甲烷在高比表面积活性炭上吸附行为的初步研究

采用以石油焦为原料、ＫＯＨ为活化剂制得的高比表面积活性炭作为吸附剂,研究了甲烷在这种活性炭上的吸附行为,探讨了活性炭的比表面积和孔结构与其甲烷吸附性能的关系以及吸附温度对甲烷吸附行为的影响。结果发现,活性炭的比表面积和孔结构是决定其甲烷吸附性能的主要因素;活性炭对甲烷的吸附量随吸附温度的升高逐渐减少;比表面积为２９５３ｍ２／ｇ的高比表面积活性炭在２６℃、３．５ＭＰａ下对甲烷的质量吸附量为０．２８９ｇ／ｇ,换算为标准状态（ＳＴＰ）下的体积吸附量为１２１Ｖ／Ｖ。     

高比表面积氮化钼的合成技术及工艺条件研究

采用溶胶-凝胶法制备负载型氮化钼的前驱体,采用流化床反应器、三级脱水、循环未反应氮化剂的流化氮化新工艺实现了氮化钼的批量合成。采用正交试验方法确定较优氮化条件为:空速70000h-1,氢氮体积比4,在375～550℃区间的升温速率1.2℃/min,氮化终温650℃,氮化钼前驱体MoO3的质量分数10%。采用BET,XRD,SEM等方法对制备的氮化钼及其前驱体进行表征,结果表明,采用溶胶-凝胶法制备的前驱体活性组分分散均匀,制备的氮化钼比表面积较大,当MoO3负载量(质量分数)超过15%后可以明显看到氮化钼的衍射峰。     

高比表面积SiC的制备及在克劳斯尾气脱硫中的应用

介绍了以丙烯作为碳源采用化学气相浸渗法将热解碳渗入介孔氧化硅材料SBA-15中得到SiO2/C材料,然后在1 250℃高温和惰性气体保护下将该材料碳热还原转化为高比表面积的SiC材料,以其为载体制备氧化铁催化剂的方法.并对SBA - 15和SiO2/C及SiC材料进行XRD表征,氮吸附BET法测定了这3种材料的比表面积、孔体积和孔径.结果表明,碳化硅材料的比表面积100.7 m2/g,孔体积0.29 cm3/g,平均孔径11.7 nm.将碳化硅负载氧化铁催化剂用于克劳斯尾气脱硫,催化剂表现出较好的活性和寿命.     

石墨相氮化碳的单金属掺杂改性研究进展

聚合物半导体石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种可见光敏感无金属光催化剂,具有合适的带隙能量和导带、价带位置,广泛应用于光解水、污染物降解等领域,但光催化活性仍受一定限制。带隙调控是改性的主要策略之一,其中,金属掺杂可大幅降低带隙能量,改善导带和价带位置,获得更好的电荷分离/转移效率,提高g-C₃N₄对可见光的吸收能力,增强光催化活性。综述了近年来g-C₃N₄单一金属掺杂改性的研究,主要包括贵金属、碱金属和过渡金属掺杂等,提出了单一金属掺杂存在的问题,并对未来发展方向进行了展望。     

高比表面积炭质吸附剂吸附性能评价方法的研究

采用热重天平和吸附剂评价装置测试了高比表面积炭质吸附剂对甲烷的吸附性能,论述了其影响因素和相关校正过程。测试结果表明,在相同的甲烷气体压力下,质量吸附量不随吸附剂质量变化而改变,压力越高,其误差越小,当压力为4 90MPa时,质量吸附量误差不足0 8%;体积吸附量的校正误差不超过1%。     

石墨相氮化碳基Z-Scheme体系光催化分解水研究进展

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)以独特的电子结构、稳定的化学结构和显著的可见光活性而备受瞩目,g-C_3N_4基Z-Scheme光催化体系能够有效地降低光生电子空穴的复合几率,提高光源吸收利用率。介绍了光催化分解水的反应机理,综述了g-C_3N_4基Z-Scheme体系在光催化水氧化、光催化水解制氢、光催化全分解水方面的应用,并对未来Z-Scheme的发展进行了展望。     

铁改性石墨相氮化碳催化苯酚羟基化反应合成二酚

石墨相氮化碳(g-C3N4)以其独特的电子结构和化学特性引起了广泛关注。以双氰胺和硝酸铁为原料,制备了Fe改性的石墨相氮化碳(Fe/ g-C3N4),采用红外光谱、XRD和N2吸附-脱附等分析手段对g-C3N4和 Fe/g-C3N4 进行了表征,并用以催化苯酚羟基化反应合成二酚,研究了Fe/ g-C3N4催化性能的影响因素。结果表明,Fe/ g-C3N4材料具有良好的介孔结构,Fe的引入改变了g-C3N4层状结构的层间距。当苯酚/H2O2摩尔比为2/1、铁负载量为0.7%(质量分数)、反应温度为50 ℃、反应时间为6 h时,苯酚的转化率达到39.7%,邻苯二酚和对苯二酚的总选择性为85.8%。重复实验结果证实该催化剂可以重复使用。     

溶液聚合法制备的氮化碳催化二氧化碳与环氧化合物环加成

为提高石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的催化活性,以三聚氰胺和三聚氰氯为原料,通过溶液聚合,制备了含有大量表面碱性基团的g-C_3N_4。通过扫描电镜、透射电镜、元素分析、X射线衍射和X射线光电子能谱对所得材料进行了表征。结果表明,与体相g-C_3N_4相比,所得材料具有较低的结晶度和较高的表面胺基含量。将其用于催化二氧化碳与环氧氯丙烷环加成制备环状碳酸酯,并考察了反应条件对催化性能的影响。结果表明,与体相g-C_3N_4相比,所制备的催化剂活性提高了14.8倍。在反应温度140℃、二氧化碳压力3.5 MPa、环氧氯丙烷10mL、ZnBr_2用量1%的条件下反应2h,环氧氯丙烷的转化率可达98.9%,环状碳酸酯的选择性为99.1%。     

高比表面积氮化钨催化剂的合成与表征

用程序升温反应合成了高比表面的氮化钨催化剂,并考察了氮化钨的合成路径.结果表明,高比表面的氮化钨具有明显的介孔特征,比表面达到45 m2/g.WO3在氮化过程中,要经历W20O58、W20O40等中间过渡态.     

掺杂金属的碳化硼氮的制备及其对柴油中含硫化合物的吸附

用三聚氰胺与硼酸合成了一种具有新形貌的介孔碳化硼氮（CBN）材料,并在其中掺杂Ag、Ni、Cu,合成出掺杂金属的碳化硼氮（M-CBN）。采用N₂吸-脱附、SEM、XRD、NH3-TPD等手段对CBN与M-CBN进行了表征,考察了焙烧温度对CBN的影响及CBN与M-CBN对国V标准柴油中含硫化合物的吸附性能。结果表明,在890℃下焙烧制得的CBN比表面积高达1368 m2/g,3种掺杂不同金属的M CBN比表面积也均在1000 m2/g以上。CBN与M-CBN的形貌均为具有锋利边缘的类台阶状,且其孔径集中分布在3~10 nm之间。吸附过程为可自发进行的放热反应,15℃时的脱硫效果最佳。与CBN相比,M-CBN的总酸性位明显增多,吸附脱硫效果也更为优越,加入质量分数为1.25%的Ag-CBN吸附剂可使国V标准柴油中硫质量分数降至1 μg/g以下。Ag-CBN经4次再生循环使用后,脱硫率没有明显降低。     

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。     

改性活性炭材料烟气脱硫研究进展

讨论了活性炭材料的表面官能团及其对脱硫能力的影响和脱硫机理,综述了国内外对活性炭材料进行改性处理的最新研究成果,包括金属离子或金属氧化物的负载、表面官能团的氧化以及酸碱处理等。在此基础上,提出了有待深入研究的几个问题:(1)通过表面改性使活性炭材料表面官能团类型分布更合理;(2)增强活性组分与表面官能团的协同作用;(3)进一步研究活性组分在SO2转化过程中的催化作用机理。     

活性炭纤维在催化中的应用

炭纤维 (ＣＦ)是 50年代以来发展起来的一个新型材料体系 ,并在许多领域获得应用。但是 ,ＣＦ比表面积较小。 70年代后期 ,开发了高比表面积的活性炭纤维 (ＡＣＦ) ,并逐渐应用于生产。由于ＡＣＦ表面具有各种酸碱性质不同的含氧基团 ,它们与金属活性组份的相互作用能力不同 ,从而对许多反应具有催化作用。此外 ,还可以通过燃烧从ＡＣＦ废催化剂中回收负载的贵金属。因此 ,无论是作为催化剂还是载体 ,都显示出广阔的应用前景。本文就活性炭纤维的制备方法、结构性能特点及在催化中的应用进行评述。1　ＡＣＦ的制备及性质1 1　制备与分类Ａ…     

氮化碳对Cu-ZnO-Al2O3催化CO2加氢合成甲醇的影响

采用固体混合法制备了石墨相氮化碳(g-C3N4)复合Cu-ZnO-Al2O3催化剂,通过XRD、H2-TPR、CO2-TPD和N2 O滴定等表征手段对催化剂进行表征,并将其用于CO2加氢合成甲醇反应.结果表明,g-C3N4的适量添加可以提高催化剂上铜物种的分散度和催化剂的碱性位点,增加铜颗粒的比表面积,有利于CO2的吸...     

介孔g-C3N4的制备及其对航空煤油的吸附脱硫性能

采用硬模板法制备了介孔类石墨相氮化碳(g-C₃N₄),在500、550、600 ℃下焙烧分别得到CN-500、CN-550、CN-600。采用XRD、TEM、FT-IR、FPD和N₂吸脱附等分析手段对制备的介孔材料进行表征,考察了其对航空煤油（航煤）吸附脱硫的性能。结果表明：该介孔材料对噻吩有较好的吸附能力,550 ℃煅烧的样品 CN-550 吸附容量最大,为24 mgS)/g;其对真实航煤的脱硫吸附容量可达10.46 mgS)/g。g-C₃N₄介孔材料在用NaOH消除抗氧化剂后的航煤中对硫的吸附容量提升约50%。由于分子尺寸及位阻效应等影响,介孔g-C₃N₄对噻吩的吸附容量远大于对苯并噻吩吸附的吸附容量,对苯并噻吩及其衍生物的吸附能力较低是介孔g-C₃N₄对航煤脱硫性能下降的主要原因。     

表面活性离子液体的合成及其在促进CO_2水合物生成中的应用

合成出3种表面活性离子液体1-(3-磺酸基)丙基六亚甲基亚胺十二烷基苯磺酸、1-(3-磺酸基)丙基哌啶十二烷基苯磺酸和1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑十二烷基苯磺酸,用1H NMR、FTIR、TG和元素分析方法对其进行了表征,并测定了这3种表面活性离子液体的表面张力。实验结果表明,合成的3种表面活性离子液体具有离子液体和表面活性剂的双功能特性,其水溶液的表面张力与十二烷基苯磺酸钠水溶液的表面张力相近,将其应用于CO2水合物生成的实验中,三者均能明显促进CO2水合物的生成,其中1-(3-磺酸基)丙基哌啶十二烷基苯磺酸促进CO2水合物生成的效果最佳,在4℃时其300 mg/L的水溶液与纯水和700 mg/L的十二烷基苯磺酸钠水溶液相比,CO2水合物相平衡压力分别下降20.1%,13.6%。     

碳纳米管的制备及其在催化中的应用

综述了碳纳米管的结构、制备、纯化的研究进展情况 ,并介绍了碳纳米管在催化中的应用研究现状。