己烷异构体吸附分离材料研究进展

己烷异构体的高效分离是石化行业生产高辛烷值汽油的关键过程之一。己烷异构体分子的化学性质不活泼,极化率、沸点相近,分离极具挑战。目前,基于5A分子筛的吸附分离技术在工业上得到了广泛应用,但5A分子筛的吸附容量较低,且无法实现单支链异构体与双支链异构体的选择性分离,限制了汽油辛烷值的进一步提高。金属-有机框架材料等新型多孔材料的结构多样性和高度可设计性使其可以精准识别异构体分子在形状和性质上的微小差异,展现出良好的分离性能和应用前景。重点综述了金属-有机框架材料在己烷异构体分离中的研究进展,归纳了分离机理和影响因素,并对该领域中存在的问题和未来发展方向进行了探讨。     

凹凸棒土表面改性及其在废水处理中的应用

凹凸棒土是具有独特层链结构的晶质水合镁铝硅酸盐矿物,具有较大的比表面积,吸附能力强,化学稳定性好.本文主要阐述了凹凸棒土的结构组成、改性方法及其吸附性在废水处理中的应用,并对凹凸棒土研究现存的问题进行了总结,进而对后续研发方向提出了建议.     

热改性凹凸棒土对罗丹明B的吸附性能

对天然凹凸棒土进行热活化改性,并以其为吸附剂处理罗丹明B染料废水。通过静态吸附实验考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度及吸附时间等因素对罗丹明B去除率的影响。结果表明,凹凸棒土经过热活化改性能够提高其表面积,进而提高其对罗丹明B的吸附能力。在热改性凹凸棒土加入量为4g·L-1、罗丹明B的初始浓度为50mg·L-1,吸附温度为30℃、吸附时间为30min的条件下,罗丹明B的去除率可达83.5%。热活化凹凸棒土对罗丹明B的吸附过程可用伪二级动力学和Freundlich吸附等温方程描述。     

铜离子改性凹凸棒土的制备及性能研究

本文采用浸渍法将Cu²⁺负载于凹凸棒土,制备一种以凹凸棒土为基质的新型吸附材料,并研究了Cu²⁺改性凹凸棒土的制备条件、凹土结构,相关性能。结果表明：浸泡时间7.5h、浸泡温度60℃、反应浓度为0.15mol/L等条件对对改性产品的性能有较大的影响;负载Cu²⁺的凹凸棒土既保持了多孔性材料的广谱吸附性,也增强了其吸附特定有害气体能力特别是对NH₃的吸附速率和容量均匀较大的提升,同时还具有明显的吸附显色功能和长效防霉效果。     

β-FeOOH改性凹凸棒土的制备及其对单宁酸吸附性能研究

为了提高凹凸棒土对单宁酸的吸附性能,采用水浴法制备β-FeOOH改性凹凸棒土(ATP/β-FeOOH)吸附剂。通过X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱仪和红外光谱仪分析吸附剂的组成和化学基团,通过透射电子显微镜和比表面积分析技术观察吸附剂的形貌和孔径分布。以单宁酸为目标污染物,进行吸附动力学和吸附等温线实验,考察了吸附剂用量、污染物浓度、初始pH值和共存离子对吸附剂去除单宁酸效能的影响。吸附实验结果表明：ATP/β-FeOOH吸附单宁酸过程符合拟二级动力学模型,Langmuir模型比Freundlich模型更能反映吸附过程。其中,30 wt%ATP/β-FeOOH的吸附性能最佳,最高吸附容量可以达到38.63 mg/g,并确定最佳吸附条件为溶液初始pH值3.0,吸附剂投加量为1.0 g/L。研究结果表明：β-FeOOH的引入显著增强了凹凸棒土对单宁酸的吸附性能,此外,ATP/β-FeOOH对单宁酸的吸附机理可以归结为螯合作用和静电作用。     

改性凹凸棒土的制备及其对SO_2气体的吸附

利用盐酸对凹凸棒土进行改性,改性过程中用正交实验法研究了盐酸改性凹凸棒土的最佳条件,实验证明:盐酸浓度为1 mol/L,盐酸浸泡时间为1 h,热活化温度为250℃时凹凸棒土的改性效果最好。然后将改性好的凹凸棒土制作成复合分子筛,用以吸附SO_2气体,并比较其吸附效果的优劣。实验发现:改性后的凹凸棒土、活性炭、硅烷偶联剂、4A分子筛和氧化铝混合制得的复合分子筛吸附性能最佳。并对凹凸棒土、改性凹凸棒土和复合分子筛的BET、XRD、红外光谱和热重分析进行了测试。结果表明:凹凸棒土的复合分子筛对于吸附SO_2气体具有很好的效果。     

改性UiO-66材料的制备及二甲苯异构体吸附性能研究

采用溶剂热法成功合成UiO-66、UiO-66─NH₂和UiO-66─(CF₃)₂。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行晶型和形貌表征;测定单组份二甲苯异构体在UiO-66及改性材料上的吸附等温线及速率曲线;通过动态突破实验,考察温度对三元等摩尔二甲苯异构体混合物在UiO-66及改性材料上吸附性能的影响。结果表明,UiO-66和UiO-66─NH₂对二甲苯异构体的吸附均符合二级动力学模型,而UiO-66─(CF₃)₂由于较大侧链的位阻作用,其吸附更符合一级动力学模型;3种材料均具有反相选择性,吸附选择性遵循:邻二甲苯(OX)>间二甲苯(MX)>对二甲苯(PX);随温度的升高,125℃下UiO-66─NH₂对OX/PX、OX/MX选择性均高于未改性的UiO-66;而双三氟甲基由于孔内扩散抑制作用,选择性降低。因此,高温条件下对UiO-66材料进行氨基改性是工业过程中分离二甲苯异构体获得高吸附分离性能的可行...     

浅谈利用正己烷装置的副产物生产己烷异构体混合物

介绍了利用正己烷装置副产物生产己烷异构体混合物的工艺及己烷异构体混合物的产品性能等，并指出己烷异构体混合物完全可以代替正己烷，在低毒性胶黏剂和烟雾剂生产中具有广阔的应用前景，可减少我国因使用正己烷产品而引起的职业病伤害，并且能获得可观的经济效益。     

高性能COF材料的高通量筛选策略：己烷异构体分离

己烷异构体中双支链异构体的分离可以提高汽油的辛烷值从而减少发动机的爆震现象。针对传统的蒸馏方法耗能高和新型吸附剂金属有机框架成本高、工作能力低、稳定性差的缺点,采用高通量计算筛选方法研究了688种共价有机框架(COFs)对己烷异构体的分离性能。首先计算了所有COF的几何结构描述符,通过限制孔径(PLD) 6.2~15 Å的范围筛选出209个可容纳所有己烷异构体的COF,再利用巨正则Monte Carlo (GCMC)方法模拟433 K下上述COF对己烷异构体的吸附解吸过程。对再生能力R>80%且吸附性能分值(APS)最高的COF进行排序,筛选出具有最高APS值的COF-DL229 2-fold,APS值为23.36 mol/kg,R为99.38%。分析了6个几何结构描述符与APS的相关性,发现对于COF来说较高的孔隙率(VF)、较高的孔隙体积(PV)、较低的密度(\rho)可提高COF的APS值。最后基于PV、VF、\rho利用决策树算法设计出高APS值COF的筛选路径,研究工作对今后设计用于己烷异构体吸附分离的COF具有一定的指导意义。     

改性白云石质凹凸棒土对磷的吸附研究

白云石凹凸棒土在我国广泛存在。选取低品位的白云石质凹凸棒为吸附材料,对含磷模拟废水(1 mg/L)进行吸附。未经处理的白云石凹凸棒土吸附能力较差,对磷的去除率只有18.63%。在现有基础上对白云石凹凸棒土进行盐酸改性和焙烧处理改性。盐酸处理改性和热处理改性对材料的吸附能力均有提升,盐酸最佳改性浓度0.6 mol/L,吸附饱和后对磷的去除率为50.22%。焙烧改性最佳处理条件为500℃,500℃下改性的样品饱和吸附情况下对磷去除率为70.97%。     

Influence of Si/Al ratio on hexane isomers adsorption equilibria

In this work we aim to have a better knowledge of the influence of silica/alumina ratio (SAR) on the adsorption equilibrium of hexane isomers on MFI zeolites. With a manometric set-up coupled with a micro-calorimeter we did address adsorption properties and heats of adsorption of n-hexane, 2-methylpentane, 2,2-dimethylbutane and 2,3-dimethylbutane on three samples with different Si/Al ratio. The branched isomers all show a type I isotherm on the three samples, while n-hexane presents a dual site for SAR 1600 and 100, and type I for SAR 50. The Si/Al ratio has a large influence on the adsorption equilibrium properties, in addition the Henry’s constant and initial heats of adsorption increase with aluminium content. The saturation loading decreases with the increasing aluminium content. The differential heat of adsorption of n-hexane increases slightly with loading, whereas the heat of adsorption of branched hexanes presents a decrease with loading. The three MFI zeolite samples present equilibrium selectivity towards n-hexane.     

凹凸棒粘土对铀吸附性能的研究

用酸和热处理对凹凸棒粘土进行改性,研究了凹凸棒粘土对铀的吸附性能,确定了5％HCI酸活化和400℃热活化的样品具有最好的吸附性能,铀的去除率分别达到92．8％和94．95％,吸附量分别为37．11mg偿和37．90mg／g。     

壳聚糖与凹凸棒土对金属离子吸附作用研究

研究了壳聚糖的提取、天然凹凸棒土的改性方法以及壳聚糖和改性凹凸棒土对Cu^2＋、Pb^2＋、Cd^2＋、Zn^2＋等金属离子的吸附作用。结果表明：壳聚糖和改性凹凸棒土的混合使用有利于降低成本,提高吸附效率。     

沸石的改性处理及吸附性能研究

介绍了沸石改性的方法,讨论了影响沸石吸附性能的因素.实验表明,在废水温度为25℃,pH为6,Cd2 的初始质量浓度为50 mg/L,吸附剂的用量为20g/L,吸附时间为120 min的条件下,改性沸石对镉离子的去除率达到99.12%.     

活性炭纤维的改性及对苯酚的吸附性能研究

用硫酸铜、高锰酸钾、硫酸亚铁、氢氧化钾、柠檬酸、硝酸铜、乙酸铅、硝酸等溶液浸渍处理活性炭纤维,考察了改性活性炭纤维对废水中苯酚的吸附性能。结果表明,用硫酸铜溶液改性的活性炭纤维对苯酚的吸附性能强于未改性的活性炭纤维,经高锰酸钾、硫酸亚铁、氢氧化钾、柠檬酸、硝酸铜、乙酸铅、硝酸等溶液改性的活性炭纤维对苯酚的吸附能力下降。浓度为0.05%~1%的硫酸铜溶液对0.2 g活性炭纤维进行改性的效果优于其它浓度的硫酸铜溶液。活性炭纤维上负载的铜离子过多会降低活性炭纤维对苯酚的吸附量。     

凹凸棒石改性方法及其应用现状

介绍了我国凹凸棒石的矿产资源及改性技术的发展状况,叙述了凹凸棒石的各种改性方法,提出了微波改性方法的可行性.概括了国内外的应用和发展状况.     

蜂巢石改性及其对Mn~(2+)吸附试验研究

为探讨硫酸对蜂巢石吸附材料改性的影响因素,以及改性蜂巢石对Mn~(2+)的吸附特性,采用正交试验法研究了硫酸改性条件对蜂巢石比表面积、孔容、孔径的影响;对改性蜂巢石和未改性蜂巢石做了SEM和XRD对比分析;通过静态吸附试验探讨了硫酸改性蜂巢石对Mn~(2+)的最佳吸附条件。试验结果表明,硫酸浓度为0.50mol/L,改性时间为30 min,温度为35℃时改性最佳,改性后蜂巢石比表面积、孔容分别达到21.15 m2/g、0.053cm3/g左右,平均孔径为5 nm;SEM和XRD对比分析发现,改性后蜂巢石表面变得粗糙蓬松,微孔增加,空隙率和孔道通透性提高,出现了Ca SO4·2H2O单斜晶体;改性蜂巢石投加量和溶液的p H值是影响吸附效果的重要因素,当溶液p H值为5,改性蜂巢石投加量为4 g/L,Mn~(2+)初始质量浓度为5 mg/L时,对Mn~(2+)的去除率达85%以上,吸附量超过10.0 mg/g。     

负载壳聚糖的凹凸棒土对Ni~(2+)离子吸附性能的研究

天然凹凸棒土(AT)经盐酸和热处理制得活化凹凸棒土(MAT).以壳聚糖(CTS)改性MAT制得负载壳聚糖的凹凸棒土(CMAT)。用扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)对AT、MAT和CMAT的结构进行了表征。考察了Ni2+离子溶液的初始浓度、pH、吸附时间以及吸附温度对CMAT和CTS两种吸附剂吸附Ni2+离子性能的影响,得出了适宜的吸附条件。用IR对这两种吸附剂及其适宜条件下得到的吸附产物的结构进行了表征,并作了比较。结果表明,CMAT吸附Ni2+离子的适宜条件为:Ni2+离子溶液初始浓度40.0 mg/L,pH 4.03~6.04,吸附时间1.5 h,吸附温度25℃其最大吸附容量为15.2 mg/L;CTS吸附Ni2+离子的适宜条件为:Ni2+离子溶液初始浓度40.0 mg/L,pH3.00~4.12,吸附时间1.5 h,吸附温度35℃,其最大吸附容量为12.3 mg/L。在相同实验条件下,CMAT对Ni2+离子的吸附性能高于CTS,且二者的吸附行为均符合Langmuir吸附等温式。IR分析表明,CMAT对Ni2+离于的吸附包含化学吸附和物理吸附两个过程。而CTS主要是化学吸附。