吡啶基聚合离子液体的制备及其对油中噻吩硫的吸附性能

以4-乙烯基吡啶(VP)和1,4-对二氯苄(PXDC)为原料,通过自由基聚合和季铵化交联反应,制得了一种高度交联的离子液体聚合物——PVP-PXDC。采用凝胶渗透色谱法、元素分析法、红外光谱分析法、扫描电镜、热重分析及比表面积分析等分析方法对离子聚合物的组成、结构、形貌、热稳定性及比表面积、孔结构参数等进行了表征,并考察了吸附剂的脱硫性能。结果表明,先通过聚合得到重均分子量16万以上的PVP线性聚合物,再在DMF溶剂中按VP与PXDC摩尔比2:1加入交联剂,可得到平均孔径为17.8 nm聚合离子液体介孔材料,其热分解温度在250℃以上,比表面积为56.9 m2·g-1。在油/剂质量比50:1和30℃条件下,其对1000 mg·kg-1模型油中二苯并噻吩(DBT)、苯并噻吩(BT)和噻吩(T)的吸附量分别为5.65、5.48和4.53 mg S·g-1,远高于常规吡啶基离子液体,吸附等温线符合Freundlich方程。     

球形离子筛吸附剂的制备及其锂吸附性能评价

利用琼脂糖溶液的溶胶凝胶性质,通过锐孔凝固浴法,对实验室合成的Li₄Mn₅O₁₂粉体进行成型,制备了粒径2～3 mm的球形颗粒,对球形颗粒进行交联后,用1 mol·L^-1的盐酸对球形颗粒进行酸洗脱锂,最终制得球形锂离子筛吸附剂。考察球形吸附剂制备和交联的影响因素,结果表明：5%的琼脂糖浓度和90 ℃的温度为最佳制备条件,2 ml·g^-1的交联剂用量和6 h的交联时间为最佳交联条件。对球形离子筛吸附剂进行静态评价实验,结果表明锂吸附容量为4.25 mmol·g^-1,吸附速率为1.77×10^-5 s^-1,成型后离子筛吸附量是离子筛粉末的75.6%,吸附速率较粉体（3.29×10^-4 s^-1）下降一个数量级。Li⁺平衡吸附容量随平衡pH值的升高而增加,在pH>12时吸附容量高达5.5 mmol·g^-1。共存离子选择性实验表明,交联球形离子筛吸附剂对Li⁺具有高选择性,成型后离子筛可以用于盐湖卤水或者海水提锂。     

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。     

牡丹壳基类石墨烯多孔炭材料对四环素的吸附研究

以废弃牡丹壳为原料，通过浸渍-煅烧的方法，制备了类石墨烯多孔炭(PGCs)。借助TEM、XRD和BET分析仪等对PGCs进行了表征，考察了溶液pH值、吸附时间和温度等因素对PGCs去除四环素(TC)性能影响。结果表明：PGCs材料具有较高石墨度、比表面积(3 626.2 m²·g^-1)、孔容(1.035 cm³·g^-1),以及丰富的含氧表面官能团；在pH值=3～11、盐离子存在条件下(c_Na2SO4/NaCl=0.1～0.5 mol/L),该材料对TC均表现出良好的吸附性能；吸附为自发吸热过程，符合Freundlich等温吸附和Pseudo-second-order动力学模型，25℃时平衡吸附量为858.0 mg·g^-1。经过5次吸附-解吸后，吸附量仍保持在500 mg·g^-1以上。结合表征分析和吸附研究，认为PGCs材料对TC的高效吸附得益于其高比表面积和多级孔结构，以及表面C=O和sp<...     

季铵型多孔超交联离子聚合物催化二氧化碳环加成合成环状碳酸酯

以双(三苯基膦)氯化铵为单体，通过傅-克烷基化反应制备一种季铵型多孔超交联离子聚合物(QA-PHIP)。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和N₂吸附-脱附等对QA-PHIP进行表征。结果表明，QA-PHIP的比表面积为903.7 m²·g^-1,在0.1 MPa和0℃条件下CO₂的吸附量为52.1 cm³·g^-1。将QA-PHIP应用于催化CO₂与环氧化物合成环状碳酸酯的反应，考察反应温度和催化剂用量等因素对催化性能的影响。QA-PHIP表现出良好的催化性能，在120℃和1.0 MPa条件下反应12 h,可获得99.6%的环氧氯丙烷转化率和97.3%的氯甲基二氧杂戊环酮收率。QA-PHIP表现出良好的底物扩展性和重复使用性。     

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。     

葡萄糖基多孔碳材料对CO2/CH4的分离性能

以淀粉糖（主要成分为葡萄糖）为碳前体,制备了一系列多孔碳材料（C-GLCs-800）,对其进行孔隙结构分析,并应用FT-IR、SEM、TGA对其进行了表征,测定了材料在288、298和308 K下的CO₂和CH₄吸附等温线,根据IAST理论预测了材料对CO₂/CH₄二元体系的吸附选择性。实验结果显示,活化条件对材料的孔隙结构有明显影响,随着KOH/C质量比的增加,所制备的C-GLCs-800比表面积和总孔容先增加后降低。其中C-GLC-800-4的BET比表面积高达3153 m²·g^-1,总孔容为2.056 cm³·g^-1。C-GLC-800-2的窄微孔（V_d<1 nm,孔容0.3538 cm³·g^-1）含量最高,为30.63%。C-GLC-800-2在298 K和10⁵ Pa下对CO₂吸附量高达3.96 mmol·g^-1,明显高于许多传统吸附材料和MOFs材料在相同条件下对CO₂的吸附容量。应用Clausiuse-Clapeyron方程计算了CO₂和CH₄在材料上的吸附热,应用IAST理论计算了CO₂/CH₄的吸附选择性,结果显示C-GLC-800-2对CO₂/CH₄的吸附选择性为8.35。     

模板沉积法制备大孔高比表面积Fe3O4/P(GMA-co-EGDMA)磁性复合微球

介绍了一种以大孔高比表面积甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）与二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）共聚交联微球［P(GMA-co-EGDMA)］为模板制备磁性复合微球的简单方法。制备过程包括Fe³⁺和Fe²⁺的浸入、OH^-作用下孔内铁离子的共沉淀两步。在此过程中考察了浸泡温度、浸泡时间、共沉淀温度以及沉积次数对微球磁含量的影响,确定最佳制备工艺为50℃浸泡4 h,70℃反应1 h,如此反复4次磁含量可以达到45.24%。并通过SEM、VSM、XRD、TGA及压汞仪、激光粒度仪等手段对Fe₃O₄/P(GMA-co-EGDMA)的形貌、比饱和磁化强度、磁含量及孔性能进行了表征,微球的粒径范围处于100～200 μm之间,平均粒径为162 μm,比饱和磁化强度为10.92 emu·g^-1,平均孔径及比表面积分别为60 nm和116 m2·g^-1。     

干法制备高中孔率生物质成型活性炭

以锯末为原料,氯化锌为活化剂,不添加黏结剂,采用干法混合后直接成型活化制备高中孔率生物质成型活性炭。为考察这种工艺的可行性,通过单因素实验,以亚甲基蓝吸附值为评价指标,考察了盐料比、活化温度、活化时间与成型密度对生物质成型活性炭吸附性能的影响,得出较优工艺条件为:盐料比1.0:1,活化温度950℃,活化时间为60min,成型密度为1.4g·cm^-3。在此工艺条件下制备得到的生物质成型活性炭,其亚甲基蓝吸附值为387mg·g^-1,BET比表面积为2104m²·g^-1,平均孔径为3.11nm,总孔容为1.63cm³·g^-1,中孔孔容为1.17cm³·g^-1,中孔率高达71.8%,初步证明了干法制备高中孔率生物质成型活性炭工艺的可行性。     

焦化粗苯加氢脱硫脱氮催化剂工艺条件研究

对研制的焦化粗苯预加氢催化剂HDA016和主加氢脱硫催化剂HDB017进行工艺条件试验,在预加氢温度180 ℃、主加氢温度270 ℃、液体流速0.15 L·h-1、氢油体积比600∶1、预加氢段液体空速1.88 h^-1、主加氢段液体空速0.75 h^-1和反应压力2.5 MPa条件下,进行催化剂连续寿命考察。结果表明,产品中硫含量低于0.7 mg·L^-1,氮含量约维持在1 mg·L^-1。采用压汞法对催化剂的比表面积以及孔结构进行测试,结果表明,预加氢催化剂HDA016比表面积219.3 m2·g-1,平均孔径1.56 nm,最可几孔径1.71 nm,孔容0.19 mL·g^-1;主加氢催化剂HDB017比表面积196.6 m²·g^-1,平均孔径1.58 nm,最可几孔径1.88 nm,孔容0.15 mL·g^-1。XRD测试结果显示,活性金属组分负载在γ-Al2O3上,达到了非常高的分散度。     

聚丙烯酸钠包覆Fe3O4磁性交联聚合物的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液分散聚合和Ca²⁺表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆Fe₃O₄的磁性交联聚合物（CPAANa@Fe₃O₄）,对其进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA等表征。以CPAANa@Fe₃O₄为吸附剂研究了CPAANa@Fe₃O₄对水溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的静态吸附,考察了溶液pH、吸附剂投加量、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明：CPAANa@Fe₃O₄在pH 2～6范围内均具有较好的吸附性能,当吸附剂投加量分别为1.0 g·L^-1和1.6 g·L^-1时对初始浓度分别为200 mg·L^-1的Pb²⁺和100 mg·L^-1的Cd²⁺的去除率达到最大,可使Pb²⁺实现达标排放（GB 8978-1996）;CPAANa@Fe₃O₄对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为454.55 mg·g^-1和275.48 mg·g^-1。将CPAANa@Fe₃O₄用于处理实际电解矿浆废水,发现能有效吸附其中的Pb²⁺和Cd²⁺,具有潜在实用价值。     

聚酰胺接枝纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

以葡萄秸秆为原料提取纤维素,以环氧树脂为交联剂,将聚酰胺交联到纤维素上制得聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂。测定聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂对Co2+和Fe2+的吸附性能,并研究环氧树脂用量、反应温度和吸附平衡时间对吸附性能的影响。结果表明,当反应温度25℃、吸附平衡时间60 min和m(聚酰胺)∶m(葡萄纤维素)∶m(环氧树脂)=2∶1∶1.5时,制备的聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂的吸附性能最好。聚酰胺-葡萄纤维素吸附剂对Co2+和Fe2+的吸附均在60 min后达到平衡,Fe2+和Co2+的最大吸附容量分别为22.40 mg·g-1和16.82 mg·g-1。     

淀粉基多孔碳材料的制备及其吸附CO2/CH4性能

以淀粉为原料,使用水热法将其碳化后用活化剂KOH对其活化,制备了淀粉基多孔碳材料,并对其进行结构表征和CO₂/CH₄的吸附性能测试,计算吸附热以及材料对CO₂/CH₄的吸附选择性,讨论了碳材料结构对其吸附性能的影响。结果表明：在制备过程中,随着活化剂KOH用量比例的增大,所制得的材料其比表面积和孔容增大,其孔径分布也就越宽。所制得的碳材料其比表面积可达2972 m²·g^-1。这些淀粉基多孔碳材料对水蒸气的吸附等温线呈现出Ⅳ类等温线。所制备材料对CO₂吸附容量主要取决于其孔径小于0.8 nm的累积孔容（Vd < 0.8 nm）。材料的超微孔的孔容越大,其对CO₂吸附容量也越大。所制备的C-KOH-1材料在101325 Pa和298 K条件下,对CO₂的吸附量达到4.2 mmol·g^-1,其对CO₂的吸附热明显高于其对CH₄吸附热,其对CO₂/CH₄吸附选择性为3.7～4.26,同时本文通过对材料的水蒸气吸附等温线进行测试,结果表明所得材料主要表现为中等憎水性,这对材料在实际工况的应用奠定了基础。     

Kinetic and thermodynamic studies of acid scarlet 3R adsorption onto low-cost adsorbent developed from sludge and straw简

A low-cost adsorbent was prepared from sludge and straw by pyrolysis in a dried state with the surface area of the adsorbent of 829.49 ma. g-l, micropore volume of 0.176 cm2·g-1 and average pore radius of 5.0 nm. The kinetic, equilibrium isotherm and thermodynamic characteristics of trisodium 1-（1-naphthylazo）-2-hydroxynaphthalene- 4＇,6,8-trisulphonate （acid scarlet 3R） onto the adsorbent from sludge and straw were investigated. The results indicated that the pseudo second order adsorption was the predominant adsorption mechanism of acid scarlet 3R. Thus, the adsorption phenomenon was suggested as a chemical process. The adsorption data were fitted better with Langmuir model than Freundlich model, indicating that the adsorption of acid scarlet 3R belonged to the monolayer adsorption and mainly occurred in micropores.     

Two Organic Phase Suspension Polymerization for Novel Hypercrosslinked Resin Bead by Polycondensation of CMB

The suspension polymerization with two organic phases was adopted to prepare spherical hyper- crosslinked resin by self-polycondensation of 4,4＇-bis-（chloromethyl）- 1, 1＇-biphenyl （CMB）. The chemical structure,morphology and pore characteristics of the novel spherical resin were characterized with Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR）, micrograph and Brunauer-Emmett-Teller （BET）. It is found that the suspension system and stirring speed impose a great influence upon the regularity and size distribution of hypercrosslinked beads. To prepare CMB resin beads with diameter of about 300 μm, the optimal condition is as follows： stirring speed 300 r·min^-1, and the volume ratio of the two organic phases （nitrobenzene/dimethyl silicon oil） 1 ： 5. After the self-polycondensation and sqccedent post-crosslinking of CMB monomer, the spherical adsorbent presents high spec~al surface area （1190 m^2· g^-1） and abundant pore~volume （0.714 cm^3· g^-1）, and could be potentially applied qn the adsorption of various organic molecules and synthesis of porous ion exchanger.     

COS吸附剂的性能评价

以γ-Al_2O_3为主要组成,添加质量分数2%~5%的Cu O、2%~5%的Zn O和1%~2%Mo O_3,采用盘式造粒成型工艺制备(2~3)mm的球形颗粒,通过烘干和焙烧制备出比表面积(200~250)m~2·g~(-1)的载体,然后用碱金属氢氧化物对载体进行修饰,制得COS吸附剂,并考察其对COS的吸附性能。结果表明,通过添加活性氧化物的产品对COS的吸附性能良好,对COS吸附容量达11.5 mg·g~(-1),可将COS脱除至0.02 mg·m~(-3)。     

污泥含炭吸附剂的制备及其吸附模拟烟气中汞蒸汽的应用(英文)

The carbonaceous adsorbent was prepared from mixtures of dewatered sludge and sawdust with enhanced ZnCl2 chemical activation.Characteristics of the adsorbent were studied using scanning electron microscope(SEM) ,Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) ,and adsorption of nitrogen.The surface analysis showed that the carbonaceous adsorbent had good specific surface and porosity(394 m 2 ·g-1of BET surface,0.12 and 0.10 ml·g-1of microporous and mesoporous volume,respectively) .The oxygen functional groups such as OH,C O and C O were found on the surface by FTIR and XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) .The adsorption of elemental mercury(Hg0) on the carbonaceous adsorbent was studied in a fixed bed reactor.The dynamic adsorption capacity of carbonaceous adsorbent increased with influent mercury concentration,from 23.6μg·g-1at 12.58μg·m-3to 87.9μg·g-1at 72.50μg·m-3,and decreased as the adsorption temperature increased,from 246 μg·g-1 at 25°C to 61.3μg·g-1 at 140°C,when dry nitrogen was used as the carrier gas.The carbonaceous adsorbent presented higher dynamic adsorption capacity than activated carbon,which was 81.2μg·g-1and 53.8μg·g-1respectively.The adsorption data were fitted to the Langmuir adsorption model.The physical and chemical adsorption were identified on the adsorbent.     

炭化工艺对酚醛树脂基碳分子筛性能的影响

以工业酚醛树脂为碳源,三嵌段聚合物F127为模板剂,制备碳分子筛。采用N_2吸附-脱附对制备的碳分子筛进行表征,研究炭化制备工艺对碳分子筛孔径分布的影响。结果表明,炭化温度、炭化时间和炭化升温速率对碳分子筛孔径分布影响较大。在炭化升温速率为1℃·min~(-1)、炭化温度800℃和炭化时间1 h条件下制备的碳分子筛孔径分布最为集中,BET比表面积716.59 m~2·g~(-1),单点总孔容0.557 75 cm~3·g~(-1),单点吸附微孔孔容0.301 81 cm~3·g~(-1)。     

Superhigh selective capture of volatile organic compounds exploiting cigarette butts-derived engineering carbonaceous adsorbent

Herein, we develop cost-efficient superhigh-performance of engineering carbonaceous adsorbent from cigarette butts using combined wet-impregnated and re-dispersed method of KOH, which optimizes the implant approach of activator, breaking the restriction of selective capture of toluene using traditional activated carbon. The Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area and pore volume of targeted adsorbent can attain 3088 m²·g^-1 and 1.61 cm³·g^-1, respectively, by optimizing the temperature-dependent synthetic factor effect of the adsorbent. The adsorption capacity of resultant adsorbent for presenting volatile benzene and toluene shows a positive correlation with increasing carbonization temperature of carbon precursor. Besides, we demonstrated the unsmoked and smoked butts derived adsorbents afford feeble difference in saturated adsorbed capacity of volatile organic compounds (VOCs). The highest adsorption capacity of sample CF-800 for benzene and toluene in CF group is as high as 1268.1 and 1181.6 mg·g^-1 respectively, slightly higher than that of sample UF-800, but far outperforming reported other adsorbents. The predicted adsorption selectivity of CF-800 and UF-800 for C₇H₈/H₂O (g) using the DIH (difference of isosteric heats) equation reach up to ca. 3800 and 7500 respectively, indicating the weak adsorbability of water vapor on the developed adsorbent and greater superiority of the smoked butts derived adsorbents in selective capture of VOCs at low relative humidity in the competitive adsorption process for practical mixed VOCs.