载锌5A分子筛在汽油模拟体系中吸附脱硫性能的研究

采用室温浸渍法,将锌离子负载于5A分子筛上,得到脱硫吸附剂.考察了吸附剂不同焙烧温度和负载不同浓度锌离子浓度在汽油模拟体系中的脱硫醇性能,结果表明0.16 mol/L的离子浓度和300℃的焙烧温度是比较合适的.同时发现较高温度、低浓度的模拟体系对吸附剂脱硫醇性能有利.最后考察了2种再生方法的再生效果.     

稀土改性13X分子筛的表征与脱硫性能评价

采用离子交换法制备了Ce/13X、La/13X及La-Ce/13X分子筛吸附剂。通过X射线衍射、N2物理吸附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等手段对吸附剂进行表征,考察对比了三种吸附剂的动态吸附性能以及温度和流速对吸附性能的影响,并对吸附剂进行再生。结果表明,稀土离子改性后的13X分子筛的比表面积、孔体积出现一定程度的下降,分子筛结晶度降低但并未改变其骨架结构。La的载入与Ce具有协同作用,使得双金属改性的La-Ce/13X分子筛在脱硫吸附性能上较单金属改性的分子筛有明显的提高。常温下,空速为6h-1,La-Ce/13X分子筛能够将起始浓度为0.2mg/g的模拟油脱除至0.01mg/g,经过7h后穿透,穿透硫容为6.118mg/g,吸附剂经过氮气气氛300℃焙烧2h后,可较好的再生。     

Pd/Ce基催化剂催化氧化氯苯的性能

采用等体积浸渍法制备Pd/Al₂O₃系列催化剂,考察不同Pd负载量对催化剂催化氯苯活性的影响,结果表明0.75%Pd/Al₂O₃催化剂活性最优,采用BET、H₂-TPR、SEM等对催化剂进行表征分析,表明添加Ce后氧化能力增强,催化氧化效率提高。对催化产物进行分析,使用离子色谱分析了无机Cl^-生成情况及其选择性,使用GC-MS定性分析了有机副产物,发现350℃时有少量苯生成。同时考察了焙烧温度、氯苯浓度、空速对催化活性的影响,结果表明焙烧温度过高或过低都会影响催化剂的活性,在550℃焙烧的催化剂活性更优,400℃时氯苯转化率为96%;氯苯入口处质量浓度在1500～6000mg/m³时,浓度升高,催化氯苯活性降低;空速在15000～30000h^-1时,空速对氯苯催化活性影响不大,但继续提高空速会明显降低催化活性。     

Co3O4对2,4-二氯苯酚的吸附性能影响

以硝酸钴(Co(NO₃)₂·6H₂O)为钴源,考察了不同沉淀剂(6 mol/L氨水、1 mol/L NaOH溶液、饱和碳酸铵溶液)对Co₃O₄吸附2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)性能的影响。考察了焙烧温度、pH值、沉淀剂种类、吸附剂用量、2,4-DCP初始质量浓度对Co₃O₄吸附性能的影响,并进行了离子干扰实验。结果表明,焙烧温度为300℃、pH=9.0、沉淀剂为1 mol/L NaOH时,Co₃O₄对20 mg/L 2,4-DCP吸附性能最佳。Co₃O₄对2, 4-DCP的动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附方程符合Langmuir方程,吸附过程以单分子层化学吸附为主。     

拟薄水铝石负载PEI/AMP吸附CO2性能

用富含胺基的物质对多孔材料进行修饰可以得到高CO₂吸附量的吸附剂。采用浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)和2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)负载在拟薄水铝石上,考察了CO₂压力、胺类物质负载量等对吸附性能的影响。采用低温N₂吸附/脱附法(BET)、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外线光谱分析仪(FTIR)等手段表征了吸附剂的结构特征及其物理性质,并使用重量法微天平实验装置对吸附剂的性能进行了评价。实验结果表明,当温度恒定为50℃,压力小于1 MPa时,负载PEI的吸附剂最高的CO₂吸附量为77.53 mg CO₂·(g吸附剂)^-1,最佳负载量为85%;压力大于1 MPa时,负载PEI的吸附剂最高的CO₂吸附量为123.79 mg CO₂·(g吸附剂)^-1,最佳负载量为10%。负载AMP的吸附剂最高的CO₂吸附量为128.01 mg CO₂·(g吸附剂)^-1,最佳负载量为85%。CO₂吸附稳定性实验表明,吸附剂对CO₂的吸附性能稳定。     

聚合离子液体的合成及其吸附脱硫性能

以N-甲基二烯丙基胺与金属酞菁合成的功能化离子液体为单体、硅胶球为载体，在载体表面聚合制备成硅胶球负载的聚合功能化离子液体吸附材料[(NMDA-Pc/Ni²⁺)/SiO₂]。本研究采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、偏光显微镜对其进行表征。考察了吸附剂在常压室温下对二苯并噻吩（DBT）的吸附脱硫性能。结果表明，(NMDA-Pc/Ni²⁺)/SiO₂的吸附脱硫性能最好。最佳吸附条件为吸附剂用量为1.5g/10mL模型油，吸附时间为20min，DBT的最大吸附量为6.198mg/g。该吸附剂对DBT的吸附行为遵循Freundlich 吸附等温模型和拟二级动力学模型。以甲醇洗涤再生，重复使用5次后，吸附性能没有明显降低。烯烃和芳烃都会影响吸附剂的吸附脱硫效果，但芳烃对DBT选择性吸附的影响小于烯烃。吸附剂对不同的硫化合物也有良好的吸附作用，去除顺序为：二苯并噻吩>苯并噻吩>噻吩。     

Ce-Cu-Al-O复合金属氧化物吸附剂低温脱除H2S

用共沉淀法制备了一系列Ce-Cu-Al-O复合金属氧化物吸附剂,用于低温下脱除CO₂气体中的微量H₂S。采用XRD、N₂物理吸附、SEM及XPS等手段对脱硫前后的吸附剂结构进行表征。研究了Ce含量、煅烧温度、气体空速、杂质气体及吸附温度对吸附剂脱除H₂S性能的影响。结果表明,Ce-Cu-Al-O系列吸附剂在40℃条件下可有效脱除CO₂气体中的H₂S,Ce含量为10%的吸附剂（10Ce-Cu-Al-O）具有最大H₂S穿透吸附量,为94.1mg/g。研究发现,引入CeO₂能有效改善CuO的分散性,提高吸附剂的比表面积和孔容。提高煅烧温度,较大空速均不利于吸附剂的脱硫效果;平衡气CO₂会抑制H₂S的吸附;吸附温度不高于100℃时,10Ce-Cu-Al-O的穿透吸附量随温度升高而增加且不会生成COS副产物。表征结果显示,硫化后吸附剂的组分团聚导致了比表面积和孔容降低。此外,失活后的脱硫剂可在100℃用空气再生。     

SO2和H2O对Y掺杂Mn/TiO2选择性脱除NO的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Y掺杂的TiO₂载体,负载硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y/TiO₂催化剂。考察了焙烧温度、空速对其催化还原NO性能的影响,并对催化剂的抗SO₂、H₂O毒化性能进行了考察。结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为500 ℃,催化剂的活性随空速的降低而升高,XRD分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂活性组分的分散,从而提高催化剂的活性。Mn-Y/TiO₂的抗毒化性能优于Mn/TiO₂,在反应温度180 ℃、空速14000 h^－1、氧含量为3%、NO浓度600 mL/L及NH₃/NO为1的条件下,同时通入200 mL/L SO₂和4% H₂O,NO转化率从非掺杂的Mn/TiO₂的48.2%上升到57.6%,Y掺杂提高了催化剂的抗毒化能力;FTIR分析表明催化剂中毒是由于生成了铵的硫酸盐或者锰、钇的硫酸盐。     

Y型分子筛吸附剂的噁唑吸附性能

采用了一种Y型分子筛作为丙烯腈中噁唑脱除吸附剂。首先考察了原料中w(噁唑)、空速、吸附温度对吸附剂性能的影响,然后通过N_2物理吸附(BET)、X射线衍射(XRD)和NH_3-TPD等分析表征手段,研究了不同再生方法对吸附剂的影响。结果表明,吸附温度为70℃,原料质量空速为0.35 h~(-1)时,吸附剂表现出更好的噁唑吸附效果;采用柠檬酸溶液对失活催化剂处理4 h,并在500℃焙烧8 h,再生吸附剂的性能最好,吸附剂寿命为665 h,单位吸附剂的吸附量为19.9 mg/g。     

制备因素对CuCl/SiO_2吸附脱硫剂性能的影响

汽油脱硫一直是化工领域备受关注的热点,吸附脱硫是能够达到深度脱硫和能耗较少的脱硫方法,吸附剂性能决定吸附脱硫效果。以大孔二氧化硅为载体,氯化亚铜为活性组分,采用等体积浸渍-焙烧还原法制备CuCl/SiO_2吸附剂,考察焙烧温度、焙烧时间和活性组分负载量对吸附剂吸附脱硫性能的影响。结果表明,在焙烧温度400℃,焙烧时间4 h,氯化亚铜负载质量分数为9.4%的条件下,吸附剂对乙硫醇的吸附量最高达到26.76 mg·g~(-1)。吸附剂对于不同的硫化物(噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩)均有一定的吸附,尺寸较小的硫化物,吸附呈现尺寸越小吸附量越多的趋势,此时起主要作用的是空间位阻效应;硫化物尺寸较大时,吸附的强弱主要来自于电子密度的强弱。     

改性ZSM-5分子筛膜脱除苯并噻吩/2,5-二甲基噻吩

采用二次合成法合成ZSM-5分子筛膜,并用XRD和SEM对其表面进行表征,所合成的膜为ZSM-5分子筛膜。对分子筛膜用Ag⁺、Cu²⁺、Fe³⁺金属离子进行改性,改变离子浓度,然后应用于模拟汽油中苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离性能研究,同时还考察了不同料液温度、再生次数对膜脱硫的影响。实验结果表明：负载Ag⁺浓度为0.2 mol/L时对苯并噻吩和2,5-二甲基噻吩的分离效果最好,分离因子最高可达到1.65;料液温度在常温（25 ℃）下脱硫效果最好,通过简单方法对膜进行再生,考察再生膜脱硫具有较好的稳定性。     

负载型Mn-Fe/γ-Al2O3低温脱硝催化剂的性能

采用共沉淀法制备了负载型Mn-Fe/γ-Al₂O₃低温SCR催化剂,运用固定床催化反应器,以氨气为还原剂,考察了负载量、活性组分配比、焙烧温度等制备条件和空速、O₂体积分数、NH₃/NO摩尔比等操作条件对Mn-Fe/γ-Al₂O₃催化剂低温脱硝性能的影响,并通过X射线衍射仪(XRD)、比表面积测定仪(BET)等手段对催化剂进行表征.结果表明,负载质量分数为20%、n(Mn):n(Fe)=4:1、焙烧温度为600℃、空速为16000h^-1、O₂体积分数为4%、NH₃/NO摩尔比为1.2、反应温度为200℃的条件下,NO转化率达到了96%以上.     

转炉脱硫渣理化特性及吸附性能研究

采用铁水预处理脱硫渣为吸附剂材料,以低浓度铈离子（Ce³⁺）溶液模拟稀土废水溶液,研究脱硫渣对Ce³⁺的吸附。运用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、和X射线荧光光谱分析（XRF）对脱硫渣进行物化性能分析,通过反应时间、初始浓度对吸附剂材料吸附Ce³⁺性能的影响实验,探究脱硫渣对Ce³⁺吸附性能及机理。研究结果表明脱硫渣对低浓度Ce³⁺具有良好的吸附效果,常温下,脱硫渣对Ce³⁺溶液最大吸附率为96.8%。反应时间和Ce³⁺初始浓度对脱硫渣影响不大。     

固载氨基化离子液体的制备及其对CO2的吸附性能

利用浸渍法将[NH₃P-mim][BF₄]和[MEA]L两种离子液体负载到AC、Al₂O₃和MCM-41上,考察了对CO₂的吸附性能,确定了[NH₃P-mim][BF₄]/AC对CO₂的吸附性能最优。并对[NH₃P-mim][BF₄]/AC考察了不同负载量、不同温度下对CO₂的吸附性能,确定了固载离子液体对CO₂的吸附容量随着负载量的增加而增加,且30℃是固载离子液体吸附CO₂的最佳温度,吸附容量达到0.063 mmol CO₂·(g SILP)^-1。对[NH₃P-mim][BF₄]/AC进行红外和热重两种表征,确定了负载离子液体的结构以及在50℃以下优良的热稳定性。     

焙烧及还原条件对Ni2P/TiO2-Al2O3催化剂加氢脱硫性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-Al₂O₃复合载体, 以柠檬酸(CA)为络合剂采用浸渍法制备了Ni₂P负载的TiO₂-Al₂O₃复合载体催化剂, 并用 X 射线衍射(XRD)、N₂吸附比表面积(BET)测定技术对催化剂的结构和性质进行了表征, 考察了载体焙烧温度、催化剂焙烧温度、还原温度、还原压力对其进行的二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)性能的影响。结果表明, 升高载体焙烧温度有利于催化剂表面上活性物种的分散, 但焙烧温度过高会导致催化剂烧结, 适宜的载体焙烧温度为550℃。当还原温度为500～550℃时, 磷化镍主要以Ni₁₂P₅相形式存在, 且随着还原温度的升高, Ni₁₂P₅的衍射峰强度逐渐增强, 还原温度为700℃时, 可得到单一的Ni₂P物相。载体焙烧温度为550℃, 催化剂焙烧温度为500℃, 还原温度为700℃, 常压还原制备的Ni₂P/TiO₂-Al₂O₃催化剂具有最好的活性。在360℃、3.0MPa、氢油体积比500、液时体积空速2.0h^-1的条件下, 反应4h时, DBT转化率为99.5 %。     

核桃壳炭的制备及其对氨氮废水的吸附性能研究

为解决当前氨氮废水污染问题，以自制核桃壳炭为吸附剂，以NH₄⁺为模型吸附分子，考察了核桃壳预处理方式、焙烧温度、焙烧时间和铵根离子初始浓度等对氨氮废水吸附的影响，并采用多种手段对核桃壳炭进行表征。研究结果表明：经H₃PO₄预处理后于700℃焙烧2 h制备的核桃壳炭对低浓度的NH₄⁺具有优异的吸附能力；当铵根离子初始质量浓度为8 mg/L，100 mL NH₄⁺溶液中加入核桃壳炭2 g，吸附时间为240 min时，NH₄⁺去除率达93.41%；核桃壳炭吸附氨氮符合准二级动力学模型。比表面积和孔径分析结果表明：经H₃PO₄预处理后制备的核桃壳炭的比表面积为269.18 m²/g，总孔容积为0.173 6 cm³/g，微孔容积为0.125 cm³/g，平均孔径为5.46 nm。FT-IR、XRD和SEM分析表明：经H₃PO₄预处理制备的核桃壳炭为石墨碳晶相，表面呈现石墨片层结构，从而使其具有良好的NH₄⁺的吸附性能。     

焙烧温度对Ru/Ba-Mg(Al)O4氨合成催化剂性能影响

采用超声-沉淀-强静电吸附法制备了化学性质比较稳定的掺钡纳米镁铝复合氧化物Ba-Mg(Al)O₄,并以其为载体、Ru₃(CO)₁₂为活性组分前驱体,制备了一系列钌基氨合成催化剂。通过场发射扫描电镜、X射线衍射和N2物理吸附等表征手段,重点考察了焙烧温度对载体的物相组成和表面织构的影响。结果表明,随着焙烧温度的升高,制备的载体比表面积逐渐下降,表面碱性增强。当载体焙烧温度为780 ℃时,制备的负载型Ru/Ba-Mg(Al)O₄催化剂表现出较高的催化活性,在425 ℃、10 MPa和10 000 h^-1条件下,出口氨浓度达到49.17 mmol·(g·h)^-1。     

介孔Cr(OH)3的制备及其对钒(Ⅴ)离子的吸附性能

以CrCl₃·6H₂O作为铬源,通过添加强碱制备出大比表面积（312.70 m²·g^-1）、高孔隙率（0.48 cm³·g^-1）的介孔Cr（OH）₃,并研究了其对溶液中钒（V）离子的吸附性能,考察了溶液pH、吸附剂用量、吸附温度、吸附时间等条件对吸附效果的影响。结果表明,当溶液pH在2.0~9.0、钒离子浓度为100~500 mg·L^-1时,采用该吸附剂均可实现溶液中钒离子的高效去除。在最优实验条件下,钒去除率接近100%,钒离子浓度可由500 mg·L^-1降至0.81 mg·L^-1。吸附热力学的研究结果表明,Cr（OH）₃对钒离子的吸附过程遵循Langmuir等温吸附;吸附过程符合拟二级反应动力学方程,反应级数为拟二级。     

NiO/MgO整体式催化剂上甲烷部分氧化制备合成气

甲烷部分氧化制备合成气反应过程具有反应速率快、能耗低和H₂与CO物质的量比适用于合成甲醇及F-T合成等优点,是一种有希望替代传统水蒸汽重整的方法。研究在NiO/MgO蜂窝陶瓷整体式催化剂上的甲烷部分氧化过程,主要考察涂层载体、活性组分Ni含量、涂层载体前驱体、焙烧温度和还原温度对催化剂反应性能的影响。采用XRD、H₂-TPR和N2吸附等表征前驱体及其负载活性组分NiO后的晶相、还原特性和吸附性能。结果表明,采用浸渍法制备催化剂时,Mg(NO₃)₂为涂层载体MgO前驱体,在NiO负载质量分数20%、焙烧温度（500~600） ℃和还原温度750 ℃条件下制备的催化剂NiO/MgO-N性能较好,活性较稳定;以NiO/MgO-N为催化剂,在反应温度800 ℃、n(O₂)∶n(CH₄)＝0.5和空速9 723 h^-1条件下,CH₄转化率94.4%,H₂选择性99.9%,CO选择性92.9%。     

Pt/USY催化剂上四氢萘选择性开环反应

通过USY分子筛载体上负载Pt制备Pt/USY催化剂，考察Pt/USY催化剂对四氢萘选择性开环反应的影响。结果表明，USY分子筛载体负载Pt后，四氢萘转化率提高，且明显改善开环的选择性。通过工艺条件的研究，得知在空速为2 h^-1、氢油体积比为750∶1、反应压力为4 MPa和反应温度为280℃时，Pt_0.4/USY催化剂性能最好，四氢萘转化率大于99%,C₁₀产物收率大于94%,开环选择性高于38%。