金属离子掺杂硅胶吸附剂的性能与结构表征

以陶瓷纤维纸为基材,钴盐、铝盐或钛盐为改性剂,顺次经水玻璃、酸性盐溶液浸渍共沉积制得金属离子掺杂硅胶吸附剂。采用扫描电镜、多孔介质空隙分析仪、光电子能谱仪表征改性吸附剂组成、表面形貌、孔径大小及分布;用程序升温脱附谱,热失重分析仪等检测材料的脱附性能及热稳定性。结果表明:金属离子掺杂硅胶均匀分布在陶瓷纤维纸表面及其空隙中;经掺杂后的硅胶,其吸附性能、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积、孔容、平均孔径明显增加。改性硅胶的BET表面积、饱和吸附量及热稳定性按照铝掺杂硅胶、钛掺杂硅胶、钴掺杂硅胶及硅胶的顺序递减。     

新型吸附材料除湿轮传递过程及性能优化

陶瓷纤维纸经水玻璃、铝盐溶液等浸渍及调节溶液pH值得到新型高吸附性能Al3+掺杂硅胶吸附材料。文中建立了除湿轮传热传质数学模型和实验装置,通过模拟结果和实验数据对Al3+掺杂硅胶除湿轮的吸附性能进行了研究,分析了转速、解吸角及通道尺寸对除湿轮吸附性能的影响。结果显示,在综合考虑传递单元数及空气流通阻力后,通道尺寸最优值为1.34 mm×4.35 mm;除湿轮的最佳转速取决于其厚度,而与解吸角无关,当厚度为0.15—0.3 m时,其最佳转速为10 r/h;对厚度为0.2 m的除湿轮,优化后转速及解吸角分别为10 r/h和90°。在上述优化的参数下,新型吸附材料除湿轮显示出较好的工作性能。     

铝基锂吸附剂制备及其吸附性能研究

以氯化锂、无水氯化铝为原料,通过正交实验优化反应合成条件,采用“一步法”制备LiCl·2Al（OH）₃·nH₂O型铝基锂吸附剂。分别探究了吸附时间、吸附温度、溶液初始pH、溶液初始Li⁺浓度对吸附性能的影响,对吸附前后的无机铝吸附材料做了表征,并考察了吸附剂的离子选择吸附性及稳定性能。结果表明：最佳吸附条件为在45 ℃下pH=7的锂溶液中吸附2 h,吸附容量高达到8.66 mg/g。XRD、FT-IR表征结果表明：所制吸附材料有良好的稳定性。且该吸附剂对Li⁺分配系数（K=10.06）远高于其他金属阳离子,吸附材料经5次循环使用后,吸附容量仍能保持原来的91.5%。在西藏龙木错盐湖卤水中,对锂的吸附量达到5.24 mg/g。吸附平衡数据拟合结果表明：铝基锂吸附剂符合Langmuir等温吸附模型,吸附是发生在吸附剂表面的单层吸附;吸附过程符合伪二级动力学,是典型的化学吸附过程。     

微波稀土改性无机有机膨润土的制备及除磷的研究

通过浸渍微波辐射法制备镧和CTMA改性的稀土吸附剂,探讨了吸附剂对磷的吸附性能。实验表明:①制备无机稀土吸附剂的适宜条件为:硫酸浓度15%,镧浓度0.4%,浸渍pH值10,微波功率340 W,辐射时间为5 min;②制备有机稀土吸附剂的适宜条件为:表面活性剂浸泡浓度为5%,微波功率为166 W,微波辐射时间为6 min;③无机稀土吸附剂当溶液的pH值为3~6,振荡时间为45 min时,对磷去除率为99%以上,吸附量达到了41 mg/g以上,有机稀土吸附剂当溶液的pH为3~4,振荡时间为45 min时,其效果比原来镧改性的无机吸附剂吸附量提高了30%,磷去除率为99%以上,吸附量达到了60 mg/g以上。从而为含磷废水的深度处理提供了一条高效、经济的新途径。     

以富锰渣制备4A分子筛

研究了以富锰渣为原料，经过硫酸浸出、酸浸渣与碱固相高温煅烧熔融制备分子筛的工艺。以10％（质量分数）的硫酸为浸取介质，在90～100℃下反应2h，将富锰渣中锰、铁、钙、镁等可溶性物质溶出，液相中的锰用来制备硫酸锰。酸浸渣与碱固相反应，将硅铝溶出，补氢氧化铝，调整比例到4A分子筛合适的硅铝比，使溶液中各物质的量比为n（二氧化硅）／n（三氧化二铝）=2，n（水）／n（氧化钠）=28，n（氧化钠）／n（二氧化硅）=0．9。浓缩溶液至过饱和状态，在空气中冷却到30℃，再升温至90℃，恒温5h。加入氯化钠少许，放冷使之结晶。过滤并洗涤晶体至pH=9-10，于马弗炉中500℃左右煅烧1h即得4A分子筛产品。     

陶瓷基Al3+掺杂硅胶吸附剂材料的制备与性能

陶瓷纤维纸经水玻璃、铝盐及其它添加剂顺次浸渍得到新型陶瓷基Al^3 掺杂硅胶吸附剂材料。探讨浸渍条件对材料吸附性能的影响;反应的优化条件为：水玻璃质量分数26．6％,铝盐质量分数为10％,反应温度60℃。由于铝替代硅进入硅胶网络,红外光谱显示Si-OH对称伸缩振动峰由968cm^-1移至Si(Al)-OH的954cm^-1;扫描电镜图表明Al^3 掺杂硅胶能较好地分布在陶瓷纤维表面及其孔隙中;X射线能谱(EDS)揭示材料表面微区Al^3 的存在与含量;多孔介质孔隙分析显示材料起吸附作用的主要为中孔。由于Al^3 掺杂,新型材料的吸附性能、耐热性能及机械强度等均优于同等条件下反应生成的硅胶。     

环氧氯丙烷改性花生壳吸附水中Cu~(2+)的研究

利用环氧氯丙烷对花生壳改性制备吸附剂,并用其吸附水溶液中Cu2+。实验结果显示,花生壳的改性条件为:花生壳5.0 g,浓度为1.5 mol/L NaOH溶液100 mL,环氧氯丙烷5 mL,反应温度30℃,反应40 min;用上述条件改性花生壳0.3 g,吸附初始浓度50 mg/LCu2+溶液,控制溶液的pH为5.0,吸附时间3.0h,对Cu2+吸附率可达96.0%,高于未改性花生壳的70.4%,使吸附率提高36.4%。     

基于吸附剂/木浆纤维纸耦合材料的空气净化

随着人们对室内环境质量的要求越来越高,空气净化技术已成为日益重要的研究课题。提出了一种以木浆纤维纸为基材,通过浸渍的方法将吸附剂耦合于其表面的新型空气净化材料制备技术,并对其性能进行了测试和分析。首先,制备了具有不同上胶量的木浆纤维纸并测试了它们的苯吸附性能。结果显示,浸渍硅胶三次的木浆纤维纸为最优的材料,其具有较高的吸附量及良好的稳定性。此外,在相对压力低于0.5时,苯的静态吸附试验数据和动态吸附试验数据可以分别用Freundlich模型和LDF模型较好地拟合,它们的相关系数平方R²分别不小于0.97和0.94。在吸附CO₂方面,使用硅胶作为黏合剂,将13X分子筛粉末涂覆于纤维纸表面,得到的复合纤维纸材料在15 kPa和100 kPa下的CO₂吸附量分别可达到1.17 mmol/g和1.92 mmol/g。可见,使用本材料可有效地对气体进行捕集处理,为制作空气过滤网提供思路和参考。     

光催化抗菌纤维的制备

将制备锐钛矿TiO2纳米无机粒子工艺与纤维化学改性工艺相结合,以钛酸四丁酯为原料,由纳米粒子表面的羟基与纤维的活性羧基发生酯化反应而接枝在纤维表面,制备出光催化抗菌纤维。本文研究了钛酸四丁酯酯溶液浓度、pH值、温度和时间对接枝率的影响,结果表明,接枝率越高,抗菌性越强,反应物浓度为0.1 mol/L、pH值为4、温度为75℃、时间为2 h时,接枝率达到16.40%。     

改性氧化铝对饮用水中氟离子的吸附性能研究

采用浸渍法制备ZrCl₄改性γ-Al₂O₃吸附剂,探究了吸附剂用量、初始F-浓度、吸附时间以及溶液pH值对吸附量的影响。结果表明,ZrCl₄改性浓度为2(wt)%,吸附剂ZrCl₄-Al₂O₃投加量为4g·L^-1,溶液初始pH值为4,吸附温度为25℃,吸附时间为24h时,吸附效果最好,吸附量为17.08mg·g^-1,相较于未改性γ-Al₂O₃提高了149.4%。吸附过程符合Freundlich吸附等温方程和准二级动力学模型,是一种优势放热吸附过程。     

浸渍方法对Ni-W/Y-ASA催化剂加氢裂化性能的影响

以高比表面积无定形硅铝（ASA）和改性Y型分子筛（USY）为原料制备催化剂载体,分别采用传统浸渍法、铝溶胶浸渍法、USY粉体浸渍法和ASA粉体浸渍法制备Ni-W/Y-ASA催化剂。采用氮气吸附-脱附、扫描电镜（SEM）、氨气程序升温脱附（NH₃-TPD）、吸附吡啶原位红外（Py-IR）和颗粒强度测定仪等表征手段,探究不同的浸渍方法对催化剂的织构性质、形貌、酸性以及机械强度的影响,并将制备的催化剂应用于正癸烷的加氢裂化反应。结果表明,采用ASA粉体浸渍方法,因较多地保留了Ni-W/Y-ASA催化剂中USY粉体上的B酸性位,使催化剂具有最多的B酸含量,增强了催化剂的酸性质,进而提高了催化剂在以正癸烷为模型化合物的加氢裂化反应中的裂化活性。     

13X沸石分子筛的改性并用于脱除空气中微量乙烯的研究

考察了3种金属离子改性的13X沸石分子筛乙烯吸附剂的性能，发现Ag^＋改性的13X可较好吸附空气中微量乙烯，并获得了制备吸附剂的较佳条件：金属盐负载量1：75，室温下浸制时间为24h，浸渍方式为超声波震荡，焙烧温度400℃，焙烧时间为2h。     

铝基锂吸附剂制备及其在泰和地下卤水提锂中的应用

中国锂资源丰富,但是大部分存在于卤水中,提取利用困难。为提高泰和地下卤水提锂过程的效率,制备了高性能的铝基锂吸附剂。采用一步法制备了铝基锂吸附剂。通过X射线粉末衍射仪表征了铝基锂吸附剂的晶型结构。研究了加料方式、铝锂物质的量比、反应终点pH、反应温度、加料速率、搅拌转速等因素对铝基锂吸附剂吸附容量的影响。确定了铝基锂吸附剂的最佳制备条件：将氢氧化钠溶液滴加到氯化铝和氯化锂的混合液中,铝锂物质的量比为1.25∶1,反应终点pH为6~7,反应温度为75 ℃,氢氧化钠溶液滴加速率为3 mL/min,搅拌转速为100 r/min。将制备的铝基锂吸附剂应用于泰和地下卤水的提锂过程,结果显示铝基锂吸附剂的平均吸附容量高达15.06 mg/g、平均脱附容量为14.11 mg/g、脱附效率为93.69%。     

结晶氯化铝对沙漠绿化砖机械性能的影响研究

利用结晶氯化铝与水玻璃反应生成的铝改性硅胶做粘结剂制备沙漠绿化砖。分别采用核磁共振仪、扫描电子显微镜和万能材料试验机测试分析了铝改性硅胶固沙块试样的结构、成分以及机械性能。结果表明：固沙砖材料抗压强度随铝盐固化剂浓度改变,在浓度为2mol/L时达最大7.121MPa;2mol/L氯化铝改性硅胶中形成的铝氧四配位体稳定性高于1mol/L氯化铝改性硅胶中形成的铝氧六配位体,并从晶体场中能量效应和铝氧键键长、键强两个方面予以证明,这是影响固沙块试样抗压强度改变的主要原因;此外,由扫描电镜能谱分析得试样中Si∶Al原子比约为5∶1,推测此改性硅胶中含有-Si-O-Al-O-（Si-O-）4基团。     

一种制备小粒径氧化铝粉的方法

一种制备小粒径氧化铝粉的方法为：1）用去离子水分别配制铝盐溶液，使其中Al离子的浓度为0．3～3．5moL／L，pH为1～5；2）配制碳酸氢铵溶液，浓度1—3mol／L，用氨水将pH调节为8—10之间；3）在碳酸氢铵溶液中加入添加剂；4）将碳酸氢铵溶液加热至20—80℃，将铝盐溶液加入碳酸氢铵溶液，同时进行搅拌，通过加入氨水保持沉淀体系的pH为8～10之间；5）所有铝盐溶液加完后，继续搅拌1～5h；6）停止搅拌，静置或离心沉淀，倒掉上清液，     

氨基改性有序介孔氧化铝吸附二氧化碳性能研究

采用硝酸铝为铝源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇（PEG1450）为模板剂,合成廉价的有序介孔氧化铝 （OMA）作为吸附剂载体。以2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP）为氨基化表面修饰剂,对OMA采用过量浸渍法进行表面氨基化,制备一种高性能低成本的二氧化碳吸附剂OMA-AMP。通过BET法比表面积测定、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱（IR）等表征方法对改性前后吸附剂的比表面积、孔结构等特性进行表征,结果表明制备的 OMA-AMP具有比表面积大、孔径分布窄、孔结构有序等特点。利用模拟烟道气,从浸渍时间、吸附床层温度、气体流量以及AMP浓度4个变量考察吸附剂的性能。结果表明,OMA经过质量分数为50%的AMP浸渍12 h,在吸附温度为70 ℃、气体流量为40 mL/min条件下,OMA-AMP对二氧化碳的吸附量高达84.15 mg/g;吸附剂吸附性能较稳定,再生容易且效果良好;吸附剂制备成本低廉,吸附效率高。该吸附剂可以解决在二氧化碳捕集技术中成本居高不下的问题,在工业上具有实际应用价值。     

中国石油开发出铬钼复合聚乙烯催化剂

正中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)开发出一种铬钼复合聚乙烯催化剂制备新方法。将改性的复合无机载体浸入含有机钼源、第一有机铬源和第二有机铬源的有机溶液中,浸渍时间为1～12 h,浸渍温度为25～100℃,然后于100～300℃干燥5～20 h;所述有机钼源、第一有机铬源和第二有机     

氧化铈-二氧化硅介孔材料制备及对铜离子的吸附性能

采用共沉淀法和沉淀浸渍法制备了纳米氧化铈-二氧化硅（CeO₂-SiO₂）介孔材料吸附剂,主要考察了其对水中铜离子（Cu²⁺）的吸附行为。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和氮吸附（BET）等手段对合成的介孔材料进行了性能表征,并通过静态吸附实验分析了溶液pH、溶液初始金属离子质量浓度、吸附剂用量、吸附时间等条件对介孔材料吸附Cu²⁺性能的影响。结果表明：共沉淀法制备的纳米CeO₂-SiO₂介孔材料对Cu²⁺的去除效果较沉淀浸渍法要好;当溶液pH=7.0时CeO₂-SiO₂介孔材料对Cu²⁺的吸附效果最好,20 min时基本达到吸附平衡;溶液初始Cu²⁺浓度增大Cu²⁺去除率降低,Cu²⁺累计吸附量增大;随着吸附剂用量增加Cu²⁺去除率增大,当CeO₂-SiO₂吸附剂用量为0.15 g/L时对Cu²⁺的去除率趋于稳定;CeO₂-SiO₂吸附剂对不同金属离子吸附性能由大到小的顺序为Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺,该吸附过程均符合准二级动力学模型。     

阳离子淀粉染料吸附材料的制备及表征

以玉米淀粉为原料,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵（CHPTMAC）为阳离子醚化剂,以NaOH为催化剂,制备了天然高分子多糖基染料吸附剂阳离子淀粉（CS）,用于对活性染料的吸附。对醚化反应机理进行了系统研究,并考察了反应条件对CS取代度（DS）及反应效率（RE）的影响。采用RAM、XRD、SEM对产物进行表征。吸附实验表明,当DS为0.12,染料溶液pH为8时,CS对活性红195、活性金黄K-2RA的吸附量分别为21.0和20.4 mg·g^-1,去除率可达84.1%和81.6%,好于无机吸附材料活性炭。还进行了CS染料吸附材料的再生实验,4次再生后仍有较高的吸附量,表明CS染料吸附材料具有较强的可再生性能,可循环使用。该天然基染料吸附剂CS有望成为无机吸附剂及合成树脂吸附剂的理想替代品,用于工业染料废水的处理中。     

载体γ-Al_2O_3的改性对担载型催化剂La_(0.8)K_(0.2)-Mn_(0.95)Cu_(0.05)O_3/γ-Al_2O_3碳烟催化燃烧性能的影响

采用混合法制备La0.8K0.2Mn0.95Cu0.05O3/γ-Al2O3担载型钙钛矿型催化剂,担载前载体于0.5 mol/L的H2SO4溶液中进行浸渍改性。运用程序升温氧化对各担载型催化剂进行活性评价,考察载体改性时间对催化剂活性的影响。采用XRD和FTIR对催化剂进行了表征,结果显示,改性后的担载型催化剂能够保持良好的钙钛矿结构;与6 h和24 h的相比较,发现载体γ-Al2O3经过12 h浸渍改性后,混合法制备的担载量为20%的担载型催化剂表现出较好的催化活性,将碳烟的起燃温度降至389℃,该温度在柴油车排气温度范围内。