赤泥基Na型分子筛的制备及其去除氨氮性能研究

赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣.以赤泥为原料合成沸石分子筛,考察合成分子筛去除氨氮的效果,实现"以废治废"的目的.系统分析了Si/Al比、Na/Si比、陈化时间、晶化温度和晶化时间等参数对合成沸石分子筛及其对相应水溶液中氨氮去除率的影响.结果表明:合成制备分子筛的最佳条件为Si/Al比、Na/Si比、陈化时间、晶化温度和晶化时间的最佳合成条件分别为4.5、1.3、10 h、120℃和16 h.与原赤泥相比,合成的沸石具有较好的吸附性能,在最佳实验条件下,氨氮去除率由6.31％提高到42.86％.合成分子筛是废水中氨氮去除的有效吸附材料.     

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.     

沸石吸附脱除水溶液中品红的研究

本文通过沸石在各种条件下对酸性品红溶液的吸附能力进行了研究,以期寻求经济、便捷、有效的处理品红废水的方法。采用NaY型、ZSM-5型、5A型三种沸石处理人工模拟染料废水-酸性品红溶液。利用吸附前后溶液的吸光度变化来计算溶液浓度的变化,得出沸石吸附能力。同时也考察了溶液浓度和吸附温度对吸附效果的影响。研究结果表明：三种沸石均能取得较好的脱色效果,吸附能力大小依次为：5A,NaY和ZSM-5。吸附温度对沸石的吸附率影响较小。废水中品红浓度越高,吸附效果越明显。而工业品红废水的色度和浓度都很高,利用沸石吸附方法处理工业品红废水具有一定的意义。     

MFI型金属硅酸盐合成、介孔改性与骨架原子脱除行为

采用无机原料合成高硅沸石ZSM-5、FeMFI、TS-1和超高硅SH-ZSM-5(摩尔比Si/Al=402.4),通过骨架Si、金属原子(M=Al、Fe、Ti)抽提对系列H-MFI沸石进行介孔改性.借助XRD、FT-IR、UV-vis、77 K N2吸附-脱附和SEM/EDX技术,研究沸石晶体结构、金属原子嵌入率、介孔率及骨架Si、M脱除行为.结果表明,与前体相比改性沸石Si/M摩尔比降低,高选择性脱硅沸石具有多级微、介孔结构和较高织构介孔率.引入附加介孔使BET比表面积和总孔体积显著增加.同构沸石介孔形成受骨架电荷密度、嵌入金属原子种类、晶体形貌与尺度等因素的影响.骨架原子脱除效率按ZSM-5、FeMFI、TS-1次序递减.聚集态TS-1、SH-ZSM-5因过度脱硅导致相对产率和介孔生成效率下降.     

13X沸石吸附处理水中苯胺的性能及应用

用天然岩石矿物为原料，经过较简单的工艺过程合成13X沸石去除水中苯胺，模拟废水的实验结果表明：沸石对苯胺的吸附速率非常快，吸附时间为10min时，吸附基本达饱和；一般当沸石用量为10g/L时，水蝇苯胺的吸附率达95％，随着pH值的增加，苯胺在沸石上的吸附率较小；温度增加，吸附率有所增加。但常温下，苯胺的吸附率也能达到93％，13X沸石对苯胺的最大吸附量可达10mg/g，其吸附规律较好地符合Freundlich吸附等温式，饱和了苯胺的沸石，用质量分数为20％，温度为60℃的氯化钠溶液洗脱，解吸率近于100％，且解吸后的沸石在未经任何处理的情况下仍能吸附苯胺；对实际苯胺废水的处理结果，也表明13X沸石不仅可有效地去除苯胺，还可以有效地去除废水中的SS，CODCr，氨氮及油等。     

煤基活性炭对高盐废水中有机物的去除探究

以煤化工高盐废水为研究对象,采用活性炭吸附法,探究煤基活性炭对高盐废水有机物的去除效果。静态吸附条件下,活性炭对煤化工高盐废水COD去除率为44%。建立正交试验表,以高盐废水COD去除率为评价指标,进行动态吸附实验,在流速2BV/h、温度20℃、p H为5实验条件下,去除率为22.8%。     

Si/Al等因素对粉煤灰水热合成沸石种类的影响研究

研究了不同Si/Al、碱度、晶化时间、晶化温度等因素对粉煤灰水热合成沸石种类、质量的影响,并对各影响因素进行了分析.试验结果表明Si/Al为2.1时,粉煤灰水热合成的沸石以A型为主;当Si/Al在2.5时,出现A、P型及少量X型沸石的混晶;Si/Al在3.0和4.0时,合成的沸石以方钠石为主,增加碱度和晶化时间,沸石会向P型转化.     

微波改性活性炭深度处理高盐废水性能研究

研究了活性炭微波改性前后对高盐废水中有机物的去除效果。通过单因素试验,研究改性前后活性炭质量浓度、p H、吸附时间对高盐废水TOC的去除规律,结果表明,活性炭最佳质量浓度为5 g/L,平衡吸附时间为180 min,在酸性条件下吸附效果最佳,且中性条件下改性效果最好。吸附分级试验表明,活性炭主要吸附憎水性有机物,且改性后对各类有机物的去除效果均有提升。动力学研究结果表明,改性前后吸附过程均能很好的拟合准二级动力学模型,改性后平衡吸附量提高20.82%。     

改性铵型沸石对脱硫废水中有机物处理的影响

铵型沸石分别进行微波磷、复配表面活性剂改性并处理脱硫废水中的有机物.利用正交法分别考察两沸石对有机物最佳处理条件,通过扫描电镜观测其表观形态及孔隙程度.通过加权、极差分析得出处理有机物影响因素的权重及主要影响因素,借助orign建立主要影响因素与有机物吸附率的关系.结果表明:两沸石对有机物最佳处理条件均为沸石投加量6 g、有机物浓度35 mol/L、吸附温度30℃、吸附时间5h;此时,有机物吸附率分别为85％、86.18％.沸石投加量、吸附温度分别为微波磷、复配表面活性剂改性沸石处理有机物的主要影响因素.改性铵型沸石的研制为火力发电系统低污染化处理脱硫废水提供一种新型处理材料,并对有机物的去除提供参考.     

粉煤灰合成沸石除磷机理研究

利用粉煤灰合成沸石，考察了其对模拟废水中磷酸盐的去除效果，并着重研究了其除磷机理。结果表明，粉煤灰合成沸石有优良的除磷效果，其磷酸吸收系数几乎是原料粉煤灰的4倍，比原料粉煤灰有更高的吸附磷的潜力。粉煤灰合成沸石对磷酸盐的去除机理包括化学沉淀作用和吸附作用，且吸附作用随着平衡溶液的pH值的增大而减弱。粉煤灰合成沸石中沸石成分的骨架结构没有磷吸附作用，粉煤灰只能通过化学沉淀作用去除磷酸盐，粉煤灰合成沸石对磷的吸附作用主要来源于粉煤灰合成沸石过程中产生的无定型非晶体的中间体物质。     

沸石对重金属废水中Cu(HN_3)_4~(2+)的吸附性能研究

利用沸石吸附法去除重金属废水中以络离子形态存在的铜。实验考察了沸石用量、振荡时间、p H和温度对吸附效果的影响 ,探讨了吸附作用机理。结果表明 ,沸石对 Cu( HN3 ) 2 + 4 有良好的吸附性能 ,废水 p H、温度和吸附时间是影响吸附效果的主要因素。在 Cu( HN3 ) 2 + 4 浓度低于 5 0 mg/L时 ,吸附规律基本符合 Freundlich模式 ,高于 5 0 mg/L时 ,不能满足常规吸附规律     

响应曲面优化改性沸石的制备及其对水中氨去除特性

采用柠檬酸钠联合高温煅烧制备改性沸石，利用响应曲面法优化制备参数，通过批次吸附实验探究了改性沸石去除水中氨的特性及机理。结果表明：柠檬酸钠质量分数为2.24%，煅烧温度为395.72℃，煅烧时间为3.58 h条件下制备的改性沸石效果最佳；在投加量为10 g/L条件下处理20 mg/L氨，去除率达到80.21%，较天然沸石提高35.62%。SEM和BET表明改性后沸石孔径增大了1.48倍。吸附氨的最佳pH为6，阳离子共存对吸附氨的影响顺序为：K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺；拟二级动力学和Langmuir模型可更好地描述氨吸附过程，改性沸石循环5次后的氨去除率依然可达70.49%。本研究制备的改性沸石可作为吸附剂用于水中氨的高效去除。     

沸石对重金属废水中Cu(HN3)2+4的吸附性能研究

利用沸石吸附法去除重金属废水中以络离子形态存在的铜。实验考察了沸石用量、振荡时间、pH和温度对吸附效果的影响，探讨了吸附作用机理。结果表明，沸石对Cu(HN3)4^2 有良好的吸附性能，废水pH，温度和吸附时间是影响吸附效果的主要因素。在Cu(HN3)4^2 浓度低于50mg/L时，吸附规律基本符合Freundlich模式，高于50mg/L时，不能满足常规吸附规律。     

天然沸石处理氨氮废水的中试研究

以某氧化铁红厂的含氨氮废水经吹脱处理后的水为研究对象,对天然沸石处理氨氮(NH_3-N)废水的可行性以及再生过程进行中试研究。结果表明,在实验工况条件下,每吨沸石可以吸附氨氮4 kg以上,处理的水量可以达到16 t以上,废水中的氨氮质量浓度可以从300 mg/L左右下降到100 mg/L以下。再生过程采用浓度为5%的氢氧化钠(NaOH)溶液和5%的氯化钠(NaCl)及NaOH的混合液作为再生剂,两者再生能力相当。经验证再生剂浸泡和蒸汽加热的组合方式对沸石具有良好的再生效果,且再生剂用量仅为0.75床层体积(BV)。沸石经过再生以后吸附性能能够保持稳定,经过15次重复实验,沸石的吸附容量可以保持在4 mg/g左右。中试研究表明,利用天然沸石吸附工艺处理氨氮废水具有工程可行性。     

粉煤灰合成单一SOD型沸石及其氨氮吸附性能研究

采用两步法合成了单一的SOD型粉煤灰沸石,并用于氨氮废水处理与再生.研究了晶化时间和晶化温度对沸石合成的影响.结果表明:晶化时间和晶化温度均影响合成沸石的种类和结构.在100℃晶化温度下,反应10h可获得单一的SOD型沸石.沸石再生前后氨氮吸附容量随着氨氮浓度的增大而增加.当氨氮初始浓度为10mg/L时,沸石的吸附容量为0.713 mg/g,而再生后吸附容量仅为再生前26％左右,且对极低浓度的氨氮废水2.5h就可达到吸附平衡.     

ZSM-5/MOR共生分子筛的合成机理I——合成工艺对共生物相的影响

以偏硅酸钠和硫酸铝为原料,采用直接合成法合成了ZSM-5/丝光沸石(mordenite,MOR)共生分子筛。通过X射线衍射和扫描电镜分析了合成样品的物相、形貌以及合成溶液中钠、铝含量和干基硅氧摩尔比的变化对ZSM-5/MOR共生分子筛样品结晶度的影响。结果表明:合成的样品是ZSM-5含量为90.3%,MOR含量为9.7%组成的ZSM-5/MOR共生分子筛,其大部分颗粒呈椭圆形和梭形。当合成溶液中n(Na):n(Al)=6,n(SiO2):n(Al2O3)≥20和n(O):n(Si)≥2.536时,合成的共生分子筛结晶度最好。在此基础上,提出了钠离子作为结构导向剂的合成机理。     

油页岩灰渣合成P型沸石及对Co2+吸附性研究

以油页岩灰渣为研究对象,采用碱熔-水热合成法合成P型沸石,研究了灰碱比、碱熔温度、水热温度、NaCl添加量等条件对合成P型沸石的影响,并利用制备的P型沸石进行了对Co²⁺的吸附性能试验,结果表明,NaCl的添加有利于沸石合成,而灰碱比、碱熔温度、水热温度的提高不利于沸石合成。油页岩灰渣与P型沸石对废水中Co²⁺的去除率都随着吸附剂投加量的增加而呈上升趋势。P型沸石对Co²⁺的吸附性能优于油页岩灰渣。并且随着Co²⁺溶液初始浓度的增加,P型沸石对Co²⁺的去除率逐步递减。     

斜发沸石对锌冶炼废水中钙镁离子的吸附研究

以去除锌冶炼废水中的钙镁离子、回收利用废水为目的,采用斜发沸石选择性吸附钙镁离子的方法,研究了不同改性剂对斜发沸石的改性效果,以及吸附时间、吸附温度、沸石粒径、搅拌强度等因素对吸附效果的影响。结果表明:用质量分数为15%的氢氧化钠改性沸石效果最佳,其对钙镁离子的吸附量与未活化的天然沸石相比可提高63%。活化改性沸石对钙镁离子的吸附量随吸附时间的延长开始增加得很快然后变慢,90 min基本达到饱和。升高吸附温度,活化改性沸石对钙镁离子的吸附量增加不明显;减小沸石粒径、增大搅拌强度,其吸附量显著增加,说明离子交换反应速率较快,内外扩散过程对吸附效果的影响较明显。静态等温吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式。废水中其他离子的存在使吸附量降低26%。     

变色硅胶与ZSM-5沸石分子筛的吸附脱附特性

针对吸附材料在太阳能吸附空调系统中的应用, 对变色硅胶和ZSM-5沸石对水蒸气的吸附脱附特性进行了实验研究。结果表明, 在一定温度下, 两种吸附材料对水蒸气的吸附速率随相对湿度增大而增加, 但增加幅度逐渐减小。环境温度对材料的吸附脱附性能有重要影响, 低温下易吸附, 高温时易脱附。温度升高, 材料的吸附脱附速率增加, 但平衡吸附量降低, 平衡脱附百分比升高。比较两种吸附材料的吸附特性发现, ZSM-5沸石具有较快的吸附速率, 但是其平衡吸附量低于变色硅胶。与变色硅胶的渐近线型吸附等温线不同, ZSM-5沸石的吸附等温线呈S型。比较两种材料的脱附特性发现, 在温度低于100℃时, ZSM-5沸石的脱附百分比大于变色硅胶。此外ZSM-5沸石能够在高温下进行脱附, 而变色硅胶在高温环境下会失去结晶水而变质, 因此脱附温度必须控制在120℃以下。     

以TPABr为模板剂的ZSM-5分子筛膜的合成与表征

以四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,直接在多孔的α-A1_2O_3陶瓷管外表面,经过重复合成制得了渗透通量较大的ZSM-5沸石分子筛膜。以合成ZSM-5沸石的DTA/TGA分析结果为依据,确定了去除ZSM-5沸石膜中模板剂的热处理制度。用X R D和S E M对Z S M-5沸石分子筛膜进行了表征,膜的分离因子用单一的氢气和氮气的渗透通量的比值表示。X RD分析表明陶瓷基质表面的膜层是ZSM-5沸石晶相,S E M结果显示合成的沸石膜层晶体相互交连,形成一种连续的多晶层,厚度约10μm。H_2、N_2对分子筛膜的气体渗透表明,合成的ZSM-5沸石膜的H_2/N_2理想分离因子为2.87。