锂离子交换ZSM–5型分子筛中水分子吸附特性的分子模拟

用巨正则系综 Monte Carlo(grand canonical assemblage Monte Carlo, GCMC)模拟方法计算了水在 HZSM–5 型分子筛中的吸附热,计算结果与文献报道的实验结果吻合得较好。模拟了水在经锂离子(Li )交换后的 ZSM–5 型分子筛上的吸附等温线。在此基础上,进一步预测了水在不同硅铝摩尔(下同)比的 LinZSM–5 型分子筛中的吸附性质。计算结果显示:分子筛骨架上的硅铝比显著影响水的吸附量和等温吸附曲线,随着硅铝比的减小,分子筛中的自由体积减小,对水的吸附量增加。水分子的主要吸附位置是在 Li 和铝原子的周围,LinZSM–5 型分子筛中存在着 1 个主要的吸附位点。Li 等金属阳离子的交换能有效降低水的吸附热。在吸附量相同的条件下,水的吸附热随着硅铝比的升高而降低。     

水在ZSM-5型分子筛中吸附的Monte Carlo模拟

构建了ZSM-5型分子筛物理模型,采用Connoly表面方法和Solvent表面方法对ZSM-5型分子筛的几何结构和性质进行了模拟分析。通过巨正则系综蒙特卡罗方法(GCMC)模拟研究了水蒸气在ZSM-5型分子筛上的吸附特性。通过模拟方法看到了实验难以表征的水蒸气在分子筛中具体吸附位,研究了压力、温度和硅铝比对ZSM-5型分子筛吸附性能的影响及其吸附热的变化规律。     

二氧化硫在HZSM-5分子筛中吸附的分子模拟

通过实验测定了二氧化硫(SO2)在HZSM-5型分子筛中的吸附性能,采用巨正则系综Monte Carlo方法建立相应的吸附模型,模拟计算相应的吸附行为。在实验与模拟结果相吻合的基础上,进一步模拟计算了SO2在HZSM-5型分子筛中的吸附等温线、吸附微观构型及吸附热等性质。结果表明:随着硅铝比(摩尔比)的增大,分子筛对SO2的吸附量降低,当硅铝比大于191时,硅铝比对SO2的吸附量影响很小。SO2分子主要吸附在氢离子和Al原子周围。在Al原子周围,SO2分子比较集中,同时发现氢离子的存在会阻碍SO2的扩散。在吸附量相同的条件下,SO2在HZSM-5型分子筛的吸附热随着硅铝比的升高而降低。     

ZSM-5分子筛对氮氧化物的吸附特性研究

在SO2污染逐渐得到控制，氮氧化物(NOx)成了大气污染的主要来源。据有关报道：利用两步法消除工厂尾气中的氮氧化物是一种经济有效的办法。本文通过筛选获得一种最理想的、用于吸附NO的分子筛，并给予了合理的解释。经过数学分析和处理，得到动态、静态吸附量方程和传质系数。     

丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的吸附性质的分子模拟

用巨正则系综蒙特卡罗（GCMC）和构型偏倚蒙特卡罗（CBMC）相结合的分子模拟方法,研究了丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛中的吸附性质,并建立了丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的双点Langmuir等温线模型。计算结果显示,模拟结果与文献报导的实验结果相吻合,分子筛骨架上的硅铝比对丙烷的吸附量和吸附等温线无明显影响,并证实双点Langmuir等温线模型能较好地描述丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的吸附性质。     

噻吩类硫化物在FAU分子筛上吸附的分子模拟研究

为了从分子层面探索焦化粗苯中噻吩类硫化物在催化剂上的吸附行为,指导焦化粗苯加氢脱硫精制,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法,在适宜的分子模拟条件下,研究了温度在473.15～673.15K时,单组分噻吩类硫化物在FAU分子筛上的吸附,获得了吸附热、吸附等温线和吸附位等信息;在焦化粗苯催化加氢条件,即压力0.01～1.0MPa、温度573.15K下,考察了多组分硫化物的竞争吸附。结果表明:在473.15～673.15K下,各硫化物的吸附热大小顺序为:2,5-二甲基噻吩>噻吩>2-甲基噻吩;在同一温度、压力下,分子量越小,饱和吸附量越大,饱和吸附量与分子量大小有关;在焦化粗苯催化加氢条件下,在多组分噻吩类硫化物的竞争吸附过程中分子大小占主导地位。     

不可逆吸附的存在对ZSM-5分子筛中扩散的影响

<正>不可逆吸附是指在一定条件下,经长时间抽空或吹扫脱附仍脱不出去的那部分吸附质,它们在催化反应中起着十分重要的作用.在沸石分子筛中,由于存在特殊的孔道结构,而使不可逆吸附的作用更大;且可设想,不可逆吸附对其中的扩散将有很大的影响.     

ZSM-5型分子筛对二氧化硫的动态吸附性能

采用ZSM-5型分子筛吸附脱除烟气中的二氧化硫,分析了其动态吸附过程的基本特性,以及硅铝物质的量比、温度、空速等影响因素.结果表明:ZSM-5型分子筛对二氧化硫的吸附符合Langmuir吸附等温线类型,属于单分子层物理吸附.用硅铝物质的量比为38的ZSM-5型分子筛,在温度为25 ℃、空速为700 h-1、入口二氧化硫体积分数为0.3%条件下,测量吸附饱和时间为180 min,饱和二氧化硫吸附容量为0.018 g/g.温度较低、硅铝物质的量比较小、空速较低的条件下,ZSM-5型分子筛对二氧化硫的吸附性能较好.     

ZSM-5分子筛吸附水中苯胺的性能及应用

研究了高硅ZSM-5分子筛去除水中苯胺的效果,模拟废水的静态试验结果表明:ZSM-5分子筛对苯胺的吸附速率非常快,吸附时间为5 min时,吸附率＞90%;当分子筛用量为8 g/L时,水中苯胺的吸附率可达95.7%;随着pH的增加,苯胺在沸石上的吸附率增大;温度增加,吸附率有所增加,但即使在常温下,苯胺的吸附率也能达到96%;ZSM-5分子筛对苯胺的最大吸附量可达37.322 5 mg/g,其吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式.对实际苯胺废水的处理结果也表明ZSM-5分子筛不仅可有效地去除苯胺,还可以有效地去除废水中的CODCr及NH3-N等.     

页岩中黏土矿物吸附特性分子模拟

页岩的吸附解吸特性对页岩气资源开发具有重要意义。为深入了解页岩中黏土矿物微观吸附机理, 利用Material Studio 分子模拟软件构建了伊利石、蒙脱石和高岭石3种黏土矿物分子模型, 采用巨正则Monte Carlo(GCMC)方法对3种模型的等温吸附量和吸附热进行了模拟计算。研究表明, 在相同温度和压力条件下3种黏土矿物对CH₄分子的吸附量大小顺序是伊利石>蒙脱石>高岭石;随压力增大3种黏土矿物对CH₄分子的吸附量均有所增加, 而且伊利石和蒙脱石对CH₄分子的吸附量对压力变化更为敏感;3种黏土矿物的等量吸附热均小于42 kJ·mol^-1, 对CH₄的吸附为物理吸附;随着温度的升高, CH₄分子的吸附热和吸附量均减小。     

改性人造沸石吸附处理高氟饮用水的试验研究

为解决我国高氟区农村和小城镇居民饮用水氟超标的问题,提供开发高效实用的小型高氟饮用水处理装置的技术参数,采用静态震荡方式以及氟离子选择电极法研究了吸附剂——人造沸石的NH4Cl-FeCl3和NH4Cl-KAl(SO4)2改性方法。结果表明,人造沸石经质量分数分别为3%的氯化铵溶液活化,和5%的氯化铁溶液或4%的硫酸铝钾溶液改性后除氟效果最佳,可使氟离子质量浓度为20～100 mg·L-1的高氟水在8～12 h内达到GB 5749-2006要求。人造沸石NH4Cl-KAl(SO4)2改性方法优于NH4Cl-FeCl3。方法操作简单、成本较低、易于推广。     

用高性能制氧分子筛变压吸附

对沸石分子筛进行离子交换改性 ,同时严格控制成型活化条件 ,开发出变压吸附空分用系列高性能制氧分子筛。测试其氮、氧静态吸附等温线以及吸附热数据 ,并对数据结果进行分析。这为进一步开发和优化变压吸附制氧过程提供了良好的基础     

5A分子筛对铜离子的吸附性能和机理研究

本文测定了铜离子5A分子筛上的吸附平衡和动力学数据，吸附平衡符合Langmuir方程，并得到了模型参数，说明Langmuir模型能够描述本体系的特性，采用XRD对5A分子筛吸附铜离子前后的结构变化进行分析，探讨了其吸附机理，是物理和化学的综合作用，化学作用对吸附效果有促进作用为吸附过程的设计提供一定的参考，也为铜离子和硝酸根离子的废水同时处理提供了一个途径。     

吸附法处理含氟水

以活性氧化铝为吸附剂,测定了ＮａＦ溶液的平衡吸附量和透过曲线。考察了停留时间、吸附质浓度对透过曲线的影响,获得了较佳的吸附过程操作条件,为工业设计放大提供了必要的基础数据。     

天然沸石用于去除水体中有机污染物的效果

用固定床吸附柱方法研究天然沸石,天然沸石和活性炭配合使用去除水中致色有机物的效果,并考察了它们对苯酚与苯胺的吸附作用,结果表明,天然沸石对自来水中致色有机物有明显去除效果,与活性炭配合使用时,能将自来水中致色有机物基本去除,与活性炭不同,天然沸石地苯酚的吸附能力３成于苯胺。     

掺镁铌酸锂晶体吸收边紫移及占位离子的离子极化模型

测量了系列Mg~(2+):LiNbO_3晶体的吸收边,根据晶体吸收边紫移和离子极化理论,提出:Mg~(2+)将首先取代位于Li~+位的Nb~(5+),当浓度超过5mol％后,才开始进入正常Li~+位。此模型可解释Mg~(2+):LiNbO_3抗光折变增强和光电导增大的机制。     

迎头色谱法测ZSM—5分子筛的表面酸性

本文介绍了用有机碱的迎头色谱法配合TPD技术测定ZSM-5分子筛催化剂的表面酸性,以甲醇转化高辛烷值汽油的HZSM—5催化剂为例,观察到了它有与Y型及氢丝光沸石不同的高温部分强酸峰,因此它能使甲醇转化成高辛烷值汽油,随着催化剂再生次数的增加,酸量逐渐减少,强酸峰顶温度向低温方向转移,油品中芳烃含量也逐渐降低。这一方法的建立,为进一步了解在HZSM—5催化剂上甲醇转化成高辛烷值汽油的机理提供了有价值的信息。     

水质和搅拌速率对天然沸石铵离子交换平衡的影响

本丈利用Fick第一定律和物料衡算推导出膜扩散控制模型,并与粒内扩散控制Vermeulen模型处理沸石交换氨氮的动力学数据,描述了氯化铵溶液中铵离子浓度和搅拌速度对离子交换控制步骤的影响,计算出不同条件下膜扩散系数D／δ和粒内扩散系数D的值,并通过对沸石交换初沉池和沉砂池出水中氨氮的动力学研究,为沸石吸附再生工艺处理含氨废水工艺参数的确定提供了理论依据。