Fe@γ-Al_2O_3一维杂化纳米结构还原水中Cr(VI)研究

针对纳米零价铁(Fe0)易团聚和易被氧化等问题,采用均相共沉淀及后续热还原退火方法制备了20 nm左右的Fe0均匀分散于一维纳米结构的γ-Al_2O_3中,形成Fe@γ-Al_2O_3纳米杂化结构,研究了其对Cr(VI)金属离子的还原能力。结果表明,该杂化结构不仅能够明显提高纳米Fe0的稳定性,而且能大大改进对Cr(VI)的吸附还原降解能力,降解反应符合1级动力学过程。Fe与Al_2O_3摩尔比为2:5的样品去除效果最好,而且去除率随Fe@γ-Al_2O_3加投量的增加而增加,但是加投量达到2.5 g/L时去除速率达到饱和,反应1 h后可以去除95%以上的Cr(VI)。另外,p H为3时最有利于降解反应,去除速率最快。     

γ-Al_2O_3固载水滑石的制备及其动态吸附Cr（Ⅵ）的性能研究

以γ-Al_2O_3、硝酸镁、尿素为主要原料,通过水热法制备γ-Al_2O_3固载水滑石吸附去除Cr。动态吸附实验的最佳条件为:C=100mg·L~(-1)、V=15mL·min~(-1)、pH=3、m=20g,在此条件下饱和吸附量达到最大值49.2mg·g~(-1)。通过理论分析、实验结果和Thomas模型非线性拟合表明,γ-Al_2O_3固载水滑石对铬的动态吸附效果良好,是治理水环境中铬污染的一种有效方法。     

γ-Al_2O_3对EDTA及其络合物的吸附电性规律

文章探讨了γ-Al_2O_3吸附EDTA及其络合物的特征和电性规律,它们的吸附量随pH上升而下降,氧化铝的表面质子化基因AlOH_2~+是吸附的活性基团。γ-Al_2O_3吸附EDTA或其络合物后等电点降低,属特性吸附。γ-Al_2O_3对络合物不同物种有选择性吸附。另外,对于Cd(Ⅱ)和EDTA不同加入次序和不同加入比例的体系,γ-Al_2O_3对Cd(Ⅱ)的吸附量有较大差别,这在环境保护上有实际意义。     

自组装低负载量Pd/γ-Al2O3催化剂催化氧化甲苯

以PdCl_2和Pd2(dba)3[三(二亚苄基丙酮)二钯]为前驱体,通过浸渍法、沉积沉淀法和自组装法分别制备了负载量(质量分数,下同)为0.03%的Pd/γ-Al_2O_3-IM、Pd/γ-Al_2O_3-DP和Pd/γ-Al_2O_3-SA催化剂用于催化氧化甲苯。在甲苯体积分数为0.1%、空速(SV)为18000 m L/(g·h)条件下,Pd/γ-Al_2O_3-SA催化剂上甲苯实现98%转化率的温度(T98)为220℃,比Pd/γ-Al_2O_3-DP和Pd/γ-Al_2O_3-IM分别降低了40和75℃。通过N2吸附-脱附、XRD、TEM、XPS和H2-TPR对催化剂进行了表征。结果表明:自组装法制备的Pd/γ-Al_2O_3-SA催化剂的比表面积(345 m2/g)和孔体积(0.52 cm3/g)最大,Pd纳米粒子(Pd NPs)平均粒径最小(5.0 nm),活性物种主要以Pd O的形式高度分散于载体γ-Al_2O_3表面。此外,Pd O与载体γ-Al_2O_3之间的强相互作用(SMSI)促进了其催化氧化甲苯的活性。     

Al_2O_3/CTS复合微球对Cr(VI)的吸附性能研究

制备了Al_2O_3/CTS复合微球,研究Al_2O_3/CTS复合微球吸附剂对Cr(VI)的吸附性能。并探讨了Al_2O_3/CTS吸附剂对Cr(VI)的吸附机理,获得相关热力学参数,表明Al_2O_3/CTS复合微球吸附剂对Cr(VI)去除效果良好,是一种很有应用前景的水处理剂。     

活性氧化铝去除打印过程颗粒物的研究

实验使用活性氧化铝(γ-Al_2O_3)去除打印过程中产生的颗粒物,分析了墨粉的形貌和粒径,研究了γ-Al_2O_3对打印过程产生的颗粒物的去除特性。研究发现:墨粉是大小在纳米和微米之间的不规则颗粒物。打印过程产生的颗粒物的粒径分布在50~200 nm,总个数浓度可达3.10×105个/cm3。适度增大净化系统的气体流量和γ-Al_2O_3用量有助于颗粒物的去除。当净化系统气体流量为8 L/min,γ-Al_2O_3用量为200 g,去除率可达70%以上。可见,γ-Al_2O_3净化系统对打印过程产生的颗粒物有较好的去除效果。     

η-Al_2O_3与γ-Al_2O_3在CS_2催化水解反应中的性能比较

通过制备高纯度的前驱体湃铝石获得了η-Al_2O_3材料,采用XRD验证了η-Al_2O_3与γ-Al_2O_3在晶相结构上的差异,比较了两者的表面形貌、织构及酸碱性能,结果显示,η-Al_2O_3与γ-Al_2O_3的比表面积相当,但η-Al_2O_3具有更弱的弱碱位和较少的强碱位,并拥有丰富的中等强度酸性位。将η-Al_2O_3与γ-Al_2O_3作为催化剂应用于CS_2水解反应,结果表明,在(200～450)℃测试温度范围内,η-Al_2O_3催化剂对CS_2的水解活性始终优于γ-Al_2O_3,两种催化剂上CS_2反应的浓度效应也明显不同,推测与它们的酸碱性质影响了对CS_2的吸附能力有关,导致两者催化CS_2水解反应遵循了不同的机制。     

KF/γ-Al_2O_3催化正丁醛合成2-乙基-2-己烯醛的研究

以正丁醛为原料,KF/γ-Al_2O_3为催化剂合成2-乙基-2-己烯醛(异辛烯醛)。对生成的产物2-乙基-2-己烯醛进行气相色谱-质谱分析。并采用浸渍法利用七种不同形貌的γ-Al_2O_3(三叶草1#、三叶草2#、三叶草3#、球系列1#、球系列2#、球系列3#、球系列4#)制备KF/γ-Al_2O_3。考察了Al_2O_3的BET、KF/γ-Al_2O_3的BET、KF/γ-Al_2O_3的XRD。     

γ-Al_2O_3/α-Al_2O_3陶瓷中空纤维纳滤膜制备与分离性能

采用溶胶-凝胶法对平均孔径为230 nm的α-Al_2O_3中空纤维陶瓷基膜改性,利用浸渍提拉法制备得到了平均孔径为1.6 nm,切割分子量为4000 Da的γ-Al_2O_3/α-Al_2O_3陶瓷中空纤维纳滤膜,讨论了操作压力、盐浓度、进料液p H值对膜性能的影响,以及膜对不同无机盐(氯化纳、氯化钙和硫酸钠)与不同染料(506 Da的维多利亚蓝B、408 Da的结晶紫、800 Da的甲基蓝和327 Da的甲基橙)的分离性能。研究结果表明,荷正电的维多利亚蓝B和结晶紫截留率分别为98.2%和96.3%,荷负电的甲基蓝和甲基橙截留率分别为89.7%和35.7%,因而γ-Al_2O_3/α-Al_2O_3陶瓷中空纤维纳滤膜为荷正电膜。     

醇的种类对球形γ-Al2O3多孔结构的影响

以异丙醇铝为原料,稀硝酸为溶胶剂,采用溶胶-油氨柱法制备具有多孔结构的球形γ-Al_2O_3。探究不同碳链长度的醇对产物多孔结构的影响,利用XRD、FTIR、SEM、TG-DTG、比表面积及孔径分析仪对产物进行结构表征。结果表明,醇的种类对球形γ-Al_2O_3的多孔结构产生影响,其中碳链越长的醇,制备出的球形γ-Al_2O_3孔结构越丰富;加入正己醇所制备的球形γ-Al_2O_3比表面积较大,可达到270.9m~2/g。所制备的球形γ-Al_2O_3具有高球形度、丰富的孔结构,可进一步应用于催化、吸附等领域。     

大孔介孔氧化铝的制备及加氢性能研究

以NH4HCO3和Al2(SO4)3为原料,采用共沉淀法,在温和条件下制备出γ-Al_2O_3前体为碳酸铝铵(AACH)和无定形的拟薄水铝石(Al OOH),然后焙烧,成功制备出具有高比表面积的介孔-大孔γ-Al_2O_3载体,并通过NH4HCO3溶液重建γ-Al_2O_3载体孔结构,使其孔径分布相对集中。利用XRD、吡啶吸附FTIR、N2吸附-脱附、SEM及透射电镜等表征方法对调变前后样品进行表征。以催化裂化柴油(FCC)为原料,在小型固定床反应器上进行30 h的加氢性能评价。结果表明,结构重建后的γ-Al_2O_3载体制备的Ni Mo P/γ-Al_2O_3催化剂在反应趋于稳定时,其脱硫、脱氮率达到98.3%和94.1%,加氢性能明显高于结构重建前和以传统γ-Al_2O_3载体制备的催化剂。     

大孔介孔氧化铝的制备及加氢性能研究

以NH4HCO3和Al2(SO4)3为原料,采用共沉淀法,在温和条件下制备出γ-Al_2O_3前体为碳酸铝铵(AACH)和无定形的拟薄水铝石(Al OOH),然后焙烧,成功制备出具有高比表面积的介孔-大孔γ-Al_2O_3载体,并通过NH4HCO3溶液重建γ-Al_2O_3载体孔结构,使其孔径分布相对集中。利用XRD、吡啶吸附FTIR、N2吸附-脱附、SEM及透射电镜等表征方法对调变前后样品进行表征。以催化裂化柴油(FCC)为原料,在小型固定床反应器上进行30 h的加氢性能评价。结果表明,结构重建后的γ-Al_2O_3载体制备的Ni Mo P/γ-Al_2O_3催化剂在反应趋于稳定时,其脱硫、脱氮率达到98.3%和94.1%,加氢性能明显高于结构重建前和以传统γ-Al_2O_3载体制备的催化剂。     

低成本大比表面积γ-Al_2O_3的制备

以廉价无机铝盐硫酸铝为原料,氨水为沉淀剂,十二烷基硫酸钠为添加剂,采用简单沉淀法制备得到较大比表面积γ-Al_2O_3。通过N_2低温物理吸附-脱附、X射线衍射、红外光谱、热重、元素分析、扫描及透射电镜等,研究制备过程中沉淀温度、溶液pH值和添加剂用量对产物γ-Al_2O_3及其前驱体的晶相结构、形貌织构等性质的影响。结果表明,在沉淀温度75℃、硫酸铝浓度0. 25 mol·L~(-1)、溶液pH=9. 0、老化时间12 h和n(十二烷基硫酸钠)∶n[Al_2(SO_4)_3]=0. 375∶1条件下,所得前驱体(拟薄水铝石)经600℃焙烧后,可获得大比表面积(416. 65 m~2·g~(-1))γ-Al_2O_3,并且样品中因十二烷基硫酸钠添加,引入的S及Na等杂质含量极少。     

γ-Al_2O_3对Cu~(2+)的吸附研究

通过改变溶液的pH、γ-Al_2O_3的加入量等因素研究了γ-Al_2O_3对Cu~(2+)的吸附作用,利用紫外-可见分光光度计测定了吸附后剩余的Cu~(2+)的含量,得出了最佳的吸附条件。Cu~(2+)溶液浓度在0.005000～0.03000 mg/L范围成良好的线性关系,线性关系可以表示为A=31.53c+0.1353,线性相关系数为r=0.9987,吸附最佳条件:pH为4,0.1 mg/L Cu~(2+)溶液中投入γ-Al_2O_3 0.4 g,吸附效果较好。     

热处理对γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3性质的影响

采用不同的焙烧温度和时间对γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3进行热处理,并采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段,揭示了热处理条件对这两种Al_2O_3性质的影响规律,并结合表征结果分析了Al_2O_3的相变机理。结果表明,γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3在低温处理时具有一定的结构稳定性,高温下均向稳定的α相转变。低于相变温度处理两种Al_2O_3时,其比表面积和总孔容随焙烧温度的升高有所减少,但经长时间热处理仍保持较高的比表面积和总孔容。在高温条件下,γ-Al_2O_3在900℃转变为θ相,在1 200℃转变为α相;θ-Al_2O_3在1 100℃逐渐向α相转变,且随着焙烧时间增加,α相的含量逐渐增加,在1 200℃快速转变为单一的α相。两种Al_2O_3在高温条件下向α相转变时,孔结构完全坍塌导致比表面积和总孔容迅速降低,形成致密结构的α-Al_2O_3。     

大比表面积的α-Al_2O_3的制造方法

通常的α-Al_2O_3比表面积在1米~2/克以下,所以缺乏良好的吸附性能,这主要是Al_2O_3在1000～1300℃焙烧时使得比表面积变小。本发明是采用简单的工艺方法制得大比表面高强度的α-Al_2O_3。使用的原料是γ-Al_2O_3,η-Al_2O_3等活性氧化铝或X,ρ-Al_2O_3等再水合的过渡氧化铝及铝盐。具体实例:     

Pickering乳液法制备硼亲和微球及其吸附木樨草素性能研究

研究采用纳米Al_2O_3粒子稳定Pickering乳液,3-氨基苯硼酸作为功能单体,制备了具有硼亲和功能的Al_2O_3@聚甲基丙烯酸甲酯(Al_2O_3@MMA-BA)微球,并用于溶液中木樨草素(LTL)的吸附分离。用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、比表面分析和热重分析等方法探究Al_2O_3@MMA-BA微球的理化性质。结果表明,纳米Al_2O_3粒子能很好地稳定Pickering乳液,所制备的Al_2O_3@MMA-BA微球有更大的比表面积。吸附实验结果表明,pH为8.5、温度为318 K时,Langmuir模型最大吸附量为65.46 mol·g~(-1)。同时,Al_2O_3@MMA-BA微球具有良好的再生能力。     

γ-Al_2O_3对聚酰亚胺复合薄膜性能的影响

本文采用水热法,以结晶氯化铝(AlCl_3·6H_2O)为铝源,NaOH为沉淀剂,合成了γ-Al_2O_3。以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4'-二胺基二苯醚(ODA)为有机单体,在含有γ-Al_2O_3的N,N'-二甲基乙酰胺中逐步缩聚反应制备γ-Al_2O_3/PAA复合胶液,经过热亚胺化处理,制备纳米γ-Al_2O_3/PI复合薄膜。结果表明:在填充量较低时,γ-Al_2O_3在PI基体中分散良好。随着γ-Al_2O_3含量的增加,γ-Al_2O_3/PI复合薄膜热稳定性增加;拉伸强度和断裂伸长率先升高后降低,当γ-Al_2O_3掺杂量为5wt%时,达到最大值。     

La-Ni/γ-Al_2O_3对二氧化碳加氢甲烷化的催化活性研究

用浸渍法制备了La-Ni/γ-Al_2O_3催化剂,并采用比表面积(BET)测试、程序升温还原(H2-TPR)等表征手段及热稳定性实验等,研究了催化剂的结构及活性。结果表明,2%的La显著提高了Ni/γ-Al_2O_3的活性并使其比表面积增加,La-Ni/γ-Al_2O_3在反应前的最佳还原活化温度为450℃,最佳反应温度和反应压力分别为450℃、015MPa,且在72h连续反应过程中,甲烷选择性和二氧化碳的转化率都能保持在一个较高的水平。     

海绵负载纳米Al2O3复合吸附剂去除水中硒研究

研究制备了海绵负载纳米Al2O3微球的复合吸附剂(NAS),并用于对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附。结果表明,合成的纳米Al2O3微球(NAO)的平均尺寸为200~400 nm,在海绵上负载NAO会使其分散性更好。当NAO负载量分别为80 mg/g和60 mg/g时,NAS对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附性能为佳,分别需要60、120 min达到平衡,适应pH为2~5;两者均符合准2级动力学模型;NAS对Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)的最大吸附容量分别为137.2、143.9 mg/g,能很好地与Freundlich模型拟合,说明NAS表面不均匀,且属于多层吸附。经过2次的循环,对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的去除率有所降低,但均仍保持在一定的水平,说明NAS可再生循环利用。NAS作为一种新型吸附剂去除水中Se具有较好的应用前景。