沸石及改性沸石在水处理中的应用及发展前景

沸石是一种具有优异功能的非金属矿物材料,本文对近年来沸石及改性沸石在水处理应用的研究进展进行了综合评述.     

天然沸石的改性及其吸附Pb~(2+);Cu~(2+)的研究

以天然沸石为原料,结合废水处理应用中对吸附材料的要求,采用酸、碱、盐对沸石进行了改性;并利用改性沸石进行了去除溶液中Pb2+,Cu2+的方法、效果、影响因素和吸附机理的研究.结果表明,NaOH改性的沸石对Pb2+,Cu2+的吸附能力大幅度提高;随着初始浓度的增加,沸石的吸附容量也增加;改性沸石对Pb2+,Cu2+的吸附很快,在较短的时间内即可达到平衡;溶液的pH值越高越有利于沸石吸附Pb2+,Cu2+.     

沸石改性吸附氨氮的试验研究

比较了在不同改性条件下沸石对氨氮的去除效果,结果表明:NaCl改性效果明显,6%盐溶液浓度改性沸石氨氮去除率可达95.3%;酸浸改性沸石吸附性能明显优于碱浸改性沸石;在2h的浸泡时间下,酸溶液浓度升高,改性沸石的氨氮吸附效果降低.     

NaCl改性沸石去除废水中氨氮的条件优化研究

通过实验考察了沸石粒径、投加量、废水pH和吸附时间对NaCl改性沸石去除废水中氨氮的影响,结合单因子实验和正交实验获得优化条件组合,并在优化组合条件下,将NaCl改性沸石去除氨氮效果在实际废水中进行验证.结果表明,粒径越小越利于NaCl改性沸石对废水中氨氮的去除,而投加量、废水pH和吸附时间亦对改性沸石去除氨氮产生影响,通过正交优化实验分析得出,最主要影响因素为沸石投加量,结合单因子实验,筛选出改性沸石去除废水中氨氮的最佳工艺组合条件为沸石粒径60目、沸石投加量70g/L、废水pH=6、吸附时间1h,废水中氨氮去除率达到90.5%.在最佳工艺组合条件下,NaCl改性沸石对生活污水、养猪废水和化工工业废水中氨氮的去除率分别为91.67%、91.65%和89.31%,与在模拟废水中的去除率基本一致.这为改性沸石的进一步实际应用奠定了基础.     

ZSM-5沸石选择性催化作用的研究CaO对选择性的影响

本文用CaO对ZSM-5沸石进行改性,在丙烯的芳构化反应和甲苯的甲基化反应中,其对二甲苯选择性与未改性前相比,可得到很大的提高,同时应用分子筛窗口模型,计算了用CaO改性前后的ZSM-5沸石:对于甲苯分子中各碳原子的电荷密度的影响,从而解释氧化物改性使ZSM-5沸石对二甲苯选择性提高的原因。我们认为其原因主要不是沸石孔径的变化,而是由于改性后对反应物分子电荷分布产生的影响,也即改变了沸石表面酸性的结果。     

天然沸石及其改性沸石对甲醛的吸附

对沸石吸附甲醛进行了试验研究,探讨了用氢氧化钠、盐酸及有机改性的沸石对吸附甲醛的影响.结果表明,有机改性的沸石对甲醛的吸附要比天然沸石和无机改性沸石对甲醛的吸附效果明显.     

不同价态阳离子盐改性沸石吸附氨氮能力差异

采用5种不同价态阳离子盐对天然斜发沸石进行改性,通过SEM,EDS,ICP以及氮吸附分析仪等测试手段对改性前后的沸石颗粒进行表征,发现不同价态阳离子和相同价态不同阳离子的盐改性沸石后对其物化性质和应用性能均会产生影响.EDS及ICP测试发现由于离子交换作用改性后沸石中5种盐对应的金属阳离子含量均会升高,其中KCl改性沸石中钾元素含量增加量最多.比表面积与孔径分布测试结果发现随着阳离子价态升高,沸石比表面积下降幅度逐渐增大,其中一价钾盐的改性沸石比表面积下降幅度最小为33.9m~2/g,三价铝盐下降幅度最大为29.27m~2/g;而改性沸石孔体积变化规律有所不同,其中一价盐改性沸石介孔体积增加量最大、大孔体积减少量最多.对不同价态阳离子盐改性沸石进行了阳离子交换容量和污水脱氮能力测试,结果表明,其阳离子交换容量和脱氮能力大小排序为:NaClAlCl_3CaCl_2MgCl_2KCl.说明改性沸石的污水脱氮能力与其阳离子交换容量呈正相关关系,但是阳离子价态的高低与改性沸石的阳离子交换容量、比表面积、孔体积和脱氮能力并不是正相关关系.     

天然沸石及其改性沸石对甲醛的吸附

对沸石吸附甲醛进行了试验研究,探讨了用氢氧化钠、盐酸及有机改性的沸石对吸附甲醛的影响。结果表明,有机改性的沸石对甲醛的吸附要比天然沸石和无机改性沸石对甲醛的吸附效果明显。     

废水处理中沸石的应用研究进展

沸石是一种具有优异的吸附、离子交换性能的硅铝酸盐矿物,在环境治理中有广泛的应用前景.介绍了近年来国内外应用天然沸石在废水处理中的试验研究情况.综述了沸石在去除水中氨氮、有机物质、重金属离子、放射性物质、砷、病原微生物等方面的应用,并涉及沸石的活化改性方法,以探求更好的处理效果.     

微波辅助NH4Cl改性沸石及其在调湿材料中的应用

利用微波辅助强化NH4Cl溶液对天然沸石进行活化改性,研制出一种具有较强吸、放湿性能的材料.通过SEM,FTIR和BET等方法对改性前后沸石的表面结构和形貌进行了微观表征,分析了活化溶液中氯化铵含量、微波加热时间和功率、环境温度、湿度等参数对沸石调湿性能的影响,对比测试了改性前后沸石的吸、放湿效率.研究发现:沸石试样经100 W的微波和辅助3%氯化铵溶液活化加热3 min后,比天然沸石、改性沸石试样的吸、放湿率分别提高了25%和17%;在环境湿度变化情况下,改性沸石试样可将环境湿度调控在56.8%～60.3%范围之内.     

酸处理法对NaY分子筛膜的影响

考察了在酸处理过程中酸的种类、质量分数、酸处理时间和温度对NaY分子筛膜属性和渗透汽化性能的影响.通过XRD、SEM、氮气吸脱附、接触角和热重分析等方法对酸处理前后的NaY分子筛和NaY分子筛膜进行表征.经酸处理后的NaY分子筛膜的Si/Al比和接触角增大,分子筛膜的疏水性和对有机物的吸附作用增强; 经酸处理后的NaY分子筛的BET比表面积和孔体积均减小,可阻碍大尺寸MMA分子的透过,从而增强了酸处理后NaY分子筛膜的渗透通量和选择透过性.NaY分子筛膜的最佳酸处理条件是pH值为3的HAc溶液、酸处理温度为25 ℃、酸处理时间为30 min.经酸处理后的NaY分子筛膜的硅铝比增加了7%.在分离温度为50 ℃、10 MeOH/MMA混合液的渗透汽化过程中,酸处理过程可改善NaY分子筛膜渗透汽化性能,其中渗透通量增加了71%.     

沸石在废水处理中的应用与展望

介绍了我国沸石的概况和物理特征以及沸石在废水处理领域中的应用，并对沸石处理废水的应用前景进行了展望。     

草酸改性USY型分子筛对重油催化裂化性能的影响

本文用草酸对USY型分子筛进行改性研究,用XRF 、XRD等手段对改性分子筛样品的结构进行了表征.重油催化裂化实验结果表明,加入草酸可以提高分子筛的催化性能.     

超声处理下沸石/TiO2复合体光催化剂性能及结构

分别用经过和未经过超声处理而制备出的沸石 ／TiO2复合体光催化剂对含甲苯废气进行光催化降解实验,并运用x射线定向衍射技术和红外光谱探讨了超声处理对沸石／TiO2复合体光催化剂性能及结构的影响．结果表明,超声处理降低了复合体光催化剂中TiO2的纳米颗粒粒径,并使复合体光催化剂中TiO2与沸石的结构羟基发生反应形成键合,从而增强了复合体的光催化活性,相应地提高了复合体光催化剂对甲苯的光催化降解率．     

火焰原子吸收法测定改性沸石水溶物中金属离子

通过火焰原子吸收光谱法,测定了改性沸石水溶物中的钾、钙、钠、镁、锌、铁、铜七种微量金属元素的本底值.并在此基础上对其吸附机理、规律和影响因素进行了分析.同时论述了沸石在水和废水处理中的应用现状、以及发展前景.     

用碱处理的ZSM-5沸石合成MCM-41型结构复合分子筛的研究

以现有的工业ZSM-5作为原料，采用碱处理ZSM-5的浆液或滤液作为硅铝源，与表面活性剂在水热条件下进行自组装得到具有微孔、介孔双孔分布的MCM-41型结构复合分子筛，并采用X射线衍射、N2吸附脱附、红外光谱等测试手段对合成的样品进行了分析表征，考察了主要合成条件对分子筛性能的影响。结果表明，根据ZSM-5碱处理程度的不同，采用浆液得到的样品可能含有少量ZSM-5沸石的晶粒，但随着碱浓度升高或碱处理时间的延长，ZSM-5沸石晶粒的量逐渐减少，而采用滤液合成的样品中不存在独立的ZSM-5沸石的晶粒。     

离子交换法与化学沉淀法联合处理氨氮废水

使用沸石对氨氮废水进行交换处理,沸石吸附氨氮（NHL₄⁺-N）饱和后用NaCl溶液对其再生,研究再生前后沸石的交换穿透曲线。采用化学沉淀法对富含NH₄⁺-N的再生液进行脱氯并考察其回收利用效果。结果表明:沸石对氨氯废水有很好的处理效果,再生沸石的动态交换穿透时间由60 min延长到160 mim;对沸石进行再生处理后的再生液经脱氮处理,得到NH₄⁺-N质量浓度由141.6 mg/L降至12.65 mg/L。回收利用的再生液再生沸石的穿透时间延长到120 min。     

水蒸汽及盐酸处理对ZSM-5分子筛性能的影响

对商用ZSM-5分子筛进行水蒸汽处理和水蒸汽-盐酸相结合处理,研究了不同温度下水蒸气处理的ZSM-5分子筛的结构、酸性及催化乙醇脱水制乙烯反应性能。比较了水蒸气改性和水蒸气-盐酸溶液相结合改性两种方法对ZSM-5分子筛结构、酸性及催化稳定性的影响。结果表明,水蒸汽处理使ZSM-5分子筛发生骨架脱铝,酸中心数量减少,酸强度减弱,但介孔增多,从而使乙烯选择性及催化稳定性提高;水蒸汽处理后再进行盐酸酸洗,二次孔或中孔减少,催化稳定性得到提高,但远低于水蒸气改性催化剂。     

EF预处理对 β沸石丙烯水合反应性能的影响(英文)

对β沸石进行水热处理和不同粘合剂改性 ,能提高其丙烯水合反应活性 ;氧化硅的引入能明显提高催化剂的活性和水热稳定性     

斜发沸石去除废水中氨氮及其再生研究

利用天然斜发沸石离子交换脱除氨氮机理处理污水厂二级出水,通过对沸石离子交换柱的NH4+交换量、沸石柱离子交换柱的再生和再生盐水的脱氮进行分析,确定了去除污水厂二级出水中氨氮的工艺流程和适宜参数,经处理后氨氮含量低于5 mg/L,达到一级A的国家排放标准(GB198918-2002)。本研究可为污水厂二级出水中氨氮的处理提供一定的技术依据。