合成条件对电解锰渣制备沸石过程中沸石种类和性能的影响

采用X线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和阳离子交换容量测试(CEC,cation exchange capacity)等手段,研究由电解锰渣合成沸石过程中反应体系初始硅铝物质的量比、反应温度、反应时间等合成条件对沸石种类及其CEC的影响。研究结果表明:随着初始硅铝物质的量比的增加,合成沸石的纯度和CEC均降低,但随着反应温度和反应时间的增加,合成沸石的纯度和CEC则随之增加。基于沸石产品纯度及CEC,制备沸石材料的优化条件为:反应体系初始硅铝物质的量比1.5,反应温度100℃,反应时间1.5 h,在此条件下制备的沸石材料主要以A型沸石为主,CEC为3.45 mmol/g,产品主要由立方体状晶体组成,结晶度较高,非常适合作为吸附材料使用。     

乙苯在不同粒度β沸石上的裂化

本文报导通过改变反应条件,合成出不同粒度的β沸石,利用吡啶吸附红外光谱法研究各沸石的表面酸性,测定不同粒度β沸石的比表面积和比孔容,利用苯和乙苯在其上的吸附与扩散性能研究解释β沸石在乙苯裂化反应中的粒度效应。     

壳聚糖-沸石杂化膜的制备及其对pb2+吸附性能的研究

制备了壳聚糖-沸石杂化膜,对其进行热重和扫描电镜表征,就壳聚糖-沸石杂化膜对pb2+的吸附行为进行了探讨.沸石的加入使壳聚糖膜产生了孔穴,增大了比表面积,提高了吸附性能.实验结果还表明沸石与壳聚糖质量比4∶5为最佳配比,吸附的最佳溶液pH为5.0,温度对吸附作用的影响比较小.壳聚糖沸石杂化膜对pb2+的吸附符合Lang...     

异丙苯裂解反应动力学及HZSM—5沸石表面酸性的表征

采用脉冲微反色谱法研究在ＨＺＳＭ－５沸石上异丙苯裂解反应动力学，求是反应速率常数、活化能、吸附平衡常数和吸附热，并以该反应探针，对没硅铝比的ＨＺＳＭ－５沸石的表面酸性进行了表生上异丙苯裂解结果表明：随Ｓｉ／Ａｌ比的减少，ＨＺＳＭ－５沸石表面酸性增加。     

沸石对于亚硝胺的吸附和裂解

采用气相色谱－质谱（GC－MSD）、程序升温表面反应（TPSR）等技术研究吡咯烷亚硝胺（NPYR）和二甲基亚硝胺（NDMA）等亚硝胺在NaY,NH,NaZSM-5,HZSM-5等沸石上的气相和液相吸附及催化分解,并剖析其产生分布：NaZSM-5与NaY沸石上NPYR裂解产物与热裂解产物非常相近,而H型沸石如HZSM－5与HY上发生了H^ 参与的催化裂解反应,产物则是以亚硝胺还原及开环物种为主。亚硝胺在H^ 型与Na^ 型沸石上分别是以酸催化剂及自由基热裂化进行裂解反应的,沸石上的质子酸中心是沸石催化降解亚硝胺的活性中心。ZSM－5沸石能够从溶液中强吸附NPYR类亚硝胺,而且在常温下很难解吸,这将有利于沸石在环境保护中消除亚硝胺的污染,和773K活性的NaY沸石相比,未经活化样品的NPYR－TPSR谱图上裂解产物NOx的峰形状及峰位置基本不变;据此可推测,沸石上已吸附的水不仅不影响NPYR的吸附,而且可能有助于NPYR的裂解。这意味着沸石可以无需高温活化而能直接用于去除亚硝胺。     

水热处理的HZSM-5分子筛的孔结构及活性研究

采用X 射线衍射 (XRD)、红外光谱 (IR)、NH3 TPD、真空重量吸附、静态吸附容量法以及正己烷的裂化反应等方法系统地研究了不同温度下用 10 0 %水蒸气处理的HZSM 5分子筛 (硅铝比为 2 5 ,直接法合成 )的结构、酸性、吸附性能和催化裂化性能。研究结果表明 ,随着水热处理温度的升高 ,HZSM 5分子筛的结晶度虽有下降趋势 ,但变化不显著 ,水热处理温度对正己烷吸附量的影响也不大 ,这说明水热处理后HZSM 5分子筛的结构没有发生明显的变化 ;随着水热处理温度的升高 ,HZSM 5分子筛的比表面积减小 ,二次孔或中孔有增大趋势 ,酸中心数目减少 ,活性降低 ,但其活性稳定性却较高。     

脱铝丝光沸石吸附性质的研究

用水蒸汽热处理和酸洗交替进行的方法,将丝光沸石脱铝以提高沸石的硅铝此,制得了一系列不同硅铝比的脱铝丝光沸石样品,用化学分析X衍射、电子显微镜、高真空吸附、热谱法对所得各样品进行研究,结果显示出:脱铝丝光沸石随脱铝次数增多,其憎水性明显增加,与此同时,其晶胞参数也随硅铝比的增加而减小,但在脱铝到第4—5次时,即硅铝此约为50左右时,吸附容量和晶胞常数都发生突变。说明丝光沸石随着脱铝过程的进行,不但形成三Si—O—Si三键,而且还说明了在此过程中,丝光沸石的结构发生了重排。我们认为脱铝丝光沸石对水的吸附容量的降低,主要不是由于在脱铝过程中形成了无定形的硅酸盐所引起的,而是丝光沸石在脱铝过程中形成憎水的Si—O—Si键,晶胞收缩和结构重排都是引起吸附性质改变的主要原因。     

分子筛吸附VOCs与微波脱附性能研究

为筛选适于吸附VOCs与微波脱附的分子筛,并研究其孔径、铝氧四面体、平衡阳离子等性能的影响因素,采用7种吸附剂(K-A,Na-A,Ca-A,Ca-X,Na-X,Na-Y和Na-ZSM5沸石分子筛)和3种VOCs吸附质(苯、甲醇、正己烷)进行了实验研究,利用BET,XRD表征方法对分子筛的孔径、比表面积、孔容和晶胞参数等进行了测试。结果表明:分子筛孔径较大、VOCs极性较大时,吸附量较高;采用不同铝氧四面体结构含量(Na-X,Na-Y,Na-A和Na-ZSM5)及不同平衡阳离子(K-A,Na-A,Ca-A和Ca-X,Na-X)分子筛进行微波脱附时,铝氧四面体结构含量高的分子筛更适用于微波脱附,平衡阳离子为Na~+的分子筛吸波能力强于K~+和Ca~(2+);经5次循环静态吸附、微波脱附,分子筛微波脱附的结构性能稳定。研究成果可为分子筛吸附VOCs与微波脱附新方法的工业化应用提供重要参考。     

有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644 mg.g-1,常数K为0.295 L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0 mg.g-1,常数K为0.011 9 L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.     

钙离子形态对吸附效果的影响研究

通过不同方式配制高钙水,来研究矿物吸附材料对钙离子的吸附规律,同时对吸附过程中的流体力化学效应进行了探讨.实验结果表明,矿物吸附材料对钙的吸附性能与钙在溶液中的存在形态有很大关系:用CaCl2配制的高钙水中,钙主要以离子形态存在,矿物吸附材料对其吸附主要以静电吸附为主,5A沸石对钙离子有筛分效应;用CaO配制的高钙水中,钙主要以Ca(OH)2(2q)、Ca(OH)2(s)沉淀微晶、Ca2 和Ca(OH) 多种形态存在,矿物吸附材料对其吸附有静电吸附、一羟基络合吸附、表面沉淀吸附,同时,矿物吸附材料的加入对氢氧化钙沉淀起晶种作用,可以加速其沉淀;合适的流体剪切力可以提高5A沸石对钙离子的吸附量,此结论证实了吸附过程中流体力化学效应的存在.图4,表2,参7.     

沸石覆盖层控制水库底泥氮磷释放的影响因素

用模拟实验方法研究了天然沸石活性覆盖层控制底泥氮磷释放的影响因素(如温度、天然沸石厚度以及pH值等),结果表明:1)厌氧状态下,天然沸石覆盖层可以有效地控制总氮和总磷的释放;2)温度越高,底泥总磷的释放量越大,沸石层抑制底泥总磷释放的效果越差;3)天然沸石层厚度与底泥总磷释放相关性不明显;4)温度的高低及沸石层的厚度对沸石层抑制底泥总氮释放的影响不大;5)对上覆水进行酸碱性的调节,有利于提高沸石层对总磷、总氮的控制效果,酸性条件下吸附效果更佳.     

甲烷还原氧化球团过程中的渗碳行为

通过固定床热重反应器,利用X线衍射(XRD)、热重(TG)以及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等分析方法,研究纯CH_4气体还原球团过程中的渗碳行为。研究结果表明:甲烷还原铁氧化物依靠其裂化产生的H_2与吸附碳;CH_4还原5 min时,金属铁相产生,但由于吸附碳参与还原反应,故基本不存在积碳,由于金属铁层在球团颗粒表面逐渐增厚以及铁碳固溶体颗粒中碳质量分数逐渐增加,阻碍吸附碳的还原并抑制碳向固溶体颗粒内的进一步扩散,故积碳在还原5 min后出现,20 min后浮士体相消失且吸附碳质量分数逐渐增加;反应初期吸附碳对还原速率有一定促进作用,但当吸附碳大量沉积时,则阻碍还原气H_2与还原产物H_2O与CO的扩散,降低CH_4还原速率。     

水热脱铝法制备超稳Y型沸石的影响因素

对以NaY为原料、用水热脱铝法制备超稳Y沸石(USY)过程中钠离子交换深度、超稳化过程的温度和压力对USY性质的影响进行了研究.结果表明,Al—O键在500℃水热条件下可以较快地水解.钠离子可以阻止脱铝反应.当超稳化处理温度升高时,脱铝深度增加,USY的酸量下降.超稳Y沸石的结晶度随超稳化压力的增加而降低.高硅铝比的超稳Y沸石具有好的热稳定性和抗积炭性.通过调节超稳化处理过程中的控制因素而改变USY的硅铝比,可对表面酸性产生有效的调变作用.     

改性水铝钙石的清洁制备及其对PVC的热稳定性能研究

以氢氧化钙、氢氧化铝、碳酸钠和表面改性剂为原料,清洁制备改性水铝钙石。考察了碳酸钠用量、晶化温度和晶化时间对改性水铝钙石基PVC热稳定剂的性能影响。通过转矩流变仪检测发现,碳酸钠与氢氧化铝的较佳摩尔比为1∶4,而非传统工艺采用的1∶2。此外,考察了表面改性剂的种类对改性水铝钙石的性能影响,发现非离子型表面活性剂司班80对水铝钙石的改性效果较好。     

催化水热裂解对重油沥青质ζ电势的影响

从辽河重油中分离出沥青质,以环烷酸铁作催化剂,考察沥青质在不同反应温度下的催化水热裂解反应;用元素分析、VPO平均相对分子质量、1H和13C-NMR等手段评价沥青质反应前后的性质变化,用纳米粒度及ζ电势分析仪考察沥青质的胶体粒径和ζ电势的变化.结果表明:催化水热裂解反应后,沥青质的氢、碳摩尔比(nH/nC)减小,相对分子质量增大,沥青质的芳香度增大,极性增强,沥青质的ζ电势为负值,随着反应深度的增加,沥青质的ζ电势绝对值增大;经轻微催化水热裂解反应后,沥青质的胶体粒径减小,随着反应温度的升高,胶体粒径增大.     

正戊烷的异构化反应活性与丝光沸石催化剂表面酸性的关系

本文在280℃和临氢总压为1.961M Pa的反应条件下,考察了正戊烷在氢型丝光沸石和0.5(重)%钯/氢型丝光沸石上异构化反应的活性和选择性,并以钯啶作探针,用脉冲色谱法和红外光谱法测定了催化剂的酸量及酸位性质。结果表明,氢型丝光沸石上存在着催化正戊烷异构化和裂化反应的两种活性中心,该沸石孔道内部脱铝位附近的强酸中心可能是正戊烷的裂化反应活性位,钯的引进将优先定位于这一强酸中心附近,因而去除了裂化反应源,改善了正戊烷异构化反应的选择性。     

天然菱沸石去除~(137)Cs性能的研究

本文叙述了天然菱沸石吸附~(137)Cs的性能,并测定了交换容量.研究了在不同的酸度、Cs~+浓度、杂质离子和温度下处理的菱沸石对吸附~(137)Cs的影响,从而确定了最佳吸附条件.根据天然菱沸石对~(137)Cs的吸附性能和它形成玻璃体的熔化温度,对用其处理放射性废液中~(137)Cs提出了我们的看法.     

镧离子对水热处理后的超稳Y沸石酸性的影响

对镧氢稳Ｙ沸石（ＬａＨＯＳＹ）体系在水热处理条件下，Ｌａ的交换度对表面酸性的影响进行了研究，并与典型的正己烷裂化反应活动相关联。结果表明，无Ｌａ的ＵＳＹ沸石经水热处理后，酸性和裂化活动显著下降；而ＬａＨＵＳＹ沸石的酸性和裂化活动性，先是随着Ｌａ含量的增加而增加，然后通过一个极大值又开始下降。Ｌａ能抑制ＵＳＹ沸石在水热条件下产生的骨架脱铝和结构崩塌。沸石β笼内的多价阳离子Ｌａ￣（３＋）与水分子反应生成镧氢氧化钠以及Ｌａ￣（３＋）的极化作用能夺取骨架羟基的电子而产生强的Ｂｒｏｎｓｔｅｄ酸。过量的Ｌａ￣（３＋）增强的正电场使晶胞中酸质子数目减少，当Ｌａ含量大约为骨架铝含量的１６％（原子比）时，沸石的强酸性和裂化活性出现极大值。     

改性沸石净化微污染水源水中磷的研究

含磷化合物的大量使用导致水体中的磷含量偏高,水体富营养化,严重影响了人类的生产生活。沸石作为一种新型除磷剂,研究其在不同吸附时间,沸石质量,吸附温度等条件下的吸附效果。总结并讨论比较经过硫酸铝,硫酸镁等物质预处理过的沸石在实验中的吸附效果,最后得出吸附效果最佳的实验条件。     

提升管反应器中催化裂化与热裂化反应的模拟

利用小型提升管催化裂化实验装置对工业提升管中的催化裂化和热裂化反应进行了实验模拟研究,考察了反应停留时间、反应温度和剂油比对催化裂化和热裂化反应的影响,在此基础上对催化裂化反应工艺条件进行了分析.结果表明,缩短反应停留时间和提高剂油比可有效抑制提升管反应器中热裂化反应的发生,提高轻质油收率;提高反应温度虽然可在一定程度上提高轻质油收率,但反应温度过高会使热裂化反应加剧,从而使产物分布变差;当采用高温、大剂油比操作时,缩短反应时间,尽量消除提升管反应后期的热裂化反应,是改善催化裂化产物分布的关键.