草酸处理对丝光沸石催化二甲醚羰化反应性能的影响

丝光沸石是二甲醚羰基化反应的高活性催化剂，通过对其酸中心进行调控是进一步提高其催化性能的有效方法。采用不同浓度的草酸溶液对丝光沸石进行了酸处理，通过X射线粉末衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、氨气-程序升温脱附、吡啶-红外等技术手段对草酸处理前后丝光沸石结构及酸中心的变化进行了表征。结果表明：草酸处理对丝光沸石的相对结晶度、晶型影响较小，但能够通过“蚀刻”或络合作用有效脱除部分酸中心，尤其是优先脱除十二元环孔道中的酸中心，同时能够在颗粒中制造出部分介孔、提升丝光沸石的介孔孔容。适当浓度的草酸处理能够有效提高丝光沸石的二甲醚羰基化反应活性，二甲醚转化率明显升高，乙酸甲酯选择性仅略有下降。草酸浓度过高时会脱除部分羰基化反应的活性中心，从而导致催化活性的降低。为丝光沸石的酸中心调控及其二甲醚羰基化反应活性的提高提供了简单有效的方法。     

改性Hβ 沸石分子筛的制备及烷基化性能

采用碱处理Hβ沸石得到含介孔结构的Hβ分子筛,再使用浸渍法制备了Fe-多级孔Hβ催化剂。通过X射线荧光光谱仪,X射线衍射仪,N_2吸附–脱附等温曲线,扫描电子显微镜,吡啶吸附-Fourier红外光谱仪,热重分析对样品进行表征。结果表明:NaOH处理Hβ后成功引入介孔,Fe改性并未破坏载体结构。碱处理扩大了Hβ孔径,有效的提高了反应物和产物的扩散性能;Fe改性增加了催化剂表面活性中心数量,提高了催化剂表面Lewis酸含量。考察了碱处理浓度、时间,焙烧温度、时间对烷基化性能的影响。在碱处理浓度0.1 mol/L,碱处理时间30 min,焙烧温度450℃,焙烧时间4 h的最佳制备条件下,制备出的Fe-多级孔Hβ催化剂的氯苄转化率为99.7%,二苯甲烷的选择性达到81.2%。     

改性沸石的制备与除氟性能研究

以阜新天然丝光沸石为原料,依次使用0.2 mol/L的EDTA溶液25℃恒温浸泡2h、1.0 mol/L的NaOH溶液煮沸1h、0.15 mol/L的KAl(SO4)2溶液25℃恒温浸泡10 h处理后得到改性沸石.利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对改性前后的样品进行分析,通过静态除氟实验和动态除氟实验结合,考查改性沸石除氟实验过程的影响因素和除氟效果,并对天然沸石的改性、除氟和再生过程的机理进行了探讨.结果表明:用改性沸石做吸附剂,可使氟离子浓度为80 mg/L的废水浓度降低到10 mg/L以下,达到国家工业废水排放标准,且沸石再生使用效果良好.     

氢氧化钠预处理和盐热复合改性对沸石氨氮吸附性能的影响

对天然斜发沸石进行碱液预处理、盐热复合改性,并进行挤压制粒,研究了改性及制粒对斜发沸石氨氮吸附性能的影响。结果表明:天然斜发沸石经1.0 mol/L NaOH溶液预处理2 h,再经2.0 mol/L NaCl溶液处理2 h及400℃焙烧热处理0.5 h后,氨氮去除率从54.4%提高到98.3%。在复合改性后的沸石中添加6%硅酸钠黏结剂,经400℃热处理,制成粒径为?1.5 mm×2.5 mm的短柱状改性沸石颗粒,其氨氮去除率为83.3%,散失率为1.1%。采用NaCl+NaOH溶液作为再生剂,1次再生后氨氮去除率为75.2%,5次再生后,氨氮去除率为67.8%。改性沸石及其颗粒对氨氮吸附过程符合准二级反应动力学公式,属于化学吸附(离子交换)。沸石粉体及其颗粒对氨氮的吸附是以膜扩散和内扩散为共同控制步骤,为自发和吸热过程,温度升高,吸附量增加。另外,熵效应是吸附反应过程的主要驱动力。     

沸石改性及其吸附去除水中铁锰的实验研究

对沸石进行高温灼烧改性、氨盐改性和碱浸改性,测定其相应的吸附去除铁锰效果,实验表明,采用适当浓度的NaOH溶液进行沸石活化处理,可以很好地增强沸石对铁锰的吸附去除能力.     

碱处理对X沸石孔结构影响的研究

研究了X型沸石经碱溶液处理后介孔的形成,考察了碱溶液浓度、碱处理温度和时间对形成介孔的影响.并采用ICP、N2吸附-脱附、SEM、XRD等进行表征.结果表明:碱处理抽提沸石骨架上的硅使处理后样品硅铝比发生变化,从而改变了X型沸石的性能;浓度为0.05 mol·L-1的NaOH溶液70℃下处理30 min是形成介孔的最佳条件,在此条件下形成介孔孔容为0.24 cm3·g-1,孔径分布为2.3～8 nm的介孔,比表面积从处理前的352.69 m2·g-1升高到443.11 m2·g-1.而碱处理温度低于70 ℃,沸石骨架上硅不易抽提;碱溶液浓度高于0.05 mol·L-1或碱处理时间长于30 min,X型沸石则易形成大孔.样品经亚甲基蓝吸附测试,证实X型沸石碱处理后确实形成了一定量的介孔.     

酸改性天然沸石负载TiO2降解甲醛的研究

采用浸渍法制备了酸改性天然沸石负载TiO2催化剂,采用X射线衍射手段对催化剂进行表征,并考察了酸改性沸石、P25和沸石负载TiO2催化剂对甲醛的吸附性能和光催化活性。结果显示,沸石负载TiO2催化剂的吸附性能较酸改性沸石稍有增加,相对于单独紫外光照和P25/紫外光照,沸石负载TiO2催化剂具有更高的光催化活性,甲醛降解效率达到82.1%。     

后处理对二甲醚羰化丝光沸石催化剂结构和扩散性质的影响

二甲醚(DME)羰基化制乙酸甲酯(MA)是合成气制燃料乙醇的重要环节.丝光沸石(MOR)是目前DME羰基化最具工业化前景的催化剂.但对于微孔分子筛来说,扩散性能往往是影响催化性能的重要因素.本工作对MOR分别采用不同浓度的乙酸溶液处理及正硅酸乙酯(TEOS)化学沉积,采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、...     

酸碱复合改性丝光沸石催化4-异丙基联苯异丙基化

采用酸碱复合改性的方法,制备了同时具有微孔和介孔孔道的丝光沸石,用于固定床4-异丙基联苯的异丙基化反应。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、N2物理吸附脱附等方法对改性丝光沸石进行表征。结果表明,碱改性处理调变了丝光沸石的孔道结构和酸性质,同时保持了其MOR拓扑结构,提高了4-异丙基联苯的转化率和反应的稳定性。碱处理后再进行酸处理,可以有效清除碱处理过程中产生的非骨架铝物种和样品外表面的酸中心,提高目的产物4,4'-二异丙基联苯的选择性。     

改性上林沸石吸附选矿废水的研究

分别采用盐酸和氢氧化钠浸渍方法对上林沸石改性,改性沸石在溶液中搅拌情况下,吸附选矿废水中金属离子。考察溶液pH值、沸石粒度、吸附时间对Cu~(2+)和Zn~(2+)离子吸附性能的影响,溶液中金属离子浓度通过原子吸收光谱分析,结果表明,选矿废水中锌、铜离子去除率达99.8%。     

十六烷基三甲基溴化铵改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除率

以十六烷基三甲基溴化铵改性沸石为吸附材料,采用搅拌吸附方法研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除效果,并利用X射线衍射和红外光谱分析了其吸附特征。结果表明:在改性沸石粒度(-0.25+0.15)mm、用量30g/L、溶液初始pH=6,在25℃搅拌吸附30min,水中Cr(Ⅳ)的吸附云除率达到91%以上。改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附可用Langmuir吸附等温线描述,每100g改性沸石对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为26.53 mg。     

改性活性碳纤维对CO2的吸附性能

为了进一步提高活性碳纤维的CO₂吸附量和抗水性能,采用浸渍法将活性碳纤维进行改性处理,得到一系列改性样品,并对其进行了SEM和FTIR表征。研究了活性碳纤维种类、浸渍试剂（NaOH溶液、ZnCl₂溶液及离子液体）等对吸附剂孔结构、CO₂吸附量、循环使用性和抗水性能的影响,并探讨了CO₂在改性活性碳纤维内的动力学吸附扩散行为。研究结果表明：改性活性碳纤维的CO₂吸附性能和抗水性能均显著改善,其中CO₂最高吸附量达24.4%（0.1MPa和25℃）,吸湿率减小到1.33%,且具有良好的吸附/脱附循环使用性。均相扩散模型（HSDM）描述了实时吸附数据,此模型能够较好地反映CO₂在样品内的扩散行为,改性活性碳纤维仍能保持良好的扩散速率,扩散系数D_s值数量级为10^-5m²/s,与空白活性碳纤维相当。     

徐州地区煤系高岭土合成4A沸石分子筛

研究以徐州地区煤系高岭土为原料、NaOH溶液为浸取液,先于550℃煅烧2 h得到偏高岭土,再在全密封反应釜中通过偏高岭土和NaOH溶液（固液质量比1∶20）之间的水热反应制备4A沸石分子筛[Na12(Al12Si12O48)·27H2O]。并采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶转换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和N2吸附脱附等测试手段对4A沸石分子筛进行表征。结果表明,煤系高岭土经550 ℃煅烧2 h后转变成无定形态的偏高岭土,碱浸取后变成4A沸石分子筛;合成4A沸石分子筛过程中NaOH溶液的最佳浓度是2 mol/L;4A沸石分子筛具有狭缝状孔道,但孔的形状和分布不均匀。     

超声波碱处理改性对丝光沸石结构、酸性质及其催化性能的影响

基于丝光沸石（MOR）催化合成乙酸甲酯稳定性较差及传统碱处理MOR较难引入多级孔的特性,提出了利用超声波对MOR进行碱处理脱硅改性以制备多级孔MOR的技术。采用XRD、SEM、TEM、吡啶红外和N₂吸-脱附等手段对催化剂进行了表征,分别考察了超声波在不同碱浓度处理改性条件下对分子筛催化剂骨架结构、酸性质、孔结构以及催化合成乙酸甲酯性能的影响。结果表明,通过超声波及合适浓度的NaOH碱溶液处理后,MOR分子筛的酸量、介孔孔容、比表面积都增加、孔径分布变宽,催化剂的活性和稳定性等催化性能得以改善。改性后的MOR催化剂二甲醚（DME）转化率由35.3%增加到44.8%,使用寿命大大延长,但碱液浓度过高会严重破坏MOR分子筛骨架结构,催化活性及稳定性快速下降。     

沸石的优化改性及其对水中氨氮去除性能

为提高沸石对氨氮废水的处理能力,对沸石进行了优化改性,探讨了改性剂种类、改性剂浓度和不同改性操作方法对沸石去除氨氮的影响。结果表明,经氢氧化钠和氯化钠溶液改性的沸石,其氨氮去除性能有明显提升,而磷酸处理后的沸石对氨氮的去除无明显作用,且加热搅拌对沸石改性的效果优于混合静置的方法。采用1.5 mol/L的氢氧化钠溶液浸渍沸石、搅拌加热1 h后,可获得最佳的改性沸石,强化的离子交换作用使得沸石对水中的氨氮有良好的去除效果。室温下,在初始氨氮浓度为50 mg/L的溶液中投加4 g/L的改性沸石,反应2 h后,氨氮的去除率可达90%,且反应后溶液的pH变为弱碱性,更利于氨氮的析出。耗竭的沸石用0.9 mol/L的氯化钠溶液进行解吸并再生,经3次解吸和再生后,沸石的解吸率为86.3%,吸附容量约为原沸石的70%。     

沸石的改性工艺及其吸附除磷特性研究

研究了组合改性沸石的最佳制备方法,以及不同改性方式和pH对改性沸石除磷效果的影响。通过吸附动力学与吸附等温线探究其吸附机理并使用扫描电镜对改性前后的沸石进行表征。结果表明,最佳的改性方案为2.0 mol/L NaOH溶液和2.0 mol/L聚合氯化铝(PAC)溶液组合改性。当废水pH=7时该改性沸石除磷效果最佳,此时除磷率为98.74%,其吸附符合准二级动力学方程和Langmuir模型。扫描电镜表征结果表明,碱改性和铝改性均可改变沸石的孔隙结构,增加吸附点位。     

酸处理对H-丝光沸石结构及其催化异构性能的影响

采用不同浓度的HCl处理H-丝光沸石,研究酸处理对H-丝光沸石结构及其催化异构性能的影响。通过XRD、N₂吸附-脱附表征手段考察HCl处理后H-丝光沸石结晶度、比表面积、孔容的变化;利用Py-IR测定了经酸处理后沸石B/L酸的变化;通过α-蒎烯催化异构实验考察经HCl处理后H-丝光沸石的催化异构性能。结果表明,HCl热处理对H-丝光沸石比表面积有明显的影响,且增大了丝光沸石的微孔和介孔孔容; HCl热处理使H-丝光沸石含有的Br?nsted酸和Lewis酸中心数量大幅增加;经HCl处理后H-丝光沸石催化α-蒎烯的转化率下降幅度为12. 7%～37. 8%,但苧烯选择性大幅提高22. 7%～30. 2%,莰烯选择性不变。     

MFI型硅铁沸石水热合成、介孔改性与结构表征

采用无机铁、硅原料合成不同组成的MFI型硅铁沸石。通过碱酸处理对质子化硅铁沸石进行介孔改性。用X射线衍射、Fourier变换红外光谱、紫外–可见光谱、N_2吸附、扫描电子显微镜和能量色散X射线谱表征沸石的晶体和孔结构性质,探究骨架Si/Fe摩尔比与晶内介孔率和Si、Fe脱除行为的关系。结果表明:合成的硅铁酸盐是结晶性好的Fe~(3+)同构取代MFI型沸石;系列改性硅铁沸石具有较高的结晶度保留率、脱硅选择性、介孔率及二级介孔分布特征。骨架Si/Fe比是影响沸石选择性脱硅和介孔形成的关键因素。起始Si/Fe比为60~120的改性沸石具有更高的介孔率及Si、Fe脱除效率。     

改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能研究

采用氯化钠离子交换和氯氧化锆沉积沉淀两步法改性天然沸石,得到具有脱除水中氨氮和磷的双功能锆钠改性天然沸石（Zr-Na/Zeolite）,考察了不同pH、溶液初始质量浓度和温度下Zr-Na/Zeolite对氨氮溶液、含磷溶液及氮磷共存溶液的吸附情况。结果表明,Zr-Na/Zeolite能够在保持Na改性沸石（Na/Zeolite）优良的吸附氨氮性能的基础上,极大地提高吸附磷的能力。在不同pH下,Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。对于氨氮,水溶液pH在4~8时具有最佳吸附性能,最高吸附量达到4.5 mg/g。对于含磷阴离子,脱磷能力随pH的升高而降低,吸附容量从pH=2时的4.71 mg/g降到pH=10时的2.20 mg/g。溶液初始质量浓度从10 mg/L提高到200 mg/L时,氨氮和磷的单位吸附容量分别从1.42和2.46 mg/g提高到11.6和11.8 mg/g,去除率分别从57.0%和98.2%降低到23.2%和23.6%。溶液温度从25 ℃升高到45 ℃,氨氮的吸附容量提高了10%,磷的吸附容量提高了11%。磷和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型。0.1 mol/L NaOH和1.0 mol/L NaCl混合溶液可以再生Zr-Na/Zeolite,循环吸附14次,吸附效率几乎保持不变。     

低浓度氰化氢在浸渍活性炭上的吸附净化研究

采用浸渍法改性活性炭吸附脱除低浓度氰化氢(HCN),研究了NaOH与磺化酞菁钴(CoPcS)混合浸渍改性活性炭净化HCN的性能。研究表明:改性炭在制备过程中适当增加NaOH的浓度有利于提高其吸附HCN的能力,当NaOH浸渍液浓度为10%时,CoPcS/NaOH配比0.15mg·g-1、焙烧温度350℃为最佳制备条件;吸附反应阶段较适宜的体积空速为923h-1、氧体积分数2%、吸附温度为90℃。N2吸附表征了活性炭的比表面积和孔结构性质,与原活性炭相比,CoPcS与NaOH混合浸渍改性活性炭的比表面积和孔体积有所降低,但对HCN的吸附能力却显著提高,说明HCN与浸渍剂在活性炭表面发生了化学反应;孔径分布说明HCN在改性炭的中孔或大孔上参与化学吸附造成微孔扩充,而不是微孔填充和覆盖。