微波法制备AgCeY吸附剂及其脱硫性能的研究

采用微波辅助法成功制备了AgCeY吸附剂,采用XRD,BET,XPS和Py-FTIR等技术对吸附剂进行了表征,并对吸附剂的制备条件,平衡等温吸附,动力学和热力学进行了研究。研究表明：在微波辐射时间20 min,微波功率400 W,微波温度70 °C条件下制备的AgCeY吸附剂具有最佳的吸附脱硫性能。微波法制备的AgCeY吸附剂比传统的液相离子交换法制备的AgCeY具有更高的路易斯酸度,并且其脱硫能力有了显著提高。噻吩（TP）和苯并噻吩（BT）在AgCeY吸附剂上的吸附过程可用Langmuir模型来描述,动力学模型可用伪一级模、伪二级模型和Langmuir模型来描述。TP和BT在AgCeY吸附剂上的吸附过程是传质控制的,并且是一个自发放热过程。     

AgY分子筛对燃料油中噻吩及苯并噻吩的吸附性能

采用固相离子交换法制备了AgY分子筛,通过静态吸附实验,研究了AgY分子筛对模拟燃料油中有机硫化物噻吩(T)和苯并噻吩(BT)的吸附平衡和吸附动力学特性,并用Freundlich、Langmuir、Toth吸附模型以及准n阶和修正的准n阶动力学方程分别对吸附平衡数据和吸附动力学数据进行拟合,同时分析AgY分子筛吸附T和BT过程中的质量传递和颗粒内扩散。结果表明,Langmuir、Toth吸附模型和修正的准n阶动力学方程能够很好地描述AgY分子筛对燃料油中T及BT的吸附行为,且AgY对BT的吸附能力强于对T的吸附;T和BT从溶液中传递到吸附剂外表面是一个非常快速的过程,随着颗粒内部扩散的进行,扩散速率逐渐减慢直至平衡,颗粒内部扩散对BT的影响较大。     

四氯乙烷的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了四氯乙烷在吸附剂M上的吸附热力学和动力学特性。研究结果表明：四氯乙烷在吸附剂M上的吸附等温线属于典型的L型吸附曲线,吸附剂M对四氯乙烷的吸附符合Langmuir吸附等温方程,吸附可以自发进行,吸附过程为放热过程,属于物理吸附;吸附剂M对四氯乙烷的吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,随温度升高,初始吸附速率以及吸附速率常数均呈现增大趋势。     

H-103大孔树脂对对硝基苯酚吸附行为的研究

研究了H-103大孔树脂对水溶液中对硝基苯酚的吸附动力学及热力学特性,通过静态吸附实验,探讨了温度、初始浓度、振荡速度对吸附动力学的影响。该吸附符合一级动力学吸附方程,颗粒内扩散过程是影响吸附速率的主要控制步骤。吸附符合Freundlich等温吸附方程,吸附为放热的物理吸附过程,适当降低温度有利于吸附,     

环戊烷中的苯在活性炭纤维上的吸附特性

通过活性炭纤维对环戊烷溶剂中的苯进行吸附,研究了吸附过程中的吸附平衡,热力学和动力学特征。采用Freundlich方程对吸附平衡进行拟合,计算了吸附过程中的自由能变ΔG、焓变ΔH及熵变ΔS。结果表明吸附过程是自发进行的物理吸附过程,且吸附过程中放出一定的热量。同时采用了拟一级动力学和拟二级动力学对吸附动力学进行分析,结果表明吸附过程符合拟二级动力学方程,随着吸附温度的增大,吸附速率随之增大。     

Co对Cu~+-13X分子筛选择吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换法制备了Cu+-13X和Co2+/Cu+-13X两种分子筛吸附剂,运用XRD,SEM,FTIR等手段对其进行表征。通过静态吸附实验与动力学吸附实验研究了两种吸附剂对模拟汽油的吸附性能,并采用Langmuir模型对静态吸附平衡数据进行拟合,同时采用Crank单孔扩散模型对动力学吸附数据进行拟合。实验结果表明,当Co2+/Cu+-13X吸附剂中Co含量为2.35%(w)时,Co2+/Cu+-13X吸附剂的吸附脱硫效果最佳;Co2+/Cu+-13X吸附剂对噻吩(TP)和苯并噻吩(BT)的最大吸附量相对于Cu+-13X吸附剂分别提高了42.1%和18.8%;Co与Cu之间可发生协同作用,Co2+抑制Cu+向Cu2+的转换,有助于提高吸附剂的脱硫性能;两种吸附剂与噻吩类硫化物之间主要是π配位作用,不存在S-M配位作用;采用Crank单孔扩散模型可很好地描述两种吸附剂的动力学吸附过程,且在TP和BT双组分动力学吸附过程中,Co2+可提高Cu+-13X吸附剂对BT的吸附选择性。     

稀土元素对Cu~+-13X分子筛吸附2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的影响

采用离子交换法制备了Cu~+-13X及负载稀土元素Ce的Cu~+-13X分子筛(Ce/Cu~+-13X)吸附剂,分别从静态吸附平衡及动力学测试两方面考察了两种吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的吸附性能;分别采用Langmuir模型和修正的Langmuir模型对单、双组分静态吸附平衡数据进行拟合,采用Crank单孔扩散模型对动力学数据进行拟合。拟合结果表明,数据与模型吻合均很好。计算得到了Ce/Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩单组分的最大吸附量分别为165.1,193.0 mg/g,分别大于Cu~+-13X吸附剂对2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩的最大吸附量(153.6,180.2 mg/g)。负载稀土元素对Cu~+-13X吸附剂的吸附性能有一定的促进作用,能够减弱2,5-二甲基噻吩和苯并噻吩之间的竞争吸附。     

活性炭臭氧化改性及其对噻吩的吸附热力学和动力学研究

 采用臭氧对椰壳活性炭、煤基活性炭进行氧化改性，研究了改性活性炭对噻吩的静态吸附热力学和动力学特征。结果表明，臭氧化改性提高了活性炭对噻吩的吸附容量和Langmuir、Freundlich 2种吸附等温线方程的相关性。根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、吉布斯吸附自由能和吸附熵。吸附热小于0，活性炭对噻吩吸附是放热反应。采用拟一级、拟二级速率方程来考察吸附动力学，并计算了这些动力学模型的速率常数，拟二级模型和实验数据之间有较好的相关性。同时对吸附机理进行了分析。     

活性炭臭氧化改性及其对噻吩的吸附热力学和动力学

采用臭氧对椰壳活性炭、煤基活性炭进行氧化改性，研究r改性活性炭对噻吩的静态吸附热力学和动力学特征。结果表明，臭氧化改性提高了活性炭对噻吩的吸附容量和Langmuir、Freundlich2种吸附等温线方程的相关性。根据热力学函数关系计算了等量吸附焓、吉布斯吸附自由能和吸附熵。吸附热小于0，活性炭对噻吩吸附是放热反应。采用拟一级、拟二级速率方程来考察吸附动力学，并计算了这些动力学模型的速率常数，拟二级模型和实验数据之间有较好的相关性。同时对吸附机理进行了分析。     

AgY分子筛的制备及其吸附脱除模拟燃料中吡啶的性能

采用离子交换法制备了AgY分子筛,利用X射线衍射对AgY分子筛进行了表征,并分别以NaY和AgY分子筛为吸附剂进行模拟燃料中吡啶的静态吸附脱除试验。结果表明,AgY分子筛的吸附脱氮能力强于NaY分子筛,且AgY分子筛较适宜的吸附脱氮条件为：当模拟燃料用量为15 mL时,分子筛用量0.2 g、吸附温度333 K、吸附时间40 min。采用Materials Studio软件建立了NaY和AgY分子筛团簇模型,模拟计算了吡啶分子在NaY和AgY分子筛团簇上的吸附能及其与活性中心的距离,结果表明,吡啶与AgY分子筛活性中心的距离小于NaY分子筛,故AgY分子筛的吸附性能好于NaY分子筛。吸附等温线研究结果表明,AgY分子筛对模拟燃料中吡啶的吸附行为符合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附热力学和动力学研究结果表明,此吸附反应是自发进行的吸附熵增过程;在333 K温度条件下,此吸附过程符合准二级动力学模型。     

负载Ag~+的13X分子筛对乙硫醇和噻吩的吸附性能

用静态吸附方法研究了负载Ag+的13X分子筛对乙硫醇和噻吩的吸附动力学。实验结果表明,在相同的条件下乙硫醇的吸附速率大于噻吩,30℃时乙硫醇和噻吩的单组分吸附平衡量分别为136．2mg／g和45．0mg/g,乙硫醇-噻吩二组分的吸附平衡量分别为104．3 mg／g和12．7 mg／g,乙硫醇在与噻吩的竞争吸附中占优势。用Langmuir模型对乙硫醇和噻吩的单组分吸附平衡量进行关联,乙硫醇和噻吩吸附平衡量计算值与实验值的误差分别为5．64％,2．89％;用修正Langmuir模型对乙硫醇-噻吩二组分的吸附平衡量进行关联,乙硫醇和噻吩吸附平衡量的计算值与实验值的误差分别为9．02％,6．32％。     

Ni2+、Ba2+改性NaY分子筛的制备及其吸附脱氮性能研究

采用离子交换法得到了不同改性温度、改性浓度下的Ni-Ba-Y分子筛,并研究其对模拟燃料中喹啉的吸附脱氮性能。结果表明：改性温度70 ℃、离子浓度为0.25 mol/L下改性得到的Ni-Ba-Y分子筛吸附脱氮效果较佳;在此条件下得到的Ni-Ba-Y分子筛与标准NaY分子筛XRD的特征峰型完全相同但峰强度略有降低,FT-IR谱图显示Ni-Ba-Y分子筛的1 147 cm-1峰明显减弱,且1 024 cm-1峰发生了蓝移现象,说明Ni2+、Ba2+已交换到NaY分子筛骨架上;分别采用Langmuir,Freundlich,Langmuir-Freundlich模型对Ni-Ba-Y分子筛吸附喹啉的吸附等温线进行了拟合,3种模型相关系数相当,但更适合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附时间对NaY,NiY,Ni-Ba-Y 3种不同改性分子筛对模拟燃料中喹啉氮的吸附影响表明,Ni-Ba-Y分子筛吸附性能与NaY分子筛相比略有提高,NiY分子筛的吸附脱氮性能最高。     

无黏结剂沸石分子筛的制备和应用进展

对无黏结剂沸石分子筛的制备和应用进展进行了综述,介绍了无黏结剂沸石分子筛的3种制备方法:液固相转化法、气固相转化法和组装成型法,概述了无黏结剂沸石分子筛在吸附分离、离子交换、催化反应以及生物大分子分离等领域的应用状况,探讨了今后无黏结剂沸石分子筛在优化制备工艺、改善机械强度、拓展应用和提高性能等方面的研究重点。     

吸附法脱除异戊烷中的3-甲基丁烯

采用水溶液离子交换法制备了AgY和AgMOR分子筛吸附剂,在固定床中考察了分子筛吸附剂种类及吸附温度、床层高度、原料气流量等条件对脱除异戊烷中的3-甲基丁烯效果的影响。实验结果表明,AgY和AgMOR分子筛保持原有的骨架结构;AgY分子筛可作为脱除异戊烷中3-甲基丁烯的吸附剂;在20℃、0.1MPa、原料气流量为40mL/min时,经过两次离子交换的AgY(2)分子筛吸附剂的饱和吸附量为115mg/g;在固定床中,不可利用床层高度(LUB)与原料气流量有关,与床层高度无关,但只有当床层高度超过LUB时,才有吸附效果;AgY分子筛吸附剂可脱附再生18次。     

Sr2+交换调控ETS-4分子筛选择性吸附CH4中N2性能

以正硅酸四乙酯为硅源、三氯化钛为钛源,采用水热法合成了Na-ETS-4材料,并通过Sr²⁺交换和热处理制备了不同Sr²⁺交换度的改性Sr-ETS-4样品;采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、热重-差热(TGA-DSC)和拉曼光谱等手段对样品进行了分析表征;实验测定结合分子模拟的方法研究了改性前后分子筛样品对N₂和CH₄的吸附性能。结果表明：合成的Na-ETS-4与Sr-ETS-4样品均呈现片状堆叠的晶体结构;随着Sr²⁺交换度的增加,改性Sr-ETS-4样品的热稳定性提高,N₂吸附速率增加,Sr-ETS-4-0.10-270样品的吸附速率常数较Sr-ETS-4-0.02-270样品提高了32倍,且N₂平衡吸附量逐渐上升。模拟计算结果也表明,Sr²⁺交换改性可以增加ETS-4分子筛对N₂的吸附容量与N₂/CH₄分离因子。离子交换和热处理对ETS-4分子筛的调控显著提升了N₂/CH₄的平衡及动力学选择性,有助于实现天然气中N₂的选择性吸附分离。     

黏结剂对5A分子筛吸附正构烷烃行为的影响

采用真空重量法研究了黏结剂对5A分子筛吸附正构烷烃平衡行为的影响。实验结果表明,与无黏结剂5A分子筛相比,有黏结剂5A分子筛具有更低的正构烷烃吸附容量、更大的吸附特性曲线关联因子以及更低的吸附热;由吸附容量和SEM分析结果推断,黏结剂影响5A分子筛的吸附容量是因其稀释了分子筛中吸附组分的含量以及堵塞了部分分子筛有效孔道;黏结剂对吸附特性曲线关联因子的影响主要是由于添加黏结剂改变了吸附质分子和吸附位间的极性相互作用;黏结剂对吸附热的影响则主要源于部分吸附质分子在黏结剂表面的吸附作用。     

5A分子筛吸附正己烷的性能及其表征

测定了两种5A分子筛(5A-1和5A-2)对正己烷的吸附性能,并对它们的结构进行了表征,分析了5A分子筛的微观特性与吸附性能的关系。实验结果表明,与5A-2相比,5A-1的结晶度更高,且5A-1晶粒规整、大小均匀,n(SiO2)∶n(Al2O3)为1.99,具有适度的表面酸性,在30℃下对正己烷的平衡吸附量达到0.16kg/kg,比5A-2提高了约24%。在5A分子筛成型制备中,扩孔剂焙烧以及黏结剂转晶过程中形成的二次孔有利于减小对正己烷吸附的扩散阻力;5A-1具有较小的中孔平均孔径(3.59nm)、较大的中孔比表面积(484.98m2/g)以及适度的中孔和大孔分布,使其对正己烷的吸附速率较快;5A-1对正己烷的吸附平衡时间近似为5A-2的1/12。     

分离液体石蜡的5A分子筛吸附剂的制备

采用水热合成法制得5A分子筛,通过优化原料配比、晶化温度和晶化时问,使得制备的5A分子筛具有一定的吸附液体石蜡的能力。实验结果表明,在最佳晶化温度85℃、最佳晶化时间4 h下,制得的n(Na_2O):n(H_2O)(碱水比)为12:600的5A分子筛试样吸附正癸烷和正十五烷的静态饱和吸附量最大,分别为0.082,0.148 g/g。表征结果显示,碱水比对5A分子筛晶体尺寸有一定影响,较高的碱水比会使生成的晶粒较小,但过高的碱度会使业稳态的晶体发生坍塌,堵塞晶体之间的孔道;晶体的微脱结构对静态饱和吸附量和吸附速率的影响很大,碱水比为12:600的5A分子筛试样中既有微孔又有一定的中孔,使其具有更大的静态饱和吸附量;比表面积大的试样具有更快的吸附速率。     

乙醇吸附法在碳分子筛比表面积测定中的应用

利用自组装的乙醇吸附法实验装置,对制备的5个碳分子筛试样的比表面积进行了测定,采用BET单点法计算试样的比表面积;结合氮吸附法的测定结果,对影响乙醇吸附法测定比表面积的准确性进行了分析。实验结果表明,对5个碳分子筛试样的比表面积,乙醇吸附法与氮吸附法的测定结果相对偏差均在10%以内;乙醇分子的截面积对比表面积的测定有一定影响;在真空干燥器中控制乙醇保持较低的相对压力可减小毛细凝聚现象对比表面积测量误差的影响。乙醇吸附法是一种简易方便的测定比表面积的方法。