HNO3和NaOH改性椰壳活性炭吸附性能研究

为提高活性炭吸附性能,对椰壳活性炭进行HNO₃和NaOH改性,测定改性前后椰壳活性炭碘吸附值,研究表明：HNO₃改性后椰壳活性炭的碘吸附值降低20.81%;NaOH改性后椰壳活性炭的碘吸附值提高4.48%;两种改性方法对椰壳活性炭的总体吸附能力都有所改变,NaOH改性还可增强活性炭表面非极性和疏水性,改变表面化学性质,使NaOH改性的椰壳活性炭吸附能力比HNO₃改性活性炭更强。相关研究成果可为活性炭净化工业烟气NO_x和SO₂提供参考。     

基于DFT计算Cu掺杂γ-Fe2O3表面NH3-SCR反应物吸附行为

NH3-SCR脱硝技术由于其良好的脱硝效率及稳定性受到广泛应用，其核心是催化剂。γ-Fe2O3是一种具有良好低温脱硝活性的催化剂，采用Cu对其掺杂改性可有效提高其性能。为探究其反应机理，采用密度泛函理论(Density Function Theory，DFT)方法对SCR反应过程中NH3、NO、O2等反应物分子在Cu掺杂γ-Fe2O3催化剂表面的吸附行为进行研究。结果表明，NH3、NO、O2均会吸附在Cu、Fe两个活性位点上，并形成稳定的吸附构型。在NH3吸附过程中，NH3会失去电子，N原子与Fe、Cu形成稳定的化学键。NO以N原子端靠近催化剂表面时，主要发生化学吸附，而以O原子靠近时发生物理吸附。NO主要表现为失去电子，当以N原子吸附时形成了稳定的化学键。O2吸附时会得到电子并与金属离子之间形成稳定的化学吸附构型。在吸附过程中，小分子吸附于Fe活性位上时较为稳定。     

铈对Ru/γ-Al2O3变换催化剂的改性研究

采用浸渍法制备了一系列钌基催化剂,以水煤气变换为探针反应,采用XRD、TPR和TPD等手段研究了铈对Ru/γ-Al2O3催化剂的改性机制.结果表明,铈的加入显著地提高了Ru/γ-Al2O3催化剂的变换反应活性,增加了Ru/γ-Al2O3催化剂的活性中心数,降低了催化剂的还原温度,增强了催化剂对H2O的吸附和活化作用.     

(BiO)_2CO_3光催化剂的制备及性能

以硝酸铋和碳酸钠为原料在60℃条件下合成次碳酸铋((Bi O)2CO3)光催化剂。以亚甲基蓝、苯酚和甲基橙为光催化反应的模型化合物,考察了(Bi O)2CO3光催化剂在紫外光和可见光下光催化活性;以对苯二甲酸作为探针分子,结合化学荧光技术,研究了(Bi O)2CO3光催化剂表面羟基自由基的生成;添加各种清除剂,探究了(Bi O)2CO3光催化剂起主要催化作用的基团。结果表明:(Bi O)2CO3具有很好的可见光和紫外光光催化活性。紫外光照射下(Bi O)2CO3光催化剂比Ti O2光催化剂具有更高的光催化活性;在紫外光条件下(Bi O)2CO3和Ti O2光催化降解苯酚、甲基橙、亚甲基蓝的活性依次增高,并且,(Bi O)2CO3光催化降解甲基橙和亚甲基蓝的降解率分别达到94.3%,95.6%。可见光条件照射下,各种清除剂对(Bi O)2CO3光催化降解甲基橙的影响表明,反应体系所产生的·OH,h+,·O-2都起着很重要的催化降解作用,其中·O-2起着最主要的作用。     

预处理方法对活性炭结构及吸附性能的影响

分别采用水洗、酸洗、酸洗+碱洗等方法对活性炭进行预处理,通过扫描电镜(SEM)、低温液氮吸附及傅立叶红外光谱(FTIR),研究活性炭组织与结构的变化,并以灰分、亚甲基蓝脱色能力、碘值以及苯酚值分析活性炭吸附性能的变化,对比评价不同预处理方法对活性炭结构及吸附性能的影响。结果表明,水洗对活性炭的结构和吸附性能影响不大;HCl酸洗以及HCl酸洗+NaOH碱洗使活性炭的比表面积增大以及微孔与中孔比例增加,从而改变活性炭的表面性质,提高其吸附性能;经过HNO3酸洗或HNO3酸洗+NaOH碱洗后,活性炭的中孔和大孔比例增加,比表面积略有下降,吸附性能不及HCl酸洗以及HCl酸洗+NaOH碱洗的结果。用HCl酸洗能更好地提高活性炭对小分子物质的吸附能力;NaOH碱洗能增加活性炭对较大分子的吸附。     

Ni/Al_2O_3及La改性Ni/Al_2O_3催化CO浆态床甲烷化性能

采用等体积浸渍法制备了Ni/Al2O3及La改性的Ni-La/Al2O3催化剂,并考察了其浆态床CO甲烷化反应性能。借助XRD、H2-TPR、CO-TPD、H2-TPD等对催化剂进行了表征。结果表明,La助剂改性制备的Ni-La/Al2O3催化剂较Ni/Al2O3催化剂具有更高的CO甲烷化活性,La助剂的添加促进了Ni物种在载体表面的分散,降低了还原温度,增强了催化剂对CO和H2的吸附能力。La助剂的添加次序对甲烷化活性影响较大,采用共浸渍法制备的催化剂具有最佳的甲烷化活性,CO转化率达到96.3%,CH4选择性和时空收率分别达到87.1%和179.6 m L·kg-1·h-1,优于先浸渍Ni后浸渍La或先浸渍La后浸渍Ni制备的催化剂。     

CuO/γ-Al2O3催化剂制备、表征及其催化湿式氧化含氰废水活性研究

采用浸渍法制备了用于催化湿式氧化工艺的负载型CuO/γ-Al2O3催化剂,采用XRD、FT-IR、SEM对其进行了表征,并以CN-为目标污染物,考察了CuO/γ-Al2O3催化剂的催化活性和稳定性。试验研究表明：催化剂中的活性组分Cu是以CuO的形式存在,并且成功负载于载体γ-Al2O3;对于初始质量浓度为2 000 mg/L的含氰废水,反应温度为130℃,搅拌速度为600 r/min,pH值为8,催化剂投加量为0.5 g/L,氧化剂30%H2O2用量为5 mL/L废水时,反应时间30 min,CN-去除率可达到99%以上;重复使用30次后,催化活性大幅度降低。     

新型SO2和NO吸附-催化剂La-Cu-Na-γ-Al2O3的制备

研究了新型SO2和NO吸附-催化剂La-Cu-Na-γ-Al2O3的制备条件,并用均匀设计法确定了La-Cu-Na-γ-Al2O3的组成.研究表明,当用分步等体积浸渍法制备La-Cu-Na-γ-Al2O3时,以Na2CO3、Cu(NO3)2和La(NO3)3为原料,在873K下空气中焙烧制备的含Na2CO3、CuO、La2O3的质量分数分别为8%、5%、5%的La-Cu-Na-γ-Al2O3,具有较好的低温(423K)同时吸附储存SO2和NO的能力.     

V/AC催化剂改性机理及其CO脱硝活性

为探明不同钒负载量对活性炭的改性机理和所制备催化剂的CO脱硝活性,选用椰壳活性炭为催化剂载体,先用硝酸活化活性炭,再用VOSO₄溶液浸渍并煅烧,制得V/AC系列催化剂。对V/AC进行SEM、EDS、BET、XRD和FTIR表征研究,探究V/AC改性机理,结果表明,催化剂表面活性组元均含有V及其氧化物。10%V负载量所制备催化剂能高效利用活性炭孔容并构建出新结构,比表面积和孔体积得以提高。V/AC系列催化剂表面均可观察到V₂O₅和V₂O₃活性组元。随负载量增加羧基和O-H官能团逐渐减少,过多负载量会破坏C-OH、C-O和C=O键。分析脱硝活性可知,具有较优理化参数的10%V负载量催化剂脱硝活性高于其他催化剂,同时15%V负载量催化剂的CO脱硝活性又高于5%V负载量催化剂。相关研究成果可为低温催化剂制备和CO脱硝技术应用提供借鉴。     

磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂吸附甲基橙的性能研究

以壳聚糖、多壁碳纳米管和磁性γ-Fe2O3粒子为原料,通过微乳化法制备出磁性壳聚糖/多壁碳纳米管复合吸附剂.运用XRD和VSM等手段对复合吸附剂进行了表征,并研究了吸附刑配比、吸附剂投加量、甲基橙初始浓度、pH、无机阴离子、溫度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明,γ-Fe2O3磁性粒子和多壁碳纳米管被壳聚糖包裹;引入多壁碳纳米管显著提高了吸附容量;吸附剂的最佳投加量为0.6 g/L;甲基橙初始浓度增大,去除率下降,吸附量上升;酸性环境有利于吸附;降低温度有利于吸附;吸附动力学较好地符合拟二级动力学模型,分子内扩散模型是吸附控制机制之一;吸附等温线更符合Langmuir模型,最大单分子层吸附量为62.97 mg/g.     

Zr对Pt-Sn/γ-Al2O3脱氢性能的影响

通过H2-TPR、H2化学吸附和O2-脉冲等物理化学表征手段,并结合丙烷脱氢催化性能测试,考察了助剂Zr对Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂反应性能的影响,结果表明：少量Zr的添加可显著改善Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂的脱氢稳定性,同时可提高丙烯选择性,降低催化剂表面积碳量.Zr的存在可能加强了Pt与助剂和载体之间的相互作用,提高Pt粒子抗烧结的能力.     

Zr对Pt-Sn/γ-Al_2O_3脱氢性能的影响

通过H2-TPR、H2化学吸附和O2-脉冲等物理化学表征手段,并结合丙烷脱氢催化性能测试,考察了助剂Zr对Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂反应性能的影响,结果表明:少量Zr的添加可显著改善Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂的脱氢稳定性,同时可提高丙烯选择性,降低催化剂表面积碳量.Zr的存在可能加强了Pt与助剂和载体之间的相互作用,提高Pt粒子抗烧结的能力.     

纳米金催化研究取得新进展

<正>近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室王军虎研究团队在纳米金催化研究中取得新进展:在熟知反应机理和材料性质的基础上合理设计开发出以商品化伽马氧化铁(γ-Fe2O3)为载体的Au/γ-Fe2O3催化剂,该催化剂对于CO氧化反应展现出超高活性,约为Au/α-Fe2O3催化剂活性的20倍,显示了明显的载     

纳米氧化铜的制备及光催化降解亚甲基蓝

近年来,印染废水造成环境污染的问题日益严重。为处理印染废水,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,采用化学沉淀法制备出了纤维状和球状两种形貌的纳米氧化铜,利用XRD和SEM对样品进行表征。当催化剂投加量0.1 g、初始pH=9、亚甲基蓝初始浓度5 mg/L、质量分数为30%的H₂O₂滴加量1 mL、紫外光下反应75 min时,亚甲基蓝溶液降解率最高,且催化剂循环使用3次后,亚甲基蓝的降解率仍在88%以上,具有优良的稳定性。纳米氧化铜的形貌相同时,晶粒尺寸越小,对亚甲基蓝催化降解效果越好。相同条件下,球状纳米氧化铜催化降解亚甲基蓝的能力强于纤维状纳米氧化铜。     

改性煤基活性炭的吸附性能试验研究

采用酸、碱对煤基活性炭进行表面改性,并以自制吸附装置考察室温下改性前后的活性炭对四氯化碳、苯的吸附能力。结果表明:经酸、碱改性的活性炭对四氯化碳的吸附能力都有所提高,但对苯的吸附性能没有明显改善;用浓度为0.676 2mol/L的硝酸溶液12.5mL酸改性活性炭可用于处理含Pb2+废水。     

浸渍涂覆法制备高炉渣纤维负载TiO_2复合材料

以高炉渣纤维(BFSF)为载体,采用浸渍涂覆法,在BFSF表面负载TiO_2,制备BFSF负载TiO_2(TiO_2/BFSF)复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)、Zeta电位和纳米粒度分析仪、N2吸附脱附仪、场发射扫描电镜(SEM)及能谱元素分析(EDS)等近代测试方法对TiO_2的晶型、晶粒尺寸、比表面积和TiO_2/BFSF的显微结构进行了表征。并用亚甲基蓝(MB)来模拟印染废水,通过亚甲基蓝降解率的高低,评价样品的光催化活性。试验结果表明:TiO_2浓度为20 g/L,TiO_2悬浮液负载3次时,TiO_2均匀覆盖在BFSF四周,紫外光照射180 min时,亚甲基蓝的降解率为94.8%。TiO_2/BFSF复合材料重复利用4次,亚甲基蓝的降解率依然能够达到65%。     

活性炭改性方式及其微波脱硫脱硝研究现状

活性炭改性是对活性炭微观结构的修缮过程，常用改性方法中微波辐照法和金属负载法因其独特优势备受青睐。近年来，国内外研究者在微波负载金属氧化物活性炭处理污染方面取得一定成果。本文介绍了微波辐照下金属负载活性炭的制备，分析了负载金属种类及其在污染治理方面的效果。微波作为一种环保领域新型加热方式，在微波场中活性炭可以提高加热效率、改善其表征性能。活性炭负载金属可以增加活性炭表面官能团数量，提高活性炭对特定物质的催化脱附能力。其中贵金属单质负载活性炭吸附效果最好，但制备工艺复杂、稳定性差、价格昂贵；非贵金属单质虽然价格低廉，但稳定性不高；过渡金属氧化物负载活性炭不仅工艺简便、成本低廉，而且制得的催化剂具有较好的吸附催化能力，催化剂稳定性得到显著提升。同时，探究了微波辐照下金属负载活性炭脱硫脱硝机理，发现微波辐照金属氧化物活性炭脱硫脱硝更加节能、高效；金属氧化物在微波场中可以降低反应所需活化能，从而降低能耗。展望了微波负载非贵金属氧化物活性炭脱硫脱硝的发展前景，为制备高效脱硫脱硝催化剂提供理论基础。     

乙醇胺改性活性炭及其对二氧化碳的吸附性能

研究了用浸渍法将乙醇胺(MEA)负载于活性炭孔径表面制备新型CO_2吸附剂。在改性剂乙醇胺用量130mL、改性温度60℃、改性时间6h、干燥时间6h条件下对50g活性炭进行改性,然后用改性前后的活性炭从模拟烟气中吸附CO_2,结果表明,改性前活性炭对CO_2吸附量为0.941 mmol/g,改性后为4.165mmol/g,吸附量提高了3.4倍。此方法对活性炭改性有明显效果。     

活性炭表面性质对Pd/C常温氧化CO的影响

采用等体积浸渍法制备了活性炭负载Pd催化剂(Pd/C),通过正交实验研究了活性炭的种类、催化剂的制备条件等对活性炭负载钯催化剂上CO氧化性能的影响,得到了最优的制备条件。并通过N2吸附、程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(H2-TPR)和透射电镜(TEM)等对催化剂进行了表征。正交实验极差分析表明制备各因素对催化剂氧化CO活性影响的次序为:还原剂>活性炭>还原剂用量>还原温度>还原溶pH值。催化剂表征结果表明活性炭的比表面积和孔径分布不是决定Pd/C催化剂性能的关键因素,活性炭的种类、表面组成和性质对催化剂的性能有显著的影响。其中椰壳炭(AC1)表面羧基的活性较高,同时具有较强的表面碱性,有利于活性金属Pd在载体表面的分散,并提高了Pd与载体之间的相互作用,从而使催化剂具有较高的CO氧化性能。提高Pd的担载量,可显著提高催化剂稳定性。以乙二醇作为还原剂,在pH=10,还原温度为60℃的条件下所制备的0.5%Pd/AC催化剂,在反应温度20℃时连续反应120 h仍可保持CO的全转化。     

改性活性炭吸附烧结烟气中氮氧化物的研究

以煤质活性炭为原料,制备了碳酸钾(K2CO3)改性活性炭,模拟烧结烟气条件,考察了其在有SO2、CO2和O2条件下的NOx 吸附效果.试验表明:0.65 mol/L K2CO3改性活性炭的NOx 吸附量最高,120℃时NOx 吸附量可达15.17 mg/g,较原样提高了 20倍以上;随着吸附温度的升高,NOx饱和吸附量...