CuCl负载型吸附剂吸附CO的研究

利用Cu+能与CO结合形成羰基络合物,将Cu+盐负载到分子筛表面,经过热处理能达到自发单层分散状态,有效提高了CO的吸附量。利用直接混合法将CuCl负载于13X分子筛表面上制备高效的CO专用吸附剂。实验结果表明,将样品置于管式炉内,流动N2氛围保护下,在350℃焙烧4h后,CuCl/13X质量比0.4∶1.0吸附剂表现出较好的吸附性能,CO吸附量可达45mL/g,对工业分离混合气体有重要的意义。XRD也显示,不同质量比的CuCl/13X样品,在N2氛围中350℃焙烧4h后,CuCl晶相峰从有变无,说明CuCl均匀分散于载体表面,提供了更多的与CO络合的铜离子活性中心,进而提高了吸附剂对CO的吸附量。     

分子筛负载CuCl制备CO吸附剂的研究

利用机械混合法将CuCl直接负载于分子筛13X、NaY和NH4X表面上制备高效CO吸附剂.实验结果表明,样品在320℃真空活化后,13X和NaY载体制备的吸附剂表现出较好的CO吸附性,CuCl的最佳分散质量分数分别为0.40 g CuCl/g 13X及0.45 g CuCl/g NaY,CO吸附量分别高达76 mL/g及84 mL/g,脱附质量分数分别为40％和60％,且CO/CO2分离比分别可达1.4和1.9.XRD表明,吸附剂经真空活化后CuCl晶相消失,表明CuCl在载体表面均匀分散,并且可能部分阳离子发生交换,进而提高了CO的吸附量.     

载体对CO吸附剂吸附性能的影响分析

根据CuCl分散于高比表面载体上能有效络合CO进而提高CO吸附量,利用直接负载法将CuCl直接负载于不同载体上经350℃加热形成的CO吸附剂,并对4种载体13X、13Y以及实验室自制的13X/C载体和活性炭的比表面积进行分析,进而考察载体对吸附剂CO吸附量及选择性的影响。分析得出,活性炭比表面积大能有效提高CuCl的分散性和CO吸附量,CO的吸附量最高56mL/g吸附剂,对混合气体分离CO具有一定的研究价值。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭(AC-HN)为载体,Ag NO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/ACHN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫(COS)性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350℃时Cu2O的量达到最高。进一步提高温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5 mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5 h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8 mg/g。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能研究

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭（AC-HN）为载体,AgNO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/AC-HN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫（COS）性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350 ℃时Cu2O的量达到最高。进一步增加温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8mg/g。     

13X沸石分子筛的改性并用于脱除空气中微量乙烯的研究

考察了3种金属离子改性的13X沸石分子筛乙烯吸附剂的性能，发现Ag^＋改性的13X可较好吸附空气中微量乙烯，并获得了制备吸附剂的较佳条件：金属盐负载量1：75，室温下浸制时间为24h，浸渍方式为超声波震荡，焙烧温度400℃，焙烧时间为2h。     

MgCl2／硅胶氨复合吸附剂的制备研究

采用乙醇溶液浸渍法将氯化镁担载于粗孔硅胶上,通过焙烧使氯化镁在粗孔硅胶载体表面分散制备MgCl2／SiO2氨复合吸附剂,研究了焙烧温度和担载量对氯化镁在粗孔硅胶上的单层分散及其氨吸附量的影响。研究结果表明较佳工艺条件为：焙烧温度250℃,担载量0．4g／g,该吸附剂在35℃和高于0．20MPa的吸附条件下有着较好的氨吸附量。     

一种CO吸附剂的制备方法研究

由于盐类通过加热能高度分散在高比表面积分子筛等载体表面上的,利用混合浸渍法将CuCl按一定比例负载于分子筛载体上形成有效活性较高的CO吸附剂,并对所制吸附剂制备过程及吸附性能进行分析研究。结果表明,该方法制备的吸附剂CO吸附量可达56mL/g(吸附剂),对于混合气体分离CO具有一定的研究意义。     

分子筛吸附甲基丙烯酸甲酯中微量水分的研究

研究了3A，4A，5A和13X4种型号分子筛对甲基丙烯酸甲酯中微量水分的静态吸附的动力学性能，做出了4种型号分子筛的吸附动力学曲线；对其结果进行了分析讨论。并进一步研究了13X型分子筛的吸附温度和吸附剂用量对其饱和吸附量的影响。结果表明，13X型分子筛的吸附效果优于3A，4A和5A型分子筛；其在25℃时吸附效果最好，饱和吸附量最大，吸附速率也最快，分子筛的最佳用量为0．4g／mL。FTIR证明13X分子筛同时还吸附了一定量的对苯二酚。     

稀土改性13X分子筛的表征与脱硫性能评价

采用离子交换法制备了Ce/13X、La/13X及La-Ce/13X分子筛吸附剂。通过X射线衍射、N2物理吸附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等手段对吸附剂进行表征,考察对比了三种吸附剂的动态吸附性能以及温度和流速对吸附性能的影响,并对吸附剂进行再生。结果表明,稀土离子改性后的13X分子筛的比表面积、孔体积出现一定程度的下降,分子筛结晶度降低但并未改变其骨架结构。La的载入与Ce具有协同作用,使得双金属改性的La-Ce/13X分子筛在脱硫吸附性能上较单金属改性的分子筛有明显的提高。常温下,空速为6h-1,La-Ce/13X分子筛能够将起始浓度为0.2mg/g的模拟油脱除至0.01mg/g,经过7h后穿透,穿透硫容为6.118mg/g,吸附剂经过氮气气氛300℃焙烧2h后,可较好的再生。     

乙二胺改性壳聚糖对Cu(Ⅱ)的吸附

采用氨基保护法在微波辐射下制备了乙二胺改性壳聚糖吸附剂(ECTS),研究了该吸附剂对Cu2+吸附的影响因素。结果表明,吸附最佳pH为5。吸附遵循拟二级动力学和化学吸附为主的单分子层机理。吸附等温线服从Langmuir等温式。吸附剂的吸附量比壳聚糖高,吸附剂能再生。因此可用于含Cu2+酸性废水的去除或富集。     

羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂吸附重金属的试验研究

研究了羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂在不同参数下对Cu2+、Ni2+和Cr3+吸附的影响,分析比较了复合吸附剂在单组分和多组分溶液的吸附情况。结果表明,复合吸附剂对Ni2+的吸附可以很快达到吸附平衡,而对Cu2+和Cr3+的吸附分别在30 min和180 min时达到平衡;且pH对吸附容量的影响很显著。在多组分吸附体系中,单位复合吸附剂吸附的重金属离子的总毫摩尔数与单组分体系相比有所增加,但每种金属离子的吸附量与单组分体系相比均有下降。     

Effect of Preparation Conditions on the Property Cu/AC Adsorbents for Phosphine Adsorption

Copper-based activated carbon adsorbents (Cu/AC) were prepared and used to investigate the effects of various copper precursors, impregnation solution concentration, and calcination temperature on phosphine (PH₃) adsorption removal from yellow phosphorus tail gas. N₂ adsorption isotherm and X-ray Diffraction (XRD) were used for characterizing the Cu/AC adsorbents. It can be seen that the Cu(N)/AC adsorbent prepared from the Cu(NO₃)₂ precursor has higher PH₃ breakthrough adsorption capacity than other three adsorbent because the surface copper status of it is mainly CuO. Fresh activated carbon requires an optimal impregnation solution concentration (0.05 mol/L) to reach this optimal PH₃ breakthrough adsorption capacity (78.62 mg/g). The result shows that the surface chemical characteristics (Cu content) of activated carbon is more important than the physical ones (specific surface or pore volume) for the PH₃ adsorption performance. When the calcination temperature is 350°C, the Cu(N)/AC adsorbent has the biggest PH₃ breakthrough adsorbed amount of 112.38 mg/g. The present study confirmed that the Cu/AC adsorbents would be one of the candidates for PH₃ adsorption removal from yellow phosphorus tail gas.     

改性凹凸棒石黏土纳米纤维吸附溶液中痕量Hg~(2+)

在HCl的体系中,采用原位聚合法将聚苯胺接枝到凹凸棒黏土得到改性的凹凸棒石黏土(PANI/ATP)。用傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对PANI/ATP的化学结构和形貌特征进行了表征。研究了PANI/ATP对含痕量Hg2+的模拟废水的吸附性能,并考查了影响Hg2+吸附性能的主要因素,以及吸附过程符合的吸附热力学模型。结果表明,当苯胺和凹土的物料配比为m(An):m(ATP)=1:1时得到的PANI/ATP吸附性能较好;吸附实验中,吸附剂用量为0.2 g,吸附时间120 min时,对汞离子的吸附率达到89.73%;对Hg2+的吸附热力学数据拟合结果符合Langmuir吸附等温方程。     

航空煤油在不同孔径的Ag基介孔材料吸附剂上深度吸附脱硫的研究

以3种不同孔径的介孔材料MCM-41,SBA-15,大孔SBA-15(SBA-15-L)为载体,采用离子交换法制备了Ag/Al-MCM-41,Ag/Al-SBA-15和Ag/Al-SBA-15-L介孔材料吸附剂。利用XRD,N2吸附,SEM-EDS,ICP-MS等手段对所制备的吸附剂进行了表征,并在固定床上对航空煤油进行了吸附脱硫研究。结果表明,交换Ag+所制备的吸附剂依然保持介孔材料的特性,并可将含S量为150×10-6的航空煤油中的硫化物,选择性的吸附脱除到S含量低于1.0×10-6。其中,在Ag/Al-MCM-41,Ag/Al-SBA-15和Ag/Al-SBA-15-L吸附剂上,可分别得到8.0,9.0和17.0mL的清洁航空煤油(含硫量小于1.0×10-6)。实验结果也表明,所制备的吸附剂吸附脱硫性能主要取决于介孔材料载体的孔径大小,载体的孔径越大,Ag+的利用率越高,吸附剂的吸附脱硫性能越强。将吸附饱和的Ag/Al-SBA-15-L吸附剂,于空气中在350℃进行再生5h,吸附剂的吸附性能可以100%的恢复。     

石墨烯-13X/LiCl复合吸附剂开式吸附-解吸性能

利用不同质量分数的石墨烯（MLG）与13X/LiCl合成新型复合吸附剂。通过扫描电镜（SEM）和N₂吸附表征复合吸附剂的微观形貌和孔隙特性,测试了复合吸附剂开式环境下的水蒸气吸附及解吸性能,并探究复合吸附剂中石墨烯质量分数对吸附解吸性能的影响。通过80%相对湿度（RH）的高湿工况进一步筛选出盐的质量分数为18.4%的13X/LiCl为最佳盐含量的吸附剂（MZ）作为合成复合吸附剂的基质。实验结果表明：石墨烯增加了复合吸附剂的结构性参数（比表面积,孔体积及孔径）,其中比表面积由未添加石墨烯的MZ [(262±3)g/m²],最大可提升至12G-MZ [(304±4)g/m²];复合吸附剂表现出优异的水蒸气吸附性能,所有复合吸附剂的相对吸附量均高于MZ（0.554g/g）,3G-MZ吸附性能最佳,水蒸气吸附量高达0.587g/g,是13X的2.7倍;除12G-MZ外,随着吸附剂中石墨烯质量分数的增加,水蒸气解吸率随之增加,其中9G-MZ的解吸率接近90%,较MZ（81.8%）提升了9.7%。该研究可为复合吸附剂应用于吸附空气取水提供基础研究数据。     

CaO含量对纳米CaO/Al2O3吸附剂性能的影响

研究了纳米CaO含量对CO2吸附剂微观结构和吸附性能的影响。以纳米CaCO3和铝溶胶为前驱体配制混合浆料,采用挤条方法制备CaO含量为6%～100%的CO2吸附剂颗粒,微观结构性能测试结果表明:CaO含量从6%提高到46%,比表面积从151.3 m2.g.1下降到8.1 m2.g.1,孔容从0.41 cm3.g.1下降到0.07 cm3.g.1,孔径从6.05 nm提高到12.39 nm。提高到CaO含量46%以上,吸附剂比表面积和孔结构没有变化,接近纯纳米CaO。当CaO含量超过27%后,氧化铝呈非晶形。吸附性能测试结果表明:随着CaO含量从12%提高到83%,吸附容量从1.02 mol CO2.kg.1增加到7.05 mol CO2.kg.1,吸附速率提高。研究结果还表明:CaO含量对纳米CaO基CO2吸附剂的微观结构和吸附性能的影响呈非线性关系。与纯CaO相比,加入少量氧化铝能提高吸附剂对CO2的吸附容量稳定性和吸附速率。     

一种球形吸附剂对含铯模拟低放废水的吸附研究

为去除模拟低放废液中的铯离子,以四氯化钛、亚铁氰化钾为原料,采用溶胶—凝胶法,合成了一种球形吸附剂,用扫描电镜对球体表面形态做了表征,测试分析吸附剂对模拟低放废液中铯的静态吸附过程,并研究了吸附剂对Mg2+、Ca2+的抗干扰能力。结果表明,在含铯离子浓度为5 mg/L的模拟低放废液中,吸附剂对铯离子的静态吸附过程遵循准二级动力学模型,符合Freundlich吸附模型,静态吸附容量为0.048 mmol/g,去除率高达90%;在干扰离子Ca2+、Mg2+分别为100 mg/L的条件下,吸附剂的静态吸附容量分别为0.017 mmol/g、0.012 mmol/g,选择去除效率仍分别为31.9%、22.5%,证明吸附剂具有一定的抗干扰能力。     

锰渣-赤泥吸附剂制备及其对铜（Ⅱ）吸附性能

锰渣是锰矿石生产硫酸锰过程产生的酸性过滤渣,赤泥是拜耳法生产氧化铝过程产生的碱性废渣,两种废渣排放量大,综合利用程度低。以锰渣和赤泥为原料,混合焙烧制备锰渣-赤泥吸附剂,实现了两种废渣的中和,制得的吸附剂pH接近中性。研究了锰渣-赤泥吸附剂对溶液中2价铜离子的吸附性能,为废渣的综合利用提供新途径。考察了吸附时间、溶液初始铜离子质量浓度、溶液pH等条件对吸附剂吸附溶液中铜离子的影响。结果表明：不同焙烧温度制得的吸附剂对铜离子的吸附平衡时间为22 h;焙烧温度为700 ℃制得的吸附剂（A700）对铜离子的吸附效果最好,在固液质量体积比（g/L）为0.4∶1条件下,达到平衡时溶液中铜离子的质量浓度可从20 mg/L降低到0.053 mg/L,平衡吸附量为45.739 2 mg/g,对铜离子的吸附去除率达到99.72%。吸附剂A700对铜离子的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。