改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能研究

采用硝酸和双氧水对活性炭进行氧化改性,研究改性活性炭对石脑油中有机氯的吸附性能。采用Boehm滴定和FT-IR方法对改性活性炭表面官能团进行表征并用BET方法分析其物理结构,使用微库仑仪分析产物有机氯含量。结果表明,活性炭通过氧化改性可以在表面大量引入酸性官能团（羧基、内酯基、酚羟基）,酸性明显提高。通过脱氯实验发现,温度的提高可以显著增加改性活性炭的吸附性能,在350℃下,5%双氧水改性活性炭对有机氯的脱除率可高达96.6%。剧烈的氧化作用虽然能引入更多的酸性官能团,但对活性炭微孔结构破坏严重导致物理吸附容量降低,其综合的吸附效果未有显著提高。     

煤基改性活性炭担载复配金属对石脑油脱氯性能研究

用双氧水、磷酸和氨水对煤基活性炭进行表面改性,并担载金属Cu、Al、Ce、K,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱法(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、Boehm滴定法进行表征分析,研究了不同改性条件下活性炭的脱氯性能,尤其探讨了活性炭表面官能团和空隙结构变化对氯化物脱除的影响。研究表明3%双氧水改性活性炭表面的羧基、内脂基等含氧官能团明显增多,内部微孔有所扩充,比表面积增大;担载Ce/Cu/Al的活性炭在金属掺合比1:1:5,油炭吸附比10:1,吸附5 h时,对石脑油氯化物脱除率可达94.43%。     

三元复合驱机采井缓释防垢技术

1．防垢机理 根据三元垢的成分分析，防垢剂应具有防钙垢和防硅酸盐的功能。本产品是含有羧基、羟基、膦基、磺酸基、氨基的多功能基团分子，单体上的羟基、羧基溶于水溶液时，都能离解成H^＋和酸根阴离子，这样的链状分子上有大量负电荷，形成了带有几个负电荷的链状阴离子，这种长链带电荷的多价阴离子被碳酸钙晶核吸附，由于同性电的相斥，使晶粒分散于水溶液中，防止它们聚凝而形成大的晶体。膦基具有极强的与二价阳离子螯和能力；磺酸基具有强烈的分散作用。多种功能基团并存于同一分子中，不同分子量聚合物共存于同一产品中发挥其协同防垢作用。     

液化石油气活性炭脱硫机理及研究进展

综述了液化石油气干法脱硫剂有关活性炭吸附剂的脱硫机理、脱硫路径及脱硫过程动力学的研究,从微孔吸附、含氮官能团催化氧化脱硫、金属催化氧化脱硫、水蒸气催化脱硫等方面对脱硫路径进行了详细讨论,最重要的步骤包括:1微孔吸附H_2S,使单质硫沉积在微孔中;2含N官能团在活性炭孔道内高度分散,形成催化活性中心;3金属离子负载到活性炭表面,与H_2S反应将金属离子还原成单质或低价态离子;4一定的湿度能使活性炭表面形成水膜,促使H_2S解离。分析了干法脱硫中活性炭基脱硫剂的脱硫机理及水膜在脱硫过程中的作用,归纳总结了提高脱硫效率的途径。对活性炭脱硫机理和脱硫过程的动力学进行了讨论,列举其速率表达式,表明反应活化能与硫的沉积量有关。     

双亲分子稳定辽河沥青质的作用及其机理

 为认识双亲分子化合物对沥青质的稳定作用及稳定机理,采用X射线光电子能谱（XPS）分析了辽河沥青质颗粒表面杂原子官能团的类型和含量;采用紫外－可见光谱(UV-Vis)测定添加双亲分子前后沥青质甲苯－正庚溶液中沥青质浓度的变化,进而分析了不同双亲分子化合物对辽河沥青质的分散稳定作用;采用红外光谱(FT-IR)分析初步探讨了十二烷基苯磺酸（DBSA）对沥青质分散稳定作用的机理。结果表明,沥青质颗粒表面含氮官能团主要为碱性的吡啶氮官能团和弱碱性的吡咯氮官能团,含氧官能团主要为碳氧单键和碳氧双键结构,表面杂原子官能团的数量虽然较少,但为沥青质与双亲分子作用的关键因素;双亲分子头部官能团和沥青质颗粒表面杂原子之间的酸碱作用越强,其分散稳定沥青质的能力越强;DBSA通过其磺酸基官能团与沥青质颗粒表面的羟基和氨基形成分子间氢键而吸附在沥青质上。     

煤油共炼残渣性质分析

采用元素分析、工业分析、热重、X射线衍射、扫描电镜、红外光谱等手段对煤油共炼残渣的组成、微观结构、官能团进行分析表征，并通过红外谱图的分峰拟合对官能团含量进行半定量计算。结果表明：残渣的有机物由具有片层堆积结构碳质颗粒组成，无机物由煤油共炼催化剂和煤中的无机矿物质组成；残渣颗粒粒径呈10 μm和2 μm的两级分布，颗粒呈整体无序、局部有序的分布状态。分别采用工业分析和热重分析得到挥发分、固定碳和灰分的含量，两组数据一致：残渣的氢键中羟基自缔合结构占到了47.95%；脂肪氢中亚甲基结构占64%左右；含氧官能团主要以碳氧键和羰基形式存在，含有微量的硅氧键，没有羧基；芳香结构中烷基侧链取代基较多，五取代氢的芳香结构只占约4.5%。     

活性炭载体对醋酸乙烯合成催化剂活性的影响

选择6种活性炭为载体制备了用于合成醋酸乙烯的负载型醋酸锌催化剂,采用N2吸附、程序升温脱附、元素分析、扫描电子显微镜等表征方法,考察了活性炭载体的比表面积、孔结构、表面含氧官能团、表面形貌及化学组成对负载型醋酸锌催化剂活性的影响。研究结果发现,相对于墨水瓶孔结构的活性炭,具有平行板孔结构的活性炭更有利于反应物分子和产物分子在催化剂内表面的吸附和脱附,对应的负载型醋酸锌催化剂的活性较高;相同材质的活性炭载体中,比表面积较大、含CO的表面含氧官能团的比例较大、纯度高、灰分含量低的活性炭载体负载的醋酸锌催化剂的活性较高。     

氢键作用对沥青质超分子聚集的影响

对沥青质进行羧基化、磺化和甲基化反应,从加强与钝化氢键作用两个方面对比研究了不同化学处理对沥青质结构、热稳定性以及沥青质聚集的影响.研究发现:羧基、磺酸基等基团引入沥青质分子后,提高了沥青质分子的极性,增强了分子间的氢键作用,显著促进了沥青质的聚集,并且引入的基团极性越强,促进聚集效果越明显;相反,沥青质中含活泼氢官能...     

活性炭负载FeCl_3胶体催化剂催化苯羟基化制苯酚

采用水热合成法制备FeCl3胶体,并通过浸渍法制备活性炭负载FeCl3胶体催化剂,考察了该催化剂对苯羟基化反应的催化性能。通过XRD、SEM、TEM、FTIR、BET和勃姆滴定等技术对活性炭和催化剂的结构进行了表征。实验结果表明,经硝酸处理后的活性炭中含氧官能团的含量增加,且酸性增强,有利用于FeCl3胶体在活性炭表面的负载和分散。该活性炭负载FeCl3胶体催化剂显示了较高的催化苯羟基化反应活性,在反应温度60℃、反应时间6 h、n(H2O2)∶n(苯)=4、苯用量0.5mL、乙腈用量5 mL、催化剂用量0.38 g、FeCl3胶体负载量3 mmol/g时,苯转化率为50.2%,苯酚选择性为99.2%。     

改性秸秆载体固定化微生物修复石油污染土壤

采用酸性氧化改性秸秆XMG以增强其对微生物的吸附,考察改性剂浓度、改性时间和改性温度对XMG表面官能团含量和吸菌性能的影响;以改性XMG为载体制备固定化微生物用于石油污染土壤的修复,考察其修复效果。结果表明,采用10 mol/L的乙酸在70℃下改性30 min获得了最佳改性XMG,其酸性官能团中羧基摩尔浓度从改性前的0.08 mmol/L增至0.19 mmol/L、内酯基摩尔浓度从0.34 mmol/L增至1.28 mmol/L、羟基摩尔浓度从0.12 mmol/L增至1.07 mmol/L,微生物的吸附量(OD600)从0.209增至0.297,表明改性XMG更有利于吸附微生物。改性XMG固定化微生物与未改性XMG固定化微生物相比,35 d修复石油污染土壤的石油降解率从40.3%提高到了42.9%。     

沥青质中官能团结构和氢键的红外光谱表征

利用傅里叶红外光谱表征渣油沥青质和煤焦油沥青质分子的官能团结构,并通过软件Origin 2018对沥青质红外光谱的氢键区、脂肪族碳氢伸缩振动区和C—O区的吸收峰进行分峰拟合。结果表明：两种沥青质均主要以碳、氢元素为主,二者杂原子的含量存在明显差异,但杂原子官能团的类型基本相同;渣油沥青质中的氢键主要是由苯环O—H与芳香醚键中的O原子、O—H自缔合形成的氢键,而煤焦油沥青质中的氢键主要是苯环O―H与芳香醚键中的O原子形成的氢键;与渣油沥青质相比,煤焦油沥青质的烷基侧链更短。     

密度泛函理论研究Y分子筛的Bronsted酸性

利用密度泛函理论(DFT),研究了Y分子筛骨架上4种O—H(Bronsted酸位)的酸性,计算基于以B酸位为中心的团簇模型,采用BLYP方法。结果表明,通过计算Y分子筛的团簇结构、去质子化能量以及NH3,C5H5N在B酸中心上的吸附能,得出Y分子筛4种O—H的酸性由强至弱顺序为:SOD笼内的O 2 H、超笼内的O 4 H、超笼内的O 1 H/六棱柱内的O 3 H,即Y分子筛中最强的B酸位在SOD笼内。4种酸性中心与碱性探针分子之间的吸附稳定性由强至弱的顺序为O 4,O 1,O 2/O 3,分子筛的空间位阻致使吸附稳定性顺序与酸性顺序不同。探针分子通常倾向于与B酸位在超笼内吸附。     

Pd掺杂Fe催化剂上邻甲酚加氢脱氧理论研究

应用密度泛函理论计算研究了邻甲酚在催化剂Fe(211)表面上的吸附活化行为和加氢脱氧反应性能.在此基础上,探究了过渡金属Pd掺杂以及表面水对Fe催化剂活性和产物选择性的影响.结果表明,邻甲酚通过苯环与催化剂表面发生吸附相比于通过羟基与表面相互作用更具能量优势,有利于活化苯环及CAr—O键.Fe(211)表面上邻甲酚脱羟...     

改性煤基活性炭吸附对硝基苯酚的研究

对不同煤基活性炭、改性煤基活性炭的表面化学特性及吸附对硝基苯酚的性能进行了研究,结果表明,几种改性煤基活性炭的表面酸性官能团均有所增加,吸附对硝基苯酚的能力有较大差异,其中以H2SO4和K2Cr2O7联合改性效果最为显著。     

润滑油基础油氧化链引发反应机理的分子模拟

Chain initiation reactions in the oxidation process of lubricant base stock molecules were studied by molecular simulations. Two ways to initiate lubricant oxidation were investigated. They were the dissociation of chemical bonds in base stock molecules and the reaction between base stock molecules and oxygen (O2), respectively. Reaction activation energies of above methods were calculated. The results show that C—C bonds are more likely to break than C—H bonds to generate free radicals by the pyrolysis of chemical bonds. The C—C bonds with tertiary carbon atoms are preferential positions to crack. However, bond dissociation energies of them are above 360 kJ/mol, which are difficult to occur under lubricant working conditions. The chain initiation is more likely to occur by the way that O2 attacks the two atoms in C—H bonds at the same time, and embeds into the C—H bond to produce hydrocarbon peroxides. And then, the O—O bond is cracked to form hydroxyl radicals and alkoxy radicals. The C—H bonds with tertiary carbon atoms are the preferential reaction sites, whose reaction activation energy is about 190.11 kJ/mol.     

FCC油浆研制中间相沥青泡沫炭

以FCC油浆富芳油制备中间相沥青基泡沫炭,在箱式电阻炉内800~1 400 ℃范围、通入1 L/min氮气稀释空气的条件下,考察了中间相沥青泡沫在炭化前后的SEM微观形态、表面官能团和XRD衍射图的变化情况,尤其是炭化温度的影响。SEM照片表明：随炭化温度升高,泡沫炭孔壁逐渐被破坏。XRD分析结果表明：随炭化温度升高,泡沫炭的晶格规整性得到改善。红外分析结果表明：中间相沥青泡沫固化后,表面存在大量的C-H、C=O和COO-基团,经过炭化后,COO-和C-H含量减少,O-H含量增加,在1 100 ℃以上继续炭化,泡沫炭表面的C-H,C=O,O-H和COO-基团含量变化较小。综合考虑泡沫炭的表面官能团、晶格参数和形态,适宜的炭化温度为1 100 ℃,在此温度下可以得到形貌较好、孔径为150~300μm的泡沫炭样品,其晶体结构参数La,Lc,N,d002分别为2.5 nm,2.31 nm,10,0.347 6 nm。     

载体改性对Fe-Mn/AC低温选择性还原催化剂脱硝性能的影响

以经硝酸、柠檬酸、氧等离子体改性的活性炭(AC)和未改性活性炭为载体,以Fe、Mn为活性组分,采用等体积浸渍法制备了一系列Fe-Mn/AC催化剂。采用N2物理吸附、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂进行了表征,研究了载体改性对Fe-Mn/AC催化剂脱硝性能的影响。结果表明：所研究的载体改性方法主要是通过调控活性炭表面含碳氧双键官能团的数量来改善NH3的吸附特性,从而提高烟气低温选择性还原(SCR)反应的脱硝率;所研究的改性方法不会对Mn、Fe活性组分产生显著影响;硝酸和柠檬酸改性的Fe-Mn/AC催化剂在反应温度120 ℃和空速8000 h-1条件下,脱硝率均为95%左右;柠檬酸可以替代硝酸,用于低温SCR催化剂载体活性炭改性,从而便于工业生产。     

丙烯环氧化反应组分在TS-1中扩散行为的分子模拟

利用蒙特卡罗法(MC)及分子动力学(MD)方法,研究了钛硅分子筛（TS-1）催化丙烯环氧化反应中丙烯(C3H6)、过氧化氢（H2O2）及环氧丙烷（PO）在甲醇溶剂和分子筛中的扩散行为。计算了333K、400kPa时,C3H6/CH3OH、H2O2/CH3OH、PO/CH3OH混合体系在TS-1上的吸附等温线;在MC模拟基础上,计算了333K下C3H6、H2O2、PO在甲醇溶剂中的无限稀释浓度扩散系数和在TS-1中的扩散系数。研究发现,分子筛中吸附的分子个数对反应组分在分子筛中扩散有重要影响;在甲醇溶剂存在下,C3H6、H2O2主要在TS-1的直孔道中扩散,而PO则主要在曲折孔道扩散。     

超重力场中共存物质对O3/H2O2工艺降解硝基苯的影响

以硝基苯为模拟污染物,研究了常见无机钠盐和有机物在超重力场中对O3/H2O2工艺降解硝基苯的影响,同时考察了超重力技术强化O3/H2O2工艺降解硝基苯的作用机理。结果表明超重力技术通过强化臭氧传质速率提高臭氧溶解量进而提高硝基苯的去除率。超重力场中共存物对硝基苯的降解动力学产生不同的影响,其中碳酸钠、氢氧化钠、磷酸钠、硫酸钠和硝酸钠对硝基苯的去除具有促进作用,主要作用原理是添加物可升高溶液pH值进而促进臭氧分解产生羟基自由基(·OH)提高了氧化效率;氯化钠、碳酸氢钠、硫酸氢钠、乙醇、乙酸、甲酸和叔丁醇对硝基苯的去除具有抑制作用,其中添加硫酸氢钠、乙酸和甲酸使溶液pH值降低阻碍了自由基链反应的进行,而氯化钠、碳酸氢钠、乙醇和叔丁醇可消耗·OH,从而对硝基苯去除产生抑制作用。