粉煤灰合成沸石方法与应用现状

针对粉煤灰作为火力发电厂的主要废弃物,其产量逐年增大,严重危害环境现状,为了综合利用中国巨大的粉煤灰资源,将粉煤灰"变废为宝",利用粉煤灰合成沸石产品,是一条利用和处置固体废弃物粉煤灰的好途径.综述了粉煤灰合成沸石的原理,传统的水热法、两步法和盐熔法等合成工艺,以及各种方法存在的问题.同时对粉煤灰合成沸石产品的应用情况作了阐述,指出开发粉煤灰沸石产品应该在粉煤灰合成沸石的工艺技术和转化理论以及粉煤灰合成沸石的性能表征上做深入研究.     

地质聚合物原位合成沸石及沸石制品的研究进展

地质聚合物是一类新型的胶凝材料,其具有类沸石的三维网络结构,可视为沸石的前驱体,在一定条件下可转化为沸石.本文综述了国内外地质聚合物原位合成沸石及沸石制品的研究进展,探讨了直接合成法和水热合成法的合成工艺及工艺影响因素,介绍了沸石及沸石制品的应用途径,阐述了地质聚合物原位合成沸石的机理.结论表明,地质聚合物原位合成是一种工艺简单、低成本的沸石合成新工艺.     

B-Si及无胺型Fe-Si-ZSM-5沸石合成规律的研究

用几种伯胺及TEA,TMA为模板剂合成了B-Si-ZSM-5沸石。在不使用有机胺等模板剂的前提下,用加入晶种的方法合成了Fe-Si-ZSM-5沸石。讨论了制备上述沸石的水热合成条件,用X射线衍射、红外光谱、热分析、B.E.T.等手段研究了它们的一些物理化学性质。     

粉煤灰制取沸石分子筛的新进展

对近年来利用粉煤灰制取沸石分子筛的研究进行了分析和总结，着重从合成方法、反应机理、利用废液合成沸石，添加外加剂，反应仪器和设备，反应过程控制和粉煤灰合成沸石的应用研究等方面进行了阐述。     

哌嗪为结构导向剂的Ω沸石合成规律研究

研究了水热体系下以哌嗪为模板剂的Ω沸石的合成规律,并与传统合成Ω沸石的模板剂四甲基氢氧化铵(TMAOH)进行了比较.实验结果表明:在Ω沸石的合成体系中,两种模板剂的结构导向作用不尽相同,在100 ℃哌嗪没有结构导向作用,在150 ℃才能够合成Ω沸石.而TMAOH的作用恰好相反,在100 ℃就能够合成Ω沸石,在150 ℃仅能够合成ANA沸石.用哌嗪做模板剂,所合成样品的相对结晶度高于用TMAOH合成的样品.     

无机胺合成ZSM-5沸石分子筛

利用氨水为模板剂合成了ZSM-5沸石分子筛,研究了合成温度和时间对分子筛合成的影响.实验表明,在142～177℃范围内,以氨水为模板剂都可以合成出ZSM-5沸石分子筛.合成温度越低,所需时间越长.同时以XRD为手段,对分别以氨水和正丙胺为模板剂合成的ZSM-5沸石分子筛的结构进行了比较.     

(Na,K)基地质聚合物原位合成沸石及其钝化土壤Cu2+、Zn2+污染性能研究

以偏高岭土为固体原料,以NaOH和KOH混合碱液为激发剂基于地质聚合物反应合成沸石,并对所合成沸石进行表征,探讨其对土壤Cu2+、Zn2+污染的钝化性能.研究表明:基于地质聚合物反应,控制混合碱液中NaOH/KOH的原料配比,可以获得不同类型沸石,包括碱沸石、方钠石、F型钾沸石、I型钾沸石等;地质聚合物原位转化为沸石后...     

粉煤灰沸石颗粒滤柱去除氮和磷的动态运行

利用粉煤灰合成沸石,研究了其在去除污水中氨氮和磷酸盐方面的应用.结果表明,合成沸石对废水中的氨氮和磷酸盐具有显著的脱除效果.对氨氮和磷酸盐的吸附净化均随时间增加而变化,但均在24 h后基本达到平衡.随合成沸石投加量的增加,去除污水中氮、磷的效果越好,但在投加量为8 g·L-1 以上时去除率的增加明显放慢.合成沸石在pH为7～9时氨氮去除率最高,为60%以上,磷的去除相反,在pH为7～9时去除率最低,为85%左右.合成沸石对氨氮的吸附为放热反应,温度越高,氨氮去除率下降越明显;对磷的吸附为吸热反应,温度升高对合成沸石除磷有利.     

新型分子筛AIPO_4-17的研究

用“二步法”合成了带有类毛沸石结构的 AlPO_4—17分子筛.文中讨论了各种合成条件的影响,用 X 射线衍射、扫描电镜、红外光谱等方法对其物性做了表征,并与毛沸石进行了比较。研究结果表明,AlPO_4—17分子筛可能具有与毛沸石相同的应用价值。     

中孔沸石的合成及其性能研究进展

对近年来关于中孔沸石的合成和相关性能研究方面的进展进行了综述和分析。中孔沸石的合成方法目前主要有:后处理法、硬模板剂法、软模板剂法、键阻断法等,其中软模板剂法是指以两性有机硅烷等为软模板合成中孔沸石,该方法是目前科学研究的热点,特别是应用键阻断机理,实现了中孔沸石的设计合成。同时,研究表明,沸石中中孔的引入,改变了客体分子在传统沸石中的扩散路径,有效缩短客体分子在其中的扩散距离,减小分子的扩散阻力,加快分子的扩散,同时增加沸石表面活性位的有效利用率,提高沸石对大分子反应物的催化活性和产物的选择性,从而拓展传统沸石的应用范围。研究认为,在煤化学工业、重质油工业等实际的催化领域中,中孔沸石作为催化剂,势必产生非常好的应用前景。     

沸石对于亚硝胺的选择性吸附及其在卷烟中的应用

沸石能选择性地强吸附亚硝胺 .气相中的吡咯烷亚硝胺 (NPYR)和二甲基亚硝胺 (NDMA)被沸石吸附后 ,5 2 3K以上才脱附 -分解 .实验表明沸石添加剂并未影响卷烟的物理性质和燃烧 ,烟气中的烟草特有亚硝胺 (TSNA)明显减少 ,有益于保护环境和吸烟者的身体健康 .     

Preparation of zeolite NaA for CO2 capture from nickel laterite residue

Zeolite NaA was successfully prepared from nickel laterite residue for the first time via a fusion-hydrothermal procedure. The structure and morphology of the as-synthesized zeolite NaA were characterized with a range of experimental techniques, such as X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, and infrared spectroscopy. It was revealed that the structures of the produced zeolites were dependent on the molar ratios of the reactants and hydrothermal reaction conditions, so the synthesis conditions were optimized to obtain pure zeolite NaA. Adsorption of nitrogen and carbon dioxide on the prepared zeolite NaA was also measured and analyzed. The results showed that zeolite NaA could be prepared with reasonable purity, it had physicochemical properties comparable with zeolite NaA made from other methods, and it had excellent gas adsorption properties, thus demonstrating that zeolite NaA could be prepared from nickel laterite residue.     

Fast formation of NaA zeolite membrane in the microwave field

NaA zeolite membrane was successfully synthesized on the porous α-Al₂O₃ support by microwave heating. The synthesis of NaA zeolite membrane in the microwave field only needs 15 min and the synthesis time is 10 times shorter than that by conventional heating. SEM characterization indicates that the zeolite crystals in the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are uniform in size; the membrane thickness is about 4 μm and is thinner than that of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating. Gas permeation studies indicate that the permeances of the NaA zeolite membrane synthesized by microwave heating are 3–4 times higher than those of the NaA zeolite membrane synthesized by conventional heating, while their permselectivities are comparable.     

人工合成NaA型沸石对锶铯的吸附研究

本文通过实验研究了人工合成ＮａＡ型沸石及天然沸石矿物对锶铯的吸附作用。研究表明人工合成ＮａＡ型沸石对锶铯的吸附性能优于天然沸石、且迁移率低,是吸附中低放核素９０Ｓｒ及１３７ Ｃｓ理想材料     

Preferential Oxidation of CO in a Hydrogen-Rich Gas Through Au/NaY Catalytic Membranes

This paper describes novel Au/NaY catalytic membranes for preferential oxidation of CO (CO-PROX) in an H2-rich gas. NaY zeolite membranes with a high CO2/N2 separation factor were loaded with nanosized Au particles using an ion-exchanged method. X-ray diffraction analyses showed that the structure of the NaY zeolite was not damaged by the ion exchange process. CO-PROX experiments showed that the catalytic membranes had excellent catalytic performance for selective oxidation of CO. The CO/H2 molar ratio on the permeate side decreased with increasing operating temperature in the range of 80-200℃. At 200℃, almost no CO was detected from the permeate stream of a catalytic membrane with the feed con-taining 0.67% CO, 1.33% O2, 32.67% H2, and He in balance. Thus, these Au/NaY catalytic membranes show a promise for CO removal from hydrogen fuels.     

碱熔融法合成NaA和NaX型粉煤灰沸石对亚甲蓝的吸附动力学研究

以粉煤灰为原料采用碱熔融法合成了两种单一沸石矿物种的NaA和NaX型沸石,通过静态吸附实验,研究了这两种沸石对水溶液中亚甲蓝(MB)的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明:在所研究的浓度和pH值条件下,合成NaA和NaX型沸石对亚甲蓝的吸附平衡数据符合Langmuir等温吸附方程,静态饱和吸附量(Qm)分别为37.81和43.02 mg.g-1;氢键作用是影响亚甲蓝吸附行为的主要因素;通过动边界模型研究表明,两种沸石对亚甲蓝吸附过程的速度控制步骤为液膜扩散,且亚甲蓝的吸附过程符合伪二级方程.     

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。     

NaY对(PEO)_(16)LiClO_4-EC组织和导电性能的影响

以纳米级NaY分子筛为填充剂,制备了(PEO)16LiClO4-EC-x%NaY(x=0,3,5,8,12,20,35)全固态复合聚合物电解质薄膜.通过扫描电镜、EDS能谱和交流阻抗方法研究了NaY对(PEO)16LiClO4-EC电解质体系显微组织特征与离子导电性能的影响.结果表明,适量NaY可使PEO的球晶生长受到抑制,表面形成有利于锂离子传输的超枝状和交联网络结构,离子传输的无定形区域增大;同时,适量EC有利于NaY在聚合物基体中的均匀分布,当NaY含量为12%(质量分数)时,复合聚合物电解质的室温离子电导率达到最大值,为1.890×10-4S.cm-1.     

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%.     

微波辐射制备的TiO2/NaY膜结构及光催化活性研究

采用微波辐射加热方法制备出负载型TiO2/NaY光催化剂,采用X-射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)与紫外可见漫反射谱(UV-vis DRS)对催化剂结构进行了表征,以苯酚光催化降解与矿化对催化剂活性进行评价.结果表明,微波辐射加热方法促进了表面TiOx物种与载体NaY间的相互作用,TiO2在载体表面难以形成晶相结构,同时也导致了NaY分子筛结构的坍塌,因而催化剂对水体中苯酚的光催化降解与矿化活性较低.