LSX再生性能差,但相差不大。综和成本,CaLSX在VSA(常压吸附,真空脱附)空分制氧工艺中较Na LSX,Li LSX更有优势,更适合高原弥散供氧。     

固相离子交换法制备碳酸羟基磷灰石涂层的研究

通过涂覆-烧结法在氧化铝(Al2O3)基体上制备羟基磷灰石(HA)/氟羟基磷灰石(FHA)双层涂层,然后采用固相离子交换法在湿CO2气氛中对HA表层进行碳酸化处理。XRD、FTIR和SEM测试结果表明:FHA中间层能有效地抑制HA与Al2O3的反应,湿CO2气氛中的湿气有利于分解相的恢复,而碳酸根能进入到表面涂层结构内部,形成A型替代为主的碳酸羟基磷灰石(CHA)。所获得的双层涂层具有多孔粗糙的表面,但与Al2O3基体结合紧密。     

固相法合成W-ZSM-5分子筛

通过固相法原位合成了W-ZSM-5分子筛, XRD和红外表征结果表明,部分钨同晶取代硅进入ZSM-5骨架,未进入骨架的钨高度分散在ZSM-5表面。产品晶粒形貌规则,具有较高的比表面积,经过焙烧脱模板剂后仍然保持较高的结晶度。NH3-TPD结果表明,合成的W-ZSM-5总酸量低于Al-ZSM-5。微反结果表明,硅与钨物质的量比45的W-ZSM-5微反活性与硅与铝物质的量比120的Al-ZSM-5的微反活性接近。     

分子筛在空气分离中的新进展

展示了多种分子筛在对空气中的主要成分O2、N2、CO2、H2O等气体进行分离时表现出的不同性能,以及对有害气体NOx和SO2消除作用;展望了分子筛作为空分吸附剂的进一步发展,以及在石油化工等方面应用的前景。     

炭分子筛上氧、氮吸附特性的实验测定

针对BF型炭分子筛孔结构的特点,利用双分散孔结构吸附模型,采用色谱扰动-应答方法,对微孔扩散控制传质机理进行了实验认定,测定了O2的吸附平衡常数K、扩散时间常数Dc/rc2以及O2、N2两组分常温下的吸附等温线.     

固相研磨法制备纳米二氧化锆及其机理初探

通过在研钵内研磨，使固相的氧氯化锆分别与固相的氢氧化钠或六次甲基四胺或氢氧化钠和碳酸锂的混合研磨物发生反应，生成纳米二氧化锆粉体的前驱体氢氧化锆，然后中温(400℃)烧结制得纳米二氧化锆粉体，粒径约为10nm。并研究了不同沉淀剂、不同干燥方式对产物的影响。该法既节省能源又不污染环境，是一条绿色合成方法，具有工业化生产潜力。     

氧和氮在炭分子筛上的吸附与扩散

用重量法研究了氧、氮在两种空分用炭分子筛上的吸附与扩散。结果表明,氧和氮在炭分子筛中的扩散是活化扩散,该过程可用双孔模型进行描述。求得了氧、氮的扩散系数。     

水热固相法将稀土引入Y型分子筛的研究

用XRD和静态低温氮吸附容量法考察了不同水蒸汽焙烧条件对FCC催化剂的晶胞、相对结晶保留度、比表面积和孔结构等物化性能的影响。通过高级裂化评价装置(ACE)和NH3-TPD酸性测试考察了水蒸汽焙烧条件对FCC催化剂催化性能和酸性的影响，发现含稀土FCC催化剂在合适水蒸汽条件下焙烧后，其物化性能和催化性能明显改善，这是因为其中的稀土化合物和Y型分子筛发生了固相离子交换反应并迁移至分子筛晶内的结果。     

不同沸石基体、固相离子交换法制备铜型抗菌沸石

对不同的沸石基体,采用固相离子交换法合成铜型抗菌沸石,考察了反应温度、反应时间、氯化铜用量等因素对铜离子交换量的影响,试验结果表明:当反应时间为2.5 h,反应温度为773K,氯化铜与沸石投料质量比为0.6∶1时,4A沸石可获得最大的铜离子交换量。     

无机陶瓷膜在超细分子筛固液分离上的实验研究

采用无机陶瓷膜分离技术,可以实现超细分子筛在浓缩和洗涤过滤过程中的充分截留。研究表明,采用平均孔径为0.2μm的无机陶瓷膜,在常温、膜面流速为6m/s、分子筛浆液固含量小于40%的条件下,用于分子筛固液分离时,平均渗透通量在200L/(m2.h)以上,滤液中悬浮物含量低于40mg/L。     

低温离子浓缩交换Ag/Cu-ZSM-5分子筛催化剂的制备及其脱硝性能的评价

结合固相分散法和液相浸渍法的优点,提出一种耗时短、负载量高、分散性和稳定性好的低温离子浓缩交换法,并将其用于Ag/Cu-ZSM-5分子筛催化剂的制备,即在超声波作用下进行低温离子浓缩交换,然后采用微波马弗炉焙烧,使Ag、Cu离子在分子筛的铝羟基和桥联羟基上进行离子交换,并可使更多的离子交换到活性更高的铝羟基上,从而提升了催化剂的脱硝活性和反应空速.通过对催化剂的表征以及脱硝活性的评价,表明:当硅铝比为38、硝酸银和分子筛质量比为0.453、Ag和Cu摩尔量比值为1时,Ag/Cu-ZSM-5催化剂处理NO的效果最佳.在空速为4000～4500 h-1、NO体积含量为2000 ppm(平衡气为N2)、O2体积分数为5％、温度为310～440℃的反应条件下,NO的分解率均在45％以上,在反应温度为390℃时,NO的分解率为78.1％.     

纳米Fe2O3的制备及其电化学性能研究

以FeCl3.6H2O为原料,通过先水解,后在空气中煅烧制备了粒径约100 nm的Fe2O3负极材料,并研究其电化学性能。此工艺简单,所得材料的放电比容量高,循环性能优异。在50 mAg-1电流密度下,首次放电比容量为1667.0 mAh g-1,第二次放电比容量为1161.0mAh g-(1占首次的70%),循环50次后,仍保持459.7 mAh g-1的放电比容量。     

TiO2光催化剂的离子交换法制备及性能研究

采用离子交换法制备了TiO2光催化材料。通过考察离子交换树脂用量、反应温度、反应时间等因素对所得光催化剂用于紫外光照射下降解亚甲基蓝的性能的影响,得出离子交换树脂用量为500g、反应时间为5h、反应温度为54℃所制得的纯TiO2的光催化性能最佳,经紫外光照射120min后,溶液的脱色效率最高为98．38％。XRD结果表明,所得产品为纳米级锐钛矿型TiO2和金红石型TiO2的混合物粒子,其中锐钛矿型TiO2质量分数为80．8％。     

离子交换膜分离技术及其应用

化工生产包含化学反应与分离两个过程,分离过程一般投资大、能耗高,尤其是有机合成中产物的分离更为复杂。离子交换膜的应用,可使得这个问题简化,而且可使分离与化学反应同时进行。     

固相法合成纳米ZnO及其光催化性能研究

以Zn(NO3)2·6H2O和Na2CO3为原料、十二烷基苯磺酸钠为分散剂,采用低温固相法在350℃下制得纳米ZnO.通过XRD物相分析,发现ZnO纳米粒子样品的物相为六方晶系纤锌矿结构;TEM形貌观察,粒子基本为球形,添加表面活性剂的ZnO的平均粒径约为20 nm.水溶液中次甲基蓝染料在ZnO半导体光催化条件下、pH为9时,降解90 min,降解率达到56%.     

沉淀-光还原法制备Ag@AgCl/TiO2及其光催化性能

首先采用沉淀法在TiO_2表面上沉积AgCl制得AgCl/TiO_2,然后在氙灯下照射90 min将AgCl部分光还原成Ag~0合成了Ag@AgCl/TiO_2光催化剂。对样品进行紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)测试,结果显示Ag@AgCl/TiO_2光催化剂的禁带宽度和光致发光强度明显降低,说明其具有较强的可见光吸收能力并且明显降低了光生电子-空穴的复合率。在可见光的照射下,Ag@AgCl/TiO_2复合光催化剂在30 min内对罗丹明B模拟污染物的降解率为99.5%。     

固态离子交换法制备改性沸石

介绍了固态离子交换方法制备改性沸石的特点和应用,固态离子交换方法操作简单,易制得具有特殊性能的沸石催化剂,有利于推动沸石在有机合成中的应用。     

固体超强酸SO_4~(2-)/V_2O_5-Bi_2O_3的制备及其催化合成乙酸正丁酯

采用化学沉淀法、煅烧法和浸渍法制备出了SO_42-/V2O_5-Bi_2O_3固体超强酸催化剂,并采用乙酸正丁酯的酯化合成反应作为探针反应,同时考察了影响SO_42-/V2O_5-Bi_2O_3固体酸催化剂催化活性的制备因素。结果表明SO_42-/V2O_5-Bi_2O_3固体超强酸催化剂的最佳制备条件为:组分摩尔比例n(V2O_5)∶n(Bi_2O_3)=1∶1,浸渍液(NH4)2SO_4浓度为2 mol/L,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h,乙酸正丁酯合成酯化率为90.91%。     

稀土Sm促进的S2O82-/SnO2-Fe2O3固体酸的制备及表征

以(NH4) 2S2O8溶液为浸渍溶液,采用溶胶-凝胶法制备了添加稀土Sm元素的固体酸催化剂S2O82-/SnO2-Fe2O3-Sm2O3,采用FT-IR、XRD、TG-DTA等分析方法对催化剂进行表征.将催化剂应用于乙酸正丁酯的合成反应,考察了铁锡元素摩尔比、浸渍液浓度、焙烧温度、焙烧时间和稀土含量等条件对固体酸催化性能的影响,得到催化剂的最佳制备条件为:铁锡元素摩尔比为1∶4,(NH4)2S2O8浸渍液浓度为2.0 mol/L,焙烧温度为500℃,焙烧时间为2.5h,添加稀土氧化钐含量为3％,乙酸正丁酯的酯化率最高达98％以上.添加稀土Sm元素的催化剂稳定性能良好,再生实验表明催化剂结焦及S2O2-基团的流失是催化剂失活的主要原因.     

Influence of Particle Size on the Performance of Polysulfone Magnetic Membranes for O2/N2 Separation

Magnetic mixed-matrix membranes (MMMs) are fabricated using polysulfone (PSf) and iron oxide (Fe) for O₂/N₂ separation. The effects of Fe nanoparticle size and content on the performance of the membranes are investigated using a novel gas permeation unit in the presence of various magnetic fields. The results indicate that the O₂ permeation is improved by adding Fe nanoparticles into the PSf matrix regardless of the particle size. Furthermore, the selectivity of PSf and PSf-Fe membranes is considerably enhanced by applying a magnetic field during the permeation experiments. The O₂ permeability and O₂/N₂ selectivity of PSf-Fe50 MMMs in the presence of a magnetic field are higher than those of neat PSf membranes.