氢型丝光沸石的NH_3吸附特性研究(Ⅱ)——吸附热力学量的计算

前文已报导氢型絲光沸石HM(DFC-1)对NH_3存在着可逆和不可逆吸附。本文利用脉冲色谱法测定了HH_3于240℃,200℃,160℃时,在HM(DFC-1)上的不可逆吸附量分别为1.077×10~(-3),1.405×10~(-3),1.702×10~(-3)mol/g。不可逆吸附量随温度升高而减小,表明HM表面对NH_3吸附较强的一类酸中心随温度升高而减少。测定了240℃,200℃,160℃下NH_3在HM(DFC-1)上可逆吸附等温线,结果发现这些吸附等温线符合弗朗德利希吸附等温式。据吸附等温线和Clausius-Clapeyon方程计算了不同复盖度下的吸附热,吸附热随吸附量的增大而减小。由吸附热随吸附量的变化曲线外推得零复盖度时的吸附热与脉冲色谱法实测值相吻合。另外还计算了微分吸附自由能、微分吸附熵变,这些数据为研究NH_3吸附热力学提供了信息。     

羟基铝交联蒙脱土表面酸性的研究

本文采用吸附指示剂法和非水溶液中正丁胺滴定法测定了由不同铝离子浓度、不同羟铝比溶液作交联剂制得的羟基铝交联蒙脱土的总酸量及其酸强度的分布。实验结果表明,交联蒙脱土的总酸量及酸强度都较未交联的钠型蒙脱土强,交联剂的Al~(3+)浓度及OH/Al比对表面酸影响不大,但随焙烧温度的升高,表面酸明显下降。     

吸附法处理聚四氢呋喃废水的试验研究

采用粉末活性炭(小于80目)进行了聚四氢呋喃废水吸附处理的试验.研究了活性炭投加量、吸附温度、吸附时间、pH值等参数.结果表明:当50 mL废水中活性炭投加量为3.0 g、吸附温度在40℃左右、吸附时间为30 min、pH值为5.0时,废水的去除率(以CODcr测定值计算)为88.2％,废水的主要污染成分糠醛的去除率(以HPLC测定的色谱峰面积计算)为96.5％.     

采用吸附等温线法测定改性粘土表面酸总酸度

探讨用不同强度的正丁胺，３－甲基吡啶，吡啶等测定改性粘土表面酸总酸度的方法。用Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式来拟合非酸中心部位对有机碱的吸附，排除了非酸中心部位吸附的影响，可用于实际改性粘土体系的表面酸总酸度测定，是一项简捷的粘土表面酸测试新方法，其终点不受样品本身颜色的影响。     

溶剂法与丁胺滴定法测定REY分子筛催化剂的表面酸性

利用溶剂法和丁胺滴定法对REY分子筛裂化催化剂的表面酸性进行了测定,得到了两套酸量-酸强度分布曲线。确定了溶剂的pK_a~S和Hammett指示剂的pK_a~H之间的关系,发现用两种方法测得的酸量-酸强度分布曲线的走向有很好的一致性。     

脉冲色谱法测定固体催化剂表面的酸量

在自制的脉冲色谱吸附反应装置上建立了一种新的测定固体催化剂表面酸量的方法。以无水乙醇作溶剂,环己酮作内标,吡啶作吸附质,测定了含HZSM-5分子筛固体催化剂的表面酸量及其强弱酸的分布。结果表明,该方法简单、实用,定量结果可靠。     

纤维素黄原酸酯对水中Ni~(2+)离子的吸附研究

采用脱脂棉与二硫化碳反应制备纤维素黄原酸酯,并对含镍离子的废水进行吸附研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值以及吸附剂用量等因素对吸附率及吸附量的影响.结果表明,当吸附温度为50℃、吸附时间为2h、溶液pH值为8.0、吸附剂用量为2.0g时,纤维素黄原酸酯对镍离子吸附量可达26.11mg/g,吸附率97.18%.纤维素黄原酸酯对镍离子的吸附效果较好而且纤维素黄原酸酯的制备工艺简单,是一种高效、价廉的水处理剂.     

脉冲色谱法测定固体催化剂表面的酸量

在自制的脉冲色谱吸附反应装置上建立了一种新的测定固体催化剂表面酸量的方法。以无水乙醇作溶剂，环己酮作内标，吡啶作吸附质，测定了含HZSM-5分子筛固体催化剂的表面酸量及其强弱酸的分布。结果表明，该方法简单、实用，定量结果可靠。     

六方介孔硅基分子筛SBA-3合成条件的优化与表征

采用X射线衍射、N2 吸附脱附、热重热差分析方法 ,考察了合成物体系中表面活性剂与硅源的量之比、反应温度、晶化时间、酸度及共溶剂等反应条件对SBA - 3硅基介孔分子筛合成过程中结晶度、比表面积及热稳定性的影响 ,并筛选出较佳的反应条件。结果表明 ,以正硅酸乙酯为硅源 ,十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂时 ,表面活性剂与硅源的量之比在 0 .12～ 1.2时 ,均可得到六方相介孔材料。最佳合成条件 :较强酸性介质 (pH值为 - 0 .6 )、反应温度为 0℃、晶化时间为 2 4h。对共溶剂的考察发现 ,三甲基苯有较好的扩孔性能 ,其加入量与表面活性剂的加入量之比为1时 ,能合成出比表面积高达 12 0 0m2 / g、晶形较好的SBA 3介孔材料。     

煤半焦吸附性的实验研究

研究了半焦对酸性或碱性物质的吸附情况。分别选取氨和甲醛作为被吸附物质，用称重法和热重分析法对半焦的吸附量进行了测定。并且依据实验结果，详细讨论了热解温度和化学处理过程对半焦吸附性的影响。结果表明，不同的热解温度下产生的半焦吸附性不同，较高的热解温度下生成的半焦可以吸附更多的甲醛；表面的化学处理也可以影响半焦的吸附性，表面酸性处理后，半焦对甲醛的吸附量明显减少。通过分析还可以看出，半焦比表面积的大小不是决定吸附量的唯一因素。半焦对氨和甲醛的吸附过程与半焦表面酸式和碱式中心有关。     

六方介孔硅基分子筛SBA-3合成条件的优化与表征

采用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重-热差分析方法，考察了合成物体系中表面活性剂与硅源的量之比、反应温度、晶化时间、酸度及共溶剂等反应条件对SBA-3硅基介孔分子筛合成过程中结晶度、比表面积及热稳定性的影响，并筛选出较佳的反应条件。结果表明，以正硅酸乙酯为硅源，十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂时，表面活性剂与硅源的量之比在0．12～1．2时，均可得到六方相介孔材料。最佳合成条件：较强酸性介质(pH值为-0．6)、反应温度为0℃、晶化时间为24h。对共溶剂的考察发现，三甲基苯有较好的扩孔性能，其加入量与表面活性剂的加入量之比为1时，能合成出比表面积高达1200m^2／g、晶形较好的SBA-3介孔材料。     

加氢催化剂酸性质研究

将溶剂法用于测定深色的加氢裂化和加氢处理催化剂的表面酸量及酸强度分布,并且用氨吸附-差热分析法进行了对照实验,发现两者有类似的酸强度分布曲线。用溶剂法考察了活性金属氧化物对催化剂酸性的影响,发现某些活性金属氧化物如NiO和WO_3自身没有强酸部位,却具有使无定形硅铝或含分子筛的酸性载体强酸量增加的能力。对照进行的吡啶吸附-红外光谱实验结果表明,活性金属氧化物使催化剂表面的Brosted酸量发生了与溶剂法所测得的强酸量有一定的相关关系的变化;用溶剂法测定了酸性组份(超稳Y型分子筛)含量不同的载体以及用这些载体制成的Ni-W催化剂的强酸量,发现溶剂法对试样酸性的变化反应灵敏。当载体含有45％(质量)超稳Y型分子筛时,加入Ni-W活性组份能使其强酸部位的增量达到最大。     

水悬浮剂中烷基酚聚氧乙烯醚在农药颗粒表面的吸附

采用高效液相色谱仪研究了水悬浮液中烷基酚聚氧乙烯醚（WitconolNP-100）在福美双和克百威两种农药颗粒表面的吸附性能,并探讨了表面活性剂在农药颗粒表面的吸附对悬浮种衣剂（FSC）的物理稳定性的影响．结果表明WitconolNP-100吸附等温线为Langmuir型．吸附受阴离子表面活性剂WitconolD-425影响,饱和吸附量在1-30g／l浓度范围内随其浓度增加而减小,并在20℃-54℃范围内随温度上升而增加．膨润土的引入增加了WitconolNP-100的吸附,并使其达饱和吸附需用量增加．54℃热贮稳定性试验表明,WitconolNP-100用量为10g/l,达到并接近饱和吸附值时,种衣剂产品分层率最小为5％．表明表面活性剂在农药颗粒表面形成完整的吸附层是悬浮种衣剂贮藏稳定的保证．     

缓和加氢裂化催化剂表面酸性对催化剂活性的影响

用浸渍法制备了两个系列的含分子筛催化剂,用溶剂法和吡啶吸附红外光谱法研究了催化剂表面酸性,并在连续微反装置上以正辛烷为原料,评价了催化剂活性。在此实验基础上,探讨了催化剂表面酸性和催化剂活性之间的关系。实验结果表明,催化剂中分子筛类型和含量影响催化剂表面总酸量、强酸量、L酸量以及B酸量。催化剂表面B酸中心是催化剂加氢裂化活性中心,催化剂表面L酸中心能提高催化剂的抗氮性能,因而可提高催化剂对含氮化合物原料的加氢裂化性能。     

香烟过滤嘴烧结碳材料对亚甲基蓝的吸附性能

将香烟过滤嘴在低温和氩气气氛中烧结制得碳材料(记为CFC),采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测定等手段对CFC的结构和表面形貌进行表征.将CFC作为废水中亚甲基蓝(记为MB)的吸附剂,采用单因素法研究废水pH值、CFC投加量、MB初始质量浓度、吸附时间、吸附温度等对MB吸附效果的影响规律.结果表明,CFC由多孔的无定形碳颗粒组成,其比表面积高达1 648 m2/g,总孔容达到0.815cm3/g.最佳吸附工艺条件:pH值9.0,CFC投加量0.3g/L,MB的初始质量浓度140mg/L,吸附时间180min,吸附温度35℃.在此条件下,CFC对MB的吸附率达到93.44%,吸附量达到360.06mg/g,说明利用CFC可有效去除废水中MB.     

双酚A在土壤中的吸附性能

研究了双酚A在土壤表面的吸附行为,探讨pH值、土壤用量、双酚A的起始浓度、腐殖酸、温度对吸附作用的影响.实验结果表明:双酚A在土壤表面的吸附平衡时间约需2h,双酚A在土壤表面的吸附行为可以较好地用Langmuir型吸附等温式来描述,吸附量随着pH值的增加而减小,随着土壤量的增加而增加.热力学计算表明升高温度不利于吸附.     

活性炭对萘吸附的研究

通过对普通煤质活性炭进行酸碱改性处理,研究了不同活性炭加入量、吸附时间、溶液pH值、温度等条件下,对萘溶液的吸附规律。结果表明：活性炭对萘的吸附量随着萘初始浓度的增大而增大;随温度升高,吸附量呈略下降趋势,且温度对吸附影响并不大;溶液pH值对活性炭的吸附量影响也不明显;对萘吸附在30min内达到饱和,饱和吸附量较大,约为200mg／g;由吸附等温公式拟合结果显示为物理吸附,吸附能力顺序为：酸碱改性活性炭〉酸改性活性炭〉未改性活性炭。此外,还考察了用无水乙醇对吸附萘达饱和的未改性活性炭洗脱效率与时间的关系,浸泡90min,洗脱率达98％。     

低温环境下煤表面吸附的均匀性试验

 等量吸附热是表征固体表面吸附非均匀性的重要参数.采用高低温吸附仿真实验装置,对九里山无烟煤、新元贫煤、潘北气肥煤进行瓦斯吸附测试,通过计算等量吸附热与吸附量的关系,探讨从常温(30、20℃)降至低温(-10、-20、-30℃)对煤表面不均匀性的影响.结果表明,不同变质程度煤的瓦斯吸附量都随温度降低而增大;在常温时(30、20℃)煤的等量吸附热随吸附量的增大而减小,表明煤表面能量是不均匀的.降温至-10、-20、-30℃时煤的等量吸附热几乎和吸附量无关,表明煤表面是均匀的.煤吸附瓦斯理论Langmuir 方程在低温环境(0℃以下)更加适用.     

埃洛石纳米管表面修饰及其对次甲基蓝的吸附研究

采用硅烷偶联剂对埃洛石纳米管（HNTs）进行表面修饰,通过透射电子显微镜（TEM）、红外光谱仪（FTIR）、分光光度计等对HNTs的结构和吸附性能进行了表征。结果表明,硅烷偶联剂通过化学键实现了对HNTs的表面修饰,提高了HNTs在溶液中的分散稳定性;适当提高溶液温度、延长吸附时间及增加溶液pH值有助于提高HNTs对次甲基蓝的吸附量。当溶液温度为303K,吸附时间为90min,溶液pH值为7时,表面修饰HNTs的吸附量可达8.91mg/g,相对于表面未修饰HNTs（同等条件下的吸附量为7.83mg/g）明显提高。吸附后的表面修饰HNTs经过再生处理后,吸附量可达到7.66mg/g。     

回生淀粉吸附U(Ⅵ)的特性及机理分析

以玉米淀粉(CS)为原材料,采用加热后冷藏溶剂交换法制备回生淀粉(MS)。通过静态吸附实验,考察了初始pH、投加量、铀初始浓度及温度等因素对MS吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明,pH值6为最佳pH值,在温度25℃条件下,MS对10mg/LU(Ⅵ)溶液去除率可达97.8%。反应过程符合准二级动力学方程与Langmuir热力学方程。FT-IR、SEM和EDS分析结果表明,MS吸附铀前后表面形态发生了改变,MS吸附U(Ⅵ)的机理为表面络合吸附,起主要作用的是表面活性羟基。