温度对MOF-74(Ni)吸附分离丙烯丙烷机理和选择性的影响

采用水热法成功制备了MOF-74(Ni),使用PXRD、孔径分析对材料进行了表征,测定了材料在不同温度下的C₃H₆和C₃H₈吸附等温线,应用程序升温脱附技术估算了脱附活化能,并使用IAST理论预测了材料对C₃H₆/C₃H₈二元体系的吸附选择性。讨论了温度对吸附机理和吸附选择性的影响。结果显示,MOF-74(Ni)的BET比表面积高达1306 m²·g^-1。在298 K下,C₃H₆的吸附量高达7.4 mmol·g^-1。随着温度升高,C₃H₈的吸附量大幅降低,而C₃H₆的吸附量下降程度较小,导致材料对C₃H₆/C₃H₈吸附选择性升高。当温度为328K时,MOF-74(Ni)对C₃H₆/C₃H₈二元气体混合物的吸附选择接近12。程序升温脱附的实验结果显示,C₃H₆在MOF-74(Ni)上的脱附活化能大于C₃H₈,分别为68.92 kJ·mol^-1和50.80 kJ·mol^-1。C₃H₆是通过与MOF-74(Ni)的不饱和金属位点Ni²⁺以p络合作用方式吸附,作用力较强,而C₃H₈与Ni²⁺之间的作用力较弱。根据吸附机理不同的特点,适当提高温度,将有助于提高MOF-74(Ni)吸附分离C₃H₆/C₃H₈混合物体系的吸附选择性。     

CO/N2/CO2在MOF-74(Ni)上吸附相平衡和选择性

主要研究了MOF-74(Ni)材料对CO/N₂/CO₂的吸附分离性能。应用水热法合成制备MOF-74(Ni),分别采用全自动表面积吸附仪、P-XRD、扫描电子显微镜对材料的孔隙结构和晶体形貌进行了表征,应用静态吸附法测定了CO、N₂和CO₂在MOF-74(Ni)上的吸附等温线,应用DSLF方程模拟了3种气体MOF-74(Ni)上的吸附等温线,依据IAST理论模型计算了MOF-74(Ni)对CO/N₂二元混合物和CO/CO₂二元混合物的吸附选择性。研究结果表明:在0.1 MPa和常温条件下,MOF-74(Ni)材料对CO吸附容量高达6.15 mmol·g^-1,而相同条件下N₂的吸附量只有0.86 mmol·g^-1。MOF-74(Ni)在低压下(0～40 kPa)对CO的吸附量明显高于其对CO₂的吸附量。应用IAST模型估算MOF-74(Ni)对二元混合物吸附选择性的结果表明:MOF-74(Ni)对CO/N₂混合物的吸附选择性在1000以上;MOF-74(Ni)对CO/CO₂的吸附选择性在4～9范围,在所研究的二元气体混合物吸附体系中,MOF-74(Ni)都能优先吸附CO。     

丙烯丙烷吸附分离材料研究进展

在丙烯的生产过程中,因丙烯/丙烷的分子大小及挥发性较为接近而难以高效分离,其精馏分离过程能耗较高。变压吸附(PSA)技术作为一种高效的气体分离技术,其核心是高效吸附剂的开发。该文综述了近年来国内外关于丙烯/丙烷分离吸附剂的研究进展。重点介绍了分子筛、碳分子筛以及金属-有机骨架材料(MOFs)在丙烯/丙烷分离上的应用。详细阐述了影响多孔材料丙烯/丙烷吸附分离比的关键因素,并对比了几种吸附分离材料的优缺点。研究发现,应根据实际应用场合、原料气体的组成、丙烯/丙烷相对含量以及吸附材料的实际使用条件等来选择合适的吸附剂。最后,对丙烯/丙烷吸附分离材料的开发及其在实际中的应用进行了展望。     

Zn-MOF-74对Cd(Ⅱ)的吸附性能及机理研究

研究了新型吸附材料Zn-MOF-74对水体中重金属Cd(Ⅱ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,吸附过程较好地符合Langmuir模型、Temkin模型、D-R模型和准二级动力学模型,最大吸附量为16.77 mg/g;吸附过程为物理吸附和化学吸附共同作用,且为自发的放热反应。采用Zn-MOF-74处理0.5 mg/L的含镉废水,有效时长可达36.25 h,Cd(Ⅱ)去除率>90%;NaCl溶液的解吸率可达到85%。吸附位点主要集中在孔道中,有静电作用、化学作用和氢键作用。     

MOF(Ni)-74对废水中偶氮染料刚果红的吸附性能研究

以2,5-二羟基对苯二甲酸为有机配体、Ni(Ⅱ)为中心金属,采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MOF(Ni)-74,通过XRD和FT-IR对其结构进行了表征。用MOF(Ni)-74吸附偶氮染料刚果红,考察了溶液初始浓度和接触时间、吸附剂投加量、pH值、Na~+浓度及温度对吸附的影响,并对其等温吸附过程、吸附动力学和吸附热力学进行了研究。实验结果表明,随着刚果红初始浓度增大,MOF(Ni)-74的吸附量增大;吸附剂投加量增大,去除率提高,吸附量减少;Na~+浓度增大,吸附量减少。等温吸附模型更符合Freundlich方程,动力学更符合双常数模型。热力学参数ΔG0、ΔH0、ΔS0,表明MOF(Ni)-74对刚果红的吸附是自发的、吸热的过程。     

温度对高效液相色谱分离选择性的影响

温度是影响液相色谱分析的重要因素,但是其作用却一直没有得到很好应用.本文在液相色谱基础上构建了一套适合高温分析的色谱系统,并通过对苯同系物及芳香烃的分离考察了温度对色谱分离选择性的影响.结果表明,对于结构差别大、保留机理不同的物质,改变温度可以显著改善分离的选择性.     

丙烯/丙烷分离的ZIF-8膜研究进展

同碳数烯烃/烷烃的分离是目前石油化工行业中最耗能的过程之一,开发新型的、低能耗的丙烯/丙烷分离过程被认为是改变世界的七项化工分离技术之一。气体膜分离技术因其高效、节能和环境友好等优点被认为是一种可取代传统低温精馏分离丙烯/丙烷混合气体的新型技术。金属有机骨架材料ZIF-8的有效孔径介于丙烯和丙烷的分子动力学直径之间,可对丙烯/丙烷实现高效分离,是目前分离丙烯/丙烷性能最好的膜材料。本文系统总结了ZIF-8膜的制备方法及用于丙烯/丙烷高效分离的发展历程;探讨了ZIF-8膜微结构的调控,尤其是膜缺陷的修复及ZIF-8骨架柔性的控制;总结了ZIF-8膜在分离丙烯/丙烷时,过程参数对于分离性能的影响规律;并提出ZIF-8膜规模化制备及潜在工业分离丙烯/丙烷研究中存在的问题和未来发展方向。     

丙烷脱氢(PDH)制丙烯工艺及其危险性分析

丙烯是石油化工中用量仅次于丙烯的重要基础有机原料。综述了当前几种丙烯工业生产方法,这些生产方法中,丙烷脱氢(PDH)已成为当前主流生产技术,该技术在生产过程中具有很高的火灾、爆炸危险性。简单介绍了当前丙烷脱氢制丙烯主要工艺技术,以一套采用Oleflex技术的工艺装置为例,对该生产工艺中存在的危险性进行了分析,并提出针对性的安全防护措施,有助于提高工艺安全生产水平。     

晶粒尺寸对ZSM-5丙烯选择性的影响

ZSM-5分子筛由于其独特的骨架结构和酸性等特性,广泛用于石油化工领域。在催化裂化过程中,ZSM-5分子筛及其改性产品经常被加入以提高产品性能和选择性,特别是提升汽油辛烷值,增产丙烯等高附加值化工原料。通过严格控制化学合成与制备条件,制备具有相同晶体形貌、硅铝物质的量比约100和晶粒尺寸2.5μm至100 nm系列分子筛。研究分子筛的酸性、晶粒尺寸和比表面积对分子筛热稳定性、水热稳定性、活性和孔道等的影响。制成FCC助剂后,利用ACE和炼油厂原料考察FCC助剂在催化裂化反应中的性能,结果表明,硅铝物质的量比为80~100和晶粒尺寸为2.5μm的ZSM-5分子筛,可以获得最佳的丙烯选择性。     

风化煤对Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

以景泰风化煤作吸附剂,对常温下水溶液中的Ni(Ⅱ)进行了吸附实验研究,探讨了吸附平衡、影响吸附的因素和吸附机理。结果表明,风化煤对Ni(Ⅱ)的吸附表现出Langmuir特征,在pH值6.0左右吸附效果较好,最大吸附量可达16.47mg/g。     

会宁凹凸棒石粘土对Ni(Ⅱ)的吸附性能

研究了会宁凹凸棒石粘土从溶液中吸附金属镍离子的过程,考察了吸附时间、Ni(Ⅱ)初始浓度、pH值、吸附剂量以及温度等因素对吸附效果的影响.结果表明,会宁凹凸棒石粘土在吸附时间为20 min、Ni(Ⅱ)初始浓度为30 mg·L<'-1>、pH值为6.0、吸附剂量为0.1 g·(50 mL)<'-1>、温度为20℃的条件下,...     

凹凸棒石粘土对Ni(Ⅱ)的动态吸附研究

研究了凹凸棒石粘土对水中Ni(Ⅱ)的动态吸附性能。探讨了Ni(Ⅱ)溶液初始浓度、流速、初始pH值及吸附床高度对穿透曲线的影响,同时采用BDST模型对动态实验数据进行了线性拟合分析,对新的操作条件下的穿透时间进行了预测。结果表明,凹凸棒石粘土能够有效地去除水中的Ni(Ⅱ),随着吸附床高度的增加,穿透时间延长;而随着Ni(...     

交联壳聚糖树脂对Ni(Ⅱ)的吸附性能

以环硫氯丙烷为交联剂,合成了交联壳聚糖树脂,研究了该树脂对Ni(Ⅱ)的吸附特性及吸附动力学。结果表明,当溶液pH为7~8时,Ni(Ⅱ)去除率较高;在吸附120min时,Ni(Ⅱ)去除率可达到99.1%;当ρ初始(Ni2+)增至60 mg/L时,树脂接近饱和吸附;树脂在20~40℃时以物理吸附为主。对树脂吸附动力学的研究表明,吸附过程符合一级动力学模型,液膜扩散为吸附过程的速率控制步骤。     

浅谈丙烷脱氢(PDH)制丙烯工艺及其危险性分析

针对目前全球丙烯及其衍生物需求量不断增长的趋势,丙烷脱氢制丙烯已成为第三位的丙烯来源。详细介绍了现已工业化的美国UOP公司(Oleflex工艺)的丙烯脱氢制丙烯工艺技术,简述该工艺技术主要工艺流程的基础上,对PDH生产工艺中危险性可能进行分析,并根据实际情况提出相关安全措施,保障装置长稳久安。     

热解温度和生物质类型对生物炭吸附U(Ⅵ)性能的影响

以稻壳、竹子和杉木屑为原料,分别在不同热解温度下热解制备生物炭(DBC、ZBC和MBC)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)表征其理化性质,并通过批量吸附实验研究生物炭对U(Ⅵ)的吸附特性与机理。结果表明:随着热解温度升高,3种生物炭pH值和灰分增加,产率下降,且ZBC与DBC表面更加粗糙,孔状形貌更加明显,芳香结构趋于完善,含氧官能团减少,无机元素占比增加,碳纤维结晶度降低;准二级吸附动力学模型能更好地拟合3种生物炭吸附U(Ⅵ)的过程(R_2~20.96),在25℃、pH值4、固液比为1∶1(g∶L)的条件下3 h可达到吸附平衡;3种生物炭的吸附等温线拟合更符合Langmuir模型,以化学吸附为主,ZBC700对U(Ⅵ)的理论最大吸附量为18.55 mg/g;随着热解温度的升高,ZBC和DBC吸附U(Ⅵ)的能力增强,阳离子-π和离子交换作用贡献增加。MBC吸附U(Ⅵ)的能力与热解温度关系不明显,相同热解温度,ZBC和DBC的吸附量高于MBC。     

热解温度和生物质类型对生物炭吸附U(Ⅵ)性能的影响

以稻壳、竹子和杉木屑为原料,分别在不同热解温度下热解制备生物炭（DBC、ZBC和MBC）。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）表征其理化性质,并通过批量吸附实验研究生物炭对U（VI）的吸附特性与机理。结果表明：随着热解温度升高,3种生物炭pH值和灰分增加,产率下降,且ZBC与DBC表面更加粗糙,孔状形貌更加明显,芳香结构趋于完善,含氧官能团减少,无机元素占比增加,碳纤维结晶度降低;准二级吸附动力学模型能更好地拟合3种生物炭吸附U（VI）的过程（R₂²>0.96）,在25℃、pH值4、固液比为1：1（g：L）的条件下3 h可达到吸附平衡;3种生物炭的吸附等温线拟合更符合Langmuir模型,以化学吸附为主,ZBC700对U（VI）的理论最大吸附量为18.55 mg/g;随着热解温度的升高,ZBC和DBC吸附U（VI）的能力增强,阳离子-π和离子交换作用贡献增加。MBC吸附U（VI）的能力与热解温度关系不明显,相同热解温度,ZBC和DBC的吸附量高于MBC。     

活性炭对Cr(VI)吸附机理的探讨

根据焦作电厂粉煤灰堆放场引起地下水中Cr(VI)污染的实际情况,在实验室里模拟配制水样,使其接近当地地下水中Cr(VI)浓度,进行活性炭对Cr(VI)的吸附试验。对所得的试验数据进行分析,探讨活性炭的吸附机理。这些工作为处理和修复被污染的地下水提供理论依据,此外,还对去除地下水中Cr(VI)提出合理建议。     

活性炭对Cr(Ⅵ)吸附机理的探讨

根据焦作电厂粉煤灰堆放场引起地下水中Cr(Ⅵ)污染的实际情况,在实验室里模拟配制水样,使其接近当地地下水中Cr(Ⅵ)浓度,进行活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附试验.对所得的试验数据进行分析,探讨活性炭的吸附机理.这些工作为处理和修复被污染的地下水提供理论依据,此外,还对去除地下水中Cr(Ⅵ)提出合理建议.