改性ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩/2,5-二甲基噻吩

采用二次合成法合成ZSM-5分子筛膜,并用XRD和SEM对其表面进行表征,所合成的膜为ZSM-5分子筛膜。对分子筛膜用Ag⁺、Cu²⁺、Fe³⁺金属离子进行改性,改变离子浓度,然后应用于模拟汽油中苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离性能研究,同时还考察了不同料液温度、再生次数对膜脱硫的影响。实验结果表明：负载Ag⁺浓度为0.2 mol/L时对苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离效果最好,分离因子最高可达到1.65;料液温度在常温（25 ℃）下脱硫效果最好,通过简单方法对膜进行再生,考察再生膜脱硫具有较好的稳定性。     

废轮胎热解炭低温催化焦油重整制备富氢气体的研究

以全钢型废旧轮胎为原料,通过热解、活化、浸渍、焙烧的流程制备了三种热解炭催化剂,分别为轮胎热解炭（Raw char）、轮胎热解活性炭（AC）和负载Zn的活性炭（Zn/AC）。采用N₂吸/脱附、SEM、EDS、XRD等表征方法对催化剂进行了一系列表征和分析,发现CO₂/H₂O活化可显著提高催化剂BET比表面积,最高可达380 m²·g^-1,有效改善催化剂表面结构性质,同时浸渍法使催化剂表面负载大量ZnO活性位。对三种催化剂在纤维素热解焦油重整制氢过程中的催化性能进行了研究,发现Raw char（600℃）具有最佳催化效果,相较于空白组（500℃）,热解气中H₂体积分数提高了12.4%,达到19.3%,其次为Zn/AC（500℃）组的17.8%,实现了低温下催化纤维素焦油热解制得高产率H₂。     

花生壳生物炭的改性及其吸附Pb2+性能研究

以花生壳为原料热解制备生物炭,并分别采用NaOH和KMnO₄进行改性,经表征发现改性后生物炭微观结构较为疏松、孔径变小、稳定性增强,NaOH改性花生壳生物炭（AB）和KMnO₄改性花生壳活性炭（MnB）的比表面积分别增至花生壳生物炭（B）的3.178倍和5.065倍,以KMnO₄作为改性剂时,锰氧化物成功地固定在生物炭上,B、AB和MnB的零电荷点（pH_PZC）分别为2.193、2.888和2.466。探究改性前后生物炭对Pb²⁺的吸附性能发现：B、AB和MnB吸附Pb²⁺的适宜pH值分别为4.5~6.5、5.5~6.5和5.0~6.5,达到相同Pb²⁺去除率时,生物炭用量MnB 2+的吸附平衡时间较B吸附Pb²⁺的吸附平衡时间（1 080 min）分别缩短了180和480 min。通过吸附动力学模型和等温线模型分析可知,3种生物炭吸附Pb²⁺的过程均受化学吸附控制,吸附速率MnB>AB>B,AB和MnB的最大理论吸附量分别是53.19和80.65 mg/g,分别提高至B的1.38倍和2.10倍。     

噻吩硫化物的硝化产物用于模型油中DBT的高效吸附

吸附是柴油深度脱硫的一种有效方法,其关键是高效吸附剂的研究。以活性炭负载的苯并噻吩(BT)、二苯并噻吩(DBT)、DBTO₂、4,6-二甲基DBT(DMDBT)为原料,通过混酸硝化/氧化反应制备了四种炭载吸附剂(NBT/C、NDBT/C、NDBTO₂/C和NDMDBT/C),表征了产品的组成和结构,并考察了其吸附脱硫性能。结果表明,吸附剂NDBTO₂/C与DBT之间具有较强的络合作用,可形成转荷络合物。NDBTO₂/C的吸附等温线符合Langmuir方程,其对模型油中DBT、BT和DMDBT的饱和吸附量分别为87.4、10.6和8.3 mg S·g^–1,对实际柴油中DBT的吸附量也高达37.2 mg S·g^–1。吸附剂可用甲苯/甲醇溶液洗涤再生,循环使用4次后,其吸附性能仍保持在95%左右。本研究为氧化脱硫或吸附脱硫过程中得到的噻吩硫化物混合物的综合利用提供了有益启示。     

阴离子对铁盐氧化脱除煤中硫的影响

采用Fe（NO₃）₃、Fe₂（SO₄）₃和FeCl₃溶液氧化脱除山西某焦煤中的硫,研究铁盐种类及添加无机酸对脱硫效果的影响,并利用红外光谱仪对处理前后的煤样进行表征。结果表明,Fe（NO₃）₃的脱硫效果远高于Fe₂（SO₄）₃和FeCl₃;溶液中添加H₂SO₄和HCl会抑制Fe³⁺的氧化脱硫效果;较低浓度的HNO₃促进Fe（NO₃）₃氧化脱除煤中的FeS₂和硫醇、硫醚等有机硫,而高浓度的HNO₃又会抑制Fe³⁺与FeS₂反应,致使脱硫率下降。     

微波加热CO2活化法制备生物质活性炭及其脱硫性能研究

以富含含氮官能团的大豆秸秆为原料前体,结合微波加热的特殊优势,将微波加热技术应用于大豆秸秆热解和活化工艺。以热解固体产物为活化原料,以CO₂为活化剂进行活性炭制备研究,以期制备出高脱硫性能的生物质活性炭。首先通过正交实验设计及极差分析得出最优活化水平,再通过单因素实验法考察微波功率、CO₂流量和活化时间对活性炭产率、孔隙结构以及脱硫性能的影响。对比分析选出最佳活化条件为微波功率900 W,CO₂流量0.10 L/min,活化时间20 min。在此条件下活性炭产率为76.3%（质量）,SO₂饱和吸附容量为112.56 mg/g,比表面积为466.28 m²/g。相比热解炭,活性炭的比表面积更大,孔隙更加丰富,脱硫性能显著提高。     

CuS改性活性炭的制备及其镉（Ⅱ）的吸附性能研究

研究了CuS改性对活性炭的表面物理化学特性的影响和改性活性炭对镉(Ⅱ)的吸附性能。考查了不同铜源、不同浓度的Cu²⁺对CuS改性活性炭性能的影响,分析表征其物理及化学性质,并对其吸附脱除镉的吸附容量进行了评价。结果表明：经CuS改性后的活性炭表面出现了大量CuS纳米颗粒物,增大了其比表面积,对Cd²⁺的吸附效果明显增强;CuCl₂^-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到204.33 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出33.68 mg/g;Cu(NO₃)₂-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到195.30 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出24.65 mg/g。     

聚合离子液体的合成及其吸附脱硫性能

以N-甲基二烯丙基胺与金属酞菁合成的功能化离子液体为单体、硅胶球为载体,在载体表面聚合制备成硅胶球负载的聚合功能化离子液体吸附材料[(NMDA-Pc/Ni²⁺)/SiO₂]。本研究采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、偏光显微镜对其进行表征。考察了吸附剂在常压室温下对二苯并噻吩(DBT)的吸附脱硫性能。结果表明,(NMDA-Pc/Ni²⁺)/SiO₂的吸附脱硫性能最好。最佳吸附条件为吸附剂用量为1.5g/10mL模型油,吸附时间为20min,DBT的最大吸附量为6.198mg/g。该吸附剂对DBT的吸附行为遵循Freundlich吸附等温模型和拟二级动力学模型。以甲醇洗涤再生,重复使用5次后,吸附性能没有明显降低。烯烃和芳烃都会影响吸附剂的吸附脱硫效果,但芳烃对DBT选择性吸附的影响小于烯烃。吸附剂对不同的硫化合物也有良好的吸附作用,去除顺序为:二苯并噻吩>苯并噻吩>噻吩。     

抗菌型超白玻璃的制备与性能研究

本文在超白玻璃配合料中引入AgNO₃作为有效抗菌成分，采用高温熔融法制备一种具备高抗菌性的超白玻璃。该玻璃具有良好的可见光透过率、色度值和抗菌性能，其中玻璃在380～780 nm的可见光透过率约为91.5%;随着AgNO₃含量的增加，玻璃的明度逐渐降低，黄色相增加，但偏黄程度较低；玻璃对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均超过90%。通过XRD和XPS对玻璃进行了物相分析和掺入Ag元素的价态分析，并通过ICP-OES分析了玻璃样品中Ag⁺的溶出量。XRD和XPS测试结果表明：该玻璃为非晶态，掺入的Ag元素以Ag⁺而非Ag单质形式存在；玻璃中的Ag⁺溶出量随时间增加而增大，但Ag⁺溶出速率减小，各组玻璃样品在24 h内的Ag⁺溶出量与抗菌检测结果一致，证实了AgNO₃在玻璃中的抗菌性。     

基于壳聚糖/银离子的可逆温敏水凝胶的制备与性能

以壳聚糖(CS)和Ag NO₃为主要原料,通过CS与Ag⁺的超分子络合作用制备了一系列可逆温敏CS-Ag水凝胶,采用FTIR、XRD、XPS、SEM和EDS对CS-Ag水凝胶的结构和化学状态进行了表征。结果表明,通过同时调节Ag NO₃用量和体系p H可制备具有相同凝胶温度的CS-Ag水凝胶。当CS用量为0.60 g、Ag NO₃用量为0.19 g、体系总体积为21 m L、保持水凝胶p H=4.24时,制备的CS-Ag-19水凝胶凝胶温度为50℃,具有最佳的热可逆性能,至少可循环相变5次,具有室温避光保存5个月的稳定性,并表现出对大肠杆菌良好的抗菌性能。CS-Ag-19的溶胶-凝胶转换是由CS的氨基在不同温度下的超分子相互作用控制,H⁺和Ag⁺在温度、浓度变化的驱动下,对游离氨基的竞争反应(质子化和络合作用)之间的平衡关系使水凝胶具有温敏可逆性。CS-Ag-19水凝胶的可注射和温敏凝胶性能使其具有作为水凝胶抗菌敷料的应用潜力。     

On the nature of the silver phases of Ag/Al2O3 catalysts for reactions involving nitric oxide

The nature of the silver phases of Ag/Al₂O₃ catalysts (prepared by silver nitrate impregnation followed by calcination) was investigated by X-ray diffractograms (XRD), transmission electron microscopy (TEM) and UV–VIS analyses and related to the activity of the corresponding materials for the oxidation of NO to NO₂. The UV–VIS spectrum of the 1.2 wt.% Ag/Al₂O₃ exhibited essentially one band associated with Ag⁺ species and the NO₂ yields measured over this material were negligible. A 10 wt.% Ag/Al₂O₃ material showed the presence of oxidic species of silver (as isolated Ag⁺ cations and silver aluminate), but the UV–VIS data also revealed the presence of some metallic silver. The activity for the NO oxidation to NO₂ of this sample was moderate. The same 10% sample either reduced in H₂ or used for the C₃H₆-selective catalytic reduction (SCR) of NO showed a significantly larger proportion of silver metallic phases and these samples displayed a high activity for the formation of NO₂. These data show that the structure and nature of the silver phases of Ag/Al₂O₃ catalysts can markedly change under reaction feed containing only a fraction of reducing agent (i.e. 500 ppm of propene) in net oxidizing conditions (2.5% O₂). The low activity for N₂ formation during the C₃H₆-SCR of NO (reported in an earlier study) over the high loading sample can, therefore, be related to the presence of metallic silver, which is yet a good catalyst for NO oxidation to NO₂. The reverse observations apply for the oxide species observed over the low loading sample, which is a good SCR catalyst but do not oxidize NO to NO₂.     

改性方法和助剂CeO2对CuO/AC催化剂脱硫性能的影响

采用等体积浸渍法制备了CuO/AC及CuO-CeO₂/AC双金属催化剂,金属氧化物的前驱体为不同浓度的Cu(NO₃)₂及Ce(NO₃)₃溶液。CuO-CeO₂/AC双金属氧化物催化剂采用分步浸渍法,对制得的催化剂进行模拟烟气脱硫性能比较。通过SEM和X射线衍射等手段对催化剂表面形貌和表面晶相进行分析。结果表明,添加质量分数1%CeO₂助剂的CuO/AC催化剂脱硫效果最好,因为助剂CeO₂能够使CuO在催化剂表面有更高的分散度,负载金属氧化物催化剂的脱硫活性顺序为：CuO-CeO₂/AC＞CuO/AC。     

Ag-Zn_3(VO_4)_2催化剂的水热合成及其可见光催化活性

以Zn(NO_3)_2·6 H_2O、Ag NO_3和Na VO_3为原料,采用水热法合成Ag-Zn_3(VO_4)_2催化剂,并通过SEM、TEM和UV-Vis DRS等对催化剂进行表征分析。以甲基橙染料废水为探针污染物,考察Ag~+与Zn~(2+)物质的量比、水热温度和水热时间对Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化活性和表面形貌的影响。结果表明,在Ag~+与Zn~(2+)物质的量比为0.15、水热温度160℃和水热时间16 h条件下,合成的Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂光催化活性最好,光照5 h后,对甲基橙染料的脱色率达99.18%,较Zn_3(VO_4)_2催化剂(合成条件为p H=10和160℃水热反应16 h)提高43.99%。采用水热合成法制备的催化剂Ag-Zn_3(VO_4)_2具有较好的可见光活性。     

Electrochemical beaviour of the solid ionic conductor Ag7I4PO4

Electrochemical investigation of the solid superionic conductor Ag₇I₄PO₄ (0.8 AgI + 0.2 Ag₃PO₄) at room temperature and at 40°C were performed by means of cyclic voltammetry, cyclic chronoamperometry and cyclic chronocoulometry, normal pulse polarography and ac polarography. It was shown that the Ag⁺ ↔ Ag redox process on Pt and Ag working electrode occurs with a certain overvoltage, ie that for Ag⁺ → Ag⁺ oxidation and the return of Ag⁺ ions into the electrolyte a certain overvoltage is necessary. From the determined values of the exchange current one estimates the redox process as a rather fast one. The silver working electrode is electrochemically inactive, while only cathodically deposited silver is electrochemically active and can be oxidized to Ag⁺ ions. Chronoamperometry and chronocoulometry show that there is a certain difference in the behaviour of Pt and Ag working electrodes due to uneven passivating anodic processes. On the basis of measurements of faradaic and capacitance currents and their dependence on frequency, diagrams of complex impedance of the Pt/Ag₇I₄PO₄ interface at various anodic and cathodic polarizations of the Pt electrode were plotted. The dependence of the serial capacity of the interface on the dc potential and temperature are discussed.     

TiO2–g-C3N4/BMMS光催化氧化脱硫催化剂

为了提高TiO₂的光催化氧化脱硫(PODS)活性,利用负载和复合的协同作用,将TiO₂与g-C₃N₄复合,并负载于双介孔二氧化硅(BMMS)上,制备了TiO₂–g-C₃N₄/BMMS。以含二苯并噻吩(DBT)的十二烷溶液为模拟油,评价了催化剂的催化性能;优化了反应条件并提出了催化反应机理。结果表明:TiO₂–g-C₃N₄/BMMS具有明显的双介孔结构,TiO₂与g-C₃N₄已实现复合并负载于BMMS上,TiO₂–g-C₃N₄活性组分在载体上分散良好,与单一TiO₂相比对光的吸收能力增强,催化活性有明显提高,优化后的反应条件为,催化剂用量3%(质量分数),O/S摩尔比为10:1,萃取剂与模拟油体积比为1:1,此时脱硫率可达96.6%,且重复使用8次后脱硫率仍保持85%以上,PODS过程中的主要活性中间物种是·O₂^–和h⁺。     

A regenerable Fe/AC desulfurizer for SO2 adsorption at low temperatures

A novel regenerable Fe/activated coke (AC) desulfurizer prepared by impregnation of Fe(NO₃)₃ on an activated coke was investigated. Experiment results showed that at 200 °C the SO₂ adsorption capacity of the Fe/AC was higher than that of AC or Fe₂O₃. Temperature-programmed desorption (TPD) revealed that H₂SO₄ and Fe₂(SO₄)₃ were generated on the desulfurizer upon adsorption of SO₂. Effect of desulfurization temperature was also investigated which revealed that with increasing temperature from 150 to 250 °C, the SO₂ removal ability gradually increases. The used Fe/AC can be regenerated by NH₃ at 350 °C to directly form solid ammonium-sulfate salts.     

Co改性活性炭吸附NO的实验研究

采用Co(NO_3)_2对活性炭进行改性,考察浸渍浓度和吸附温度等条件对活性炭吸附NO性能的影响,并对已吸附NO的0.3 mol·L~(-1)的Co(NO_3)_2改性活性炭进行再生。通过BET、SEM、吸附等温线和FT-IR表征样品的比表面积、颗粒形貌和表面官能团。结果表明,当浸渍溶液浓度为0.3 mol·L~(-1)时,吸附效果最佳,80 min时吸附效率达88.90%。活性炭的吸附效率随着温度升高而降低,用0.3 mol·L~(-1)Co(NO_3)_2改性的活性炭在200℃时的吸附效率大于90%,并可持续50 min。SEM和FT-IR表征结果表明,在Co(NO_3)_2改性的活性炭表面和孔隙生成了Co_3O_4,促进NO催化氧化为NO_2并进行吸附。加热再生后的0.3 mol·L~(-1)Co(NO_3)_2改性活性炭对NO的吸附效率在60 min内仍高于88.90%,再生效果较好,可持续再生利用。