无模板剂多级孔Ni-ZSM-5分子筛制备及其吸附噻吩性能

采用无模板剂法制备了多级孔Ni-ZSM-5分子筛,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、N_2吸附-脱附和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等方法表征分子筛晶体结构、形貌、孔结构参数及表面酸性。以噻吩为模型分子考察了分子筛吸附性能,并进行了吸附热力学和吸附动力学分析。结果表明,无模板剂多级孔Ni-ZSM-5分子筛的吸附量高于微孔ZSM-5分子筛和多级孔ZSM-5分子筛吸附量,吸附噻吩过程受到扩散及化学吸附两方面因素影响。在Ni-ZSM-5分子筛表面吸附是单分子层占主导地位的化学吸附,303 K时,最大吸附硫容为0.342 mmol/g;该吸附过程符合准n级动力学模型,级数为1.5。     

Mn基脱硝催化剂抗水抗硫改性的模拟与实验研究

为考察ZSM-5分子筛作载体和Ce掺杂对催化剂低温脱硝活性及抗水抗硫性的影响,通过分子动力学模拟和实验研究的手段研究了载体类型、掺杂Ce对催化剂性能的影响。分子动力学模拟发现,ZSM-5分子筛作载体较γ-Al_2O_3明显抑制H_2O在其表面的吸附,在活性组分中添加Ce既抑制H_2O在其表面的吸附,又减轻SO_2对催化剂的毒化作用。实验研究发现,Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂性能更优,Ce的添加对提高催化剂的低温脱硝活性和抗水抗硫性能具有明显的积极作用,ZSM-5分子筛作为载体也对提高催化剂抗水性能起到重要作用。通过SEM、XRD、BET、TG-DTG等表征手段和BaCl_2鼓泡实验对Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂抗硫性提高的原因分析发现,添加Ce使催化剂储氧释氧能力提高,将烟气中的SO_2氧化为SO3并被烟气携带,避免了SO_2与催化剂活性组分的反应,则催化剂表面的活性组分不被破坏,保证了催化剂的催化反应性能。     

ZSM-5分子筛吸附水中苯胺的性能及应用

研究了高硅ZSM-5分子筛去除水中苯胺的效果,模拟废水的静态试验结果表明:ZSM-5分子筛对苯胺的吸附速率非常快,吸附时间为5 min时,吸附率＞90%;当分子筛用量为8 g/L时,水中苯胺的吸附率可达95.7%;随着pH的增加,苯胺在沸石上的吸附率增大;温度增加,吸附率有所增加,但即使在常温下,苯胺的吸附率也能达到96%;ZSM-5分子筛对苯胺的最大吸附量可达37.322 5 mg/g,其吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式.对实际苯胺废水的处理结果也表明ZSM-5分子筛不仅可有效地去除苯胺,还可以有效地去除废水中的CODCr及NH3-N等.     

ZSM-5型分子筛对二氧化硫的动态吸附性能

采用ZSM-5型分子筛吸附脱除烟气中的二氧化硫,分析了其动态吸附过程的基本特性,以及硅铝物质的量比、温度、空速等影响因素.结果表明:ZSM-5型分子筛对二氧化硫的吸附符合Langmuir吸附等温线类型,属于单分子层物理吸附.用硅铝物质的量比为38的ZSM-5型分子筛,在温度为25 ℃、空速为700 h-1、入口二氧化硫体积分数为0.3%条件下,测量吸附饱和时间为180 min,饱和二氧化硫吸附容量为0.018 g/g.温度较低、硅铝物质的量比较小、空速较低的条件下,ZSM-5型分子筛对二氧化硫的吸附性能较好.     

Fe/ZSM-5的制备及其催化甲苯/甲醇烷基化反应行为

采用水热晶化的方法,通过改变凝胶Si/Fe比例合成了一系列不同铁含量的Fe/ZSM-5分子筛（凝胶投料硅铝比为100）。在常压连续流动固定床反应器上,考察了Fe/ZSM-5分子筛用于催化甲苯甲醇烷基化的反应行为。采用X射线衍射、电子顺磁共振、N2物理吸附、氨程序升温脱附及吡啶吸附红外光谱等方法研究了Fe/ZSM-5分子筛的结构及孔结构性质和酸性。实验结果表明,在合成过程中引入铁原子,使部分铁原子进入分子筛骨架,并没有破坏ZSM-5分子筛的骨架结构,但降低了分子筛结晶度,改变了分子筛酸性质,降低了分子筛酸强度;Fe/ZSM-5抑制了积炭的形成,分子筛稳定性以及甲醇烷基化利用率得到明显提高。     

Mn基脱硝催化剂抗水抗硫改性的模拟与实验研究

为考察ZSM-5分子筛作载体和Ce掺杂对催化剂低温脱硝活性及抗水抗硫性的影响,通过分子动力学模拟和实验研究的手段研究了载体类型、掺杂Ce对催化剂性能的影响。分子动力学模拟发现,ZSM-5分子筛作载体较γ-Al₂O₃明显抑制H₂O在其表面的吸附,在活性组分中添加Ce既抑制H₂O在其表面的吸附,又减轻SO₂对催化剂的毒化作用。实验研究发现,Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂性能更优,Ce的添加对提高催化剂的低温脱硝活性和抗水抗硫性能具有明显的积极作用,ZSM-5分子筛作为载体也对提高催化剂抗水性能起到重要作用。通过SEM、XRD、BET、TG-DTG等表征手段和BaCl₂鼓泡实验对Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂抗硫性提高的原因分析发现,添加Ce使催化剂储氧释氧能力提高,将烟气中的SO₂氧化为SO₃并被烟气携带,避免了SO₂与催化剂活性组分的反应,则催化剂表面的活性组分不被破坏,保证了催化剂的催化反应性能。     

锂离子交换ZSM-5型分子筛中水分子吸附特性的分子模拟

用巨正则系综Monte Carlo(grand canonical assemblage Monte Carlo,GCMC)模拟方法计算了水在HZSM-5型分子筛中的吸附热,计算结果与文献报道的实验结果吻合得较好.模拟了水在经锂离子(Li )交换后的ZSM-5型分子筛上的吸附等温线.在此基础上,进一步预测了水在不同硅铝摩尔(下同)比的LinZSM-5型分子筛中的吸附性质.计算结果显示:分子筛骨架上的硅铝比显著影响水的吸附量和等温吸附曲线,随着硅铝比的减小,分子筛中的自由体积减小,对水的吸附量增加.水分子的主要吸附位置是在Li 和铝原子的周围,LinZSM-5型分子筛中存在着1个主要的吸附位点.Li 等金属阳离子的交换能有效降低水的吸附热.在吸附量相同的条件下,水的吸附热随着硅铝比的升高而降低.     

硅钛改性ZSM-5分子筛抑制“反相效应”的探讨

采用SiCl4和TiCl4对ZSM-5分子筛进行改性，考察硅和钛的氯化物改性对分子筛的调变作用，关联甲苯乙醇乙基化反应与表面酸性及孔结构的变化。阐明了能够兼顾调整酸强度和保持孔结构畅通性的改性方法，有助于克服ZSM-5分子筛改性过程中“反相效应”的现象。从试验结果看，ZSM-5分子筛经水蒸气老化处理后，以TiCl4进行改性，能制出对甲苯乙基化具有较高初活性和对位选择性的催化剂。     

小晶粒ZSM-5分子筛的研究进展

文章是对小晶粒ZSM-5分子筛的物理化学特性的最新研究成果所做的综述,概括介绍其扩散特性、表面特征、吸附性能、热稳定性和水热稳定性。小晶粒ZSM-5分子筛的晶体粒径小,不仅有利于内表面活性位,还减小了反应物和产物在晶粒内的扩散阻力;外表面活性中心多、外表面积大,吸附和转化大分子的能力增强;较微米小晶粒ZSM-5分子筛,其水热稳定性更好。     

气相色谱法测定分子筛上的吸附热

本文应用气相色谱法测定了高温下,Na_2SM-5、H_2SM-5、NaY和HY等沸石分子筛对正已烷、环已烷和苯的吸附,并计算了他们的吸附热。发现对这两种型号的分子筛,经H~ 交换后,吸附热改变不大;对ZSM-5分子筛,随着吸附分子极性的增加,吸附热降低。这一结果和Y型分子筛的结果正好相反,说明ZSM-5分子筛具有憎水性。     

六氨氯化镁热解过程及其非等温动力学

利用热重（TG）分析技术对六氨氯化镁的热分解过程及动力学进行了研究,考察了六氨氯化镁在4、7、10、13、16 K·min^-1线性升温速率和空气气氛下热分解机理,六氨氯化镁热解过程分为3个阶段。提出了一种整体优化的多升温速率迭代的等转化率求取活化能方法,采用该方法,得到六氨氯化镁热解3个阶段的活化能分别为51.38、64.70、73.55 kJ·mol^-1。采用整体优化的多升温速率等温法确立了六氨氯化镁热解3个阶段的热解机理函数与指前因子：第1步反应的热解机理属于固体相边界反应机理（n=1/4）,指前因子为3.281×10⁵ s^-1;第2步反应的热解机理属成核与生长机理（n=1.8）,指前因子为5.624×10⁶ s^-1;第3步反应属化学反应机理（1.5级反应）,指前因子为5.862×10⁵ s^-1。     

在多孔α-Al2O3陶瓷管上合成ZSM-35型沸石膜

分别以吡咯烷和正丁胺为模板剂,在多孔α-Al₂O₃陶瓷管（3～5 μm）外表面上原位直接合成出ZSM-35型沸石膜,XRD、SEM对沸石膜进行表征和单组分气体H₂、N₂ 和C₃H₈的渗透性能测试表明：所合成出的沸石膜表面连续完整,晶粒之间互锁生长,沸石膜的厚度约为12～18 μm,具有典型的ZSM-35沸石结构,不同的模板剂对沸石膜的表面形态影响较大;经不同焙烧温度处理的沸石膜, 随着处理温度增高, 沸石膜表面晶粒的排列沿(h 0 0)取向性明显增强;所合成的沸石膜在室温下单组分气体H₂、N₂和C₃H₈渗透率达到10^-6数量级,H₂/N₂ 和H₂/C₃H₈理想分离因数均超过Knudsen扩散.     

电化学还原脱氯用GC负载Pd-Ni电极的制备及表征

通过电沉积法在玻碳板（GC）电极上负载钯镍双金属颗粒,并利用正交实验对其进行循环伏安（CV）研究,得到Pd-Ni/GC电极的最佳制备条件为：Ni²⁺=8.5 mmol·L^-1,Pd²⁺=3 mmol·L^-1,pH=7.0,J_k=15 mA·cm^-2,T=30 min。可以在-500 mV（以Hg/Hg₂SO₄为参比电极）左右获得-24.83 mA的氢吸附峰。用聚吡咯(PPy)修饰GC制备Pd-Ni/PPy/GC电极,CV结果表明,Pd-Ni/PPy/GC电极具有比Pd-Ni/GC电极更大的氢吸附峰值,可以在-500 mV（以Hg/Hg₂SO₄为参比电极）左右获得-32.33 mA的氢吸附峰。扫描电镜（SEM）分析表明,聚吡咯的修饰明显改变了Pd-Ni颗粒的沉积形态,使其沉积粒径更小,分散度更高。     

Organic template-free synthesis of ZSM-5/ZSM-11 co-crystalline zeolite

A series of ZSM-5/ZSM-11 co-crystalline zeolites with various compositions and morphologies were successfully synthesized via an organic template-free hydrothermal route and characterized by XRD, XRF, SEM, NMR and N₂ adsorption/desorption technologies. The effects of raw materials and batch composition were investigated systematically. Various silicon sources can be employed in the organic template-free synthesis of ZSM-5/ZSM-11 co-crystalline zeolite, however only a few types of aluminum sources are available. This organic template-free system is favorable to the aluminum-rich zeolite. With the increase of initial SiO₂/Al₂O₃ ratio, the ZSM-5 percentage in the ZSM-5/ZSM-11 co-crystalline zeolite increases as well as the crystal size, and especially the morphology of ZSM-5/ZSM-11 co-crystalline zeolite prepared from the colloidal silica-NaAlO₂ solution system changes gradually from nano-rod aggregation, micro-spindle to single hexagon and then to twinned hexagon crystals. Moreover, Na⁺ and OH⁻ in the initial materials can promote the nucleation of the ZSM-5/ZSM-11 co-crystalline zeolite significantly and are beneficial to the formation of crystals with relatively low length/width ratio, while K⁺ postpones the crystallization process seriously.     

水溶液中新生态MnO2对苯酚的吸附作用

研究了新生态MnO^₂对水溶液中苯酚的吸附作用.对一些影响因素，如pH、高价正离子Al³⁺和高价负离子PO^3-₄进行了考察，并探讨了反应机理.实验结果表明，新生态MnO₂对苯酚的吸附等温线为“S”形，对苯酚的吸附过程包括表面吸附和孔内扩散两部分.pH在6～9的范围内，随pH升高苯酚吸附量下降，但变化不大;当pH≥10时，苯酚去除率几乎降为零.少量铝离子有利于苯酚的吸附.因为铝离子吸附在新生态MnO₂表面，改变了新生态MnO₂的表面性质，有利于苯酚的吸附.磷酸根离子极易与苯酚络合而带负电荷，不利于新生态MnO₂对苯酚的吸附.     

产1,3-丙二醇新型重组大肠杆菌JM109（pHsh-dhaB-yqhD）的构建及其转化甘油

利用温控载体pHsh将编码甘油脱水酶的基因dhaB和编码1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的基因yqhD串联构建重组质粒pHsh-dhaB-yqhD, 将其转化大肠杆菌得到新型产1,3-丙二醇重组大肠杆菌JM109(pHsh-dhaB-yqhD), 并对影响该重组菌发酵的营养因子进行研究.实验结果表明：该重组菌转化甘油合成1,3-丙二醇的适宜培养基组成为甘油60 g·L^-1、酵母膏5.0 g·L^-1、维生素B₁₂ 0.05 g·L^-1以及KH₂PO₄ 7.5 g·L^-1; 以此培养基在5 L发酵罐上进行放大, 1,3-丙二醇产量、转化率和生产能力分别达到43.26 g·L^-1、72.2 %和1.55 g·L^-1·h^-1.     

浆态光催化反应器有机模拟废水光催化氧化特性与动力学

采用循环式浆态光催化反应器对苯甲酰胺模拟废水光催化氧化特性和动力学进行了研究,系统地考察了操作条件对模拟污染物光催化降解的影响,并与搅拌式和鼓泡床式浆态光催化反应器中苯甲酰胺的降解效果进行对比.结果表明,循环式浆态光催化反应器中光催化剂的用量、污染物的初始浓度和初始pH值对模拟污染物光催化降解性能的影响存在适宜值;体系中H₂PO^-₄、Cl^-、Cu²⁺、Al³⁺对其光催化降解过程有明显的抑制作用.与传统的搅拌式和鼓泡床式浆态光催化反应器相比,循环式浆态光催化反应器中催化剂和废水的混合效果较好,光利用率高,较大程度上减少催化剂的用量和提高废水处理能力.同时,对不同催化剂的用量和污染物初始浓度下的光催化氧化反应动力学研究表明,此过程符合拟一级动力学,催化剂表面反应速率常数k₀和催化剂吸附平衡常数K_TiO2分别为0.0279 min^-1和17.99 L•g^-1.     

Characterization and Adsorption Behavior of ZSM-5 Zeolite Film on Cordierite Honeycombs Prepared by a Novel in situ Crystallization Method

Thin films of ZSM-5 zeolite prepared on three types of cordierite ceramic honeycomb substrates by a novel in situ crystallization method were characterized by XRD, FTIR, XRF, SEM-EDX, NH₃-TPD and propane gas adsorption to examine the effect of the substrate on various properties of the ZSM-5 films. The substrates were both as-prepared and acid treated cordierite honeycombs. The XRD, FTIR and XRF results showed that silica-rich surface layers were formed on the surface of the honeycombs by the acid treatments. The SiO₂/Al₂O₃ ratios of the ZSM-5 zeolite formed on these layers increased with increasing time of acid treatment. Both Al₂O₃ and SiO₂ from the substrates were found to contribute to the formation reaction of the zeolite films corresponding to the composition of the interfacial layer. The porous properties of the honeycomb substrates also varied in relation to the amount of zeolite film, which increased linearly with acid treatment time. The presence of the silica-rich interfacial layer between the substrate and zeolite film increased the amount of ZSM-5 and the physical adsorption but decreased the solid acidity and amount of chemisorption.     

团聚模型在连续体系中的应用

The micro-mixing time in a continuous system is studied with the incorporation model, in which the direct and indirect solutions are compared and the assumptions and parameters are modified to suit for the continuous system. Results showed that the direct solution is more close to the real mixing state, which is strongly affected by the change of the concentrations in the surroundings caused by the ratio of the continuous flows. While, the real concentrations in the aggregate have significant effect on both the solutions, even more than ten times, especially c_H⁺ in the aggregate. By fitting, the relationships of X_s and t_m resulted from both solutions are similar,lgX_s is linear to lgt_m when t_m <0.01 s, and is quadratic when t_m is larger.     

锂离子电池正极材料LiFePO4的电化学性能改进

引言 随着社会的进步,人们对化学电源提出了高能量、长寿命、低成本、低环境污染的要求.虽然锂离子蓄电池目前已经实现了商品化,但正极嵌锂材料结构与性能的研究,以及如何提高容量和降低成本是锂离子蓄电池进一步被开发和应用的关键.