煤系高岭土合成NaA分子筛及其机理分析

以煅烧煤系高岭土为原料,采用氢氧化钠溶液水热合成制备NaA分子筛。以NaA分子筛晶体的生长过程为基础,利用XRD、SEM对NaA分子筛晶体生长规律进行表征,并对其结晶机理进行了分析。结果表明,煤系高岭土制备NaA分子筛的最佳工艺条件是：煅烧温度为725℃;配料比m（Na2O）/m（SiO2）为3,m（H2O）/m（Na2O）为40;胶化条件为70℃×2 h;晶化条件为100℃×6 h。所制NaA分子筛的钙离子交换量为316.55 g CaCO3/g。在NaA分子筛的碱液合成过程中,在晶化条件下,凝胶固相中的硅铝酸根骨架解聚重排晶化成沸石晶体骨架。     

NaA分子筛膜的合成及其表征

分别采用原位水热二次合成法、微波密闭合成法,在管状-αAl2O3陶瓷管的外表面上合成出了一系列的NaA型分子筛膜,考察了四种原料配比、四种涂晶方法对合成分子筛膜的影响,对合成条件进行了优化.分别采用XRD、SEM、及乙醇水溶液的渗透汽化实验(用氮气吹扫渗透侧作渗透推动力)对合成的膜进行了表征.结果表明当原料配比为Na2O∶Al2O3∶SiO2∶H2O=1∶1∶3.6∶100,清液涂晶种,微波密闭合成出的分子筛膜对水和乙醇的选择性较好,分离因子远远大于空白管的分离因子,95%(wt)的乙醇水溶液通过膜渗透后,渗透侧乙醇的含量则降至21%(wt),水的含量升高到79%(wt),分离因子可达63.8.     

Na2SiO3含量对等离子体电解氧化Al2O3-ZrO2复合陶瓷层形成机制的影响

铸造Al-Si合金表面ZrO2陶瓷层可有效提高基体的隔热及抗高温氧化性能,采用等离子体电解氧化方法在Al-Si合金表面制备了氧化锆涂层.涂层的组成、结构通过SEM、XRD进行研究.结果表明:K2ZrF6体系成膜速度较快,30min膜厚可达92μm,膜层表面和截面没有明显的等离子体放电形成的微孔,大量聚集的Zr(OH)4在等离子体放电产生的热化学作用下分解为ZrO2,表面出现大量2μm～5μm的陶瓷颗粒.K2ZrF6复合Na2SiO3体系成膜速度较慢,30min膜厚仅为27μm,表面和截面存在较多喷射状孔洞,随着溶液浓度的增大,成膜速度均呈先增后减的趋势.K2ZrF6复合Na2SiO3体系中,陶瓷层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3、Al2(OH)3F3和m-ZrO2组成,α-Al2O3为陶瓷层的主晶相.K2ZrF6体系中陶瓷层的主要成分为t-ZrO2、m-ZrO2、α-Al2O3和γ-Al2O3,t-ZrO2为涂层的主晶相.涂层中m-ZrO2较少,而t-ZrO2含量高,表明生成的α-Al2O3起到稳定高温相t-ZrO2的作用.     

一次水热合成制备连生态NaA分子筛及其薄膜

系统研究原料配比、晶化温度和晶种对NaA分子筛结晶度、晶粒分布及连生状态的影响,采用水热合成方法制备了连生态、大尺寸NaA分子筛晶粒,确定了连生态NaA分子筛的优化合成条件.在此条件下,通过一次水热合成在多孔氧化铝表面制备了致密的NaA分子筛薄膜.采用X射线衍射、扫描电镜、激光粒度分析仪等手段对样品的晶型结构、粒径分布、连生状态及表面状态进行了表征.实验发现,添加晶种促进了连生态NaA分子筛的生成;提高晶化温度有利于增加连生态晶体的比例;在连生态NaA分子筛的优化合成条件下,经一次水热成膜在多孔氧化铝表面获得了致密的NaA分子筛薄膜.     

SAPO-34分子筛的制备与表征

采用水热合成法制备SAPO-34分子筛,并考察了SiO2/Al2O3、H2O/Al2O3、晶化温度对SAPO-34分子筛合成的影响,进一步采用XRD、粒度分布、SEM对合成的分子筛进行表征.实验结果表明,当物料摩尔配比为n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(SiO2)∶n(TEA)∶n(H2O)=1∶1∶0.8∶3∶60,晶化温度为200℃,晶化时间为48 h时,合成的SAPO-34分子筛相对结晶度高,粒度分布较均匀,平均粒径为7.5μm.     

Al-Si合金Al2O3-ZrO2微弧氧化涂层生长机理研究

为了解决Al2O3微弧氧化层不能满足Al-Si合金使用要求的问题,采用微弧氧化法在Al-Si合金表面制备了Al2O3-ZrO2复合膜层,通过SEM、XRD分析测试手段研究膜层的微观表面形貌、组织结构和相组成.结果显示:微弧氧化初期,陶瓷层生长速率较快且反应速率稳定,反应后期陶瓷层生长速率减缓;陶瓷层微观表面形貌比较均匀,有部分放电微孔和裂纹;陶瓷层与金属基体呈犬牙状交错结合;陶瓷层的主要相组成是t-ZrO2、α?Al2O3、m-ZrO2、γ?Al2O3,其中t-ZrO2为膜层主晶相.并根据实验结果研究了微弧氧化涂层的生长机理.     

Mo/Al-CLM和Mo/γ-Al2O3催化剂表面上钼的分散性

采用浸渍法和干混法制备了一系列负载钼的层柱分子筛催化剂(Mo/Al-CLM)以及负载钼的γ-Al2O3催化剂(Mo/γ-Al2O3).利用XRD分析了样品表面上钼的分散性.结果发现,两种催化剂无论是浸渍法合成还是干混法合成,均可以使催化剂中钼在载体表面上自发分散而使晶相钼物种消失,而钼含量高时,催化剂表面上保留晶相钼物种.而且无论是浸渍法还是干混法合成的催化剂,相同钼含量时,均是Mo/γ-Al2O3催化剂表面上钼的分散性优于Mo/Al-CLM催化剂.通过氨水处理,可以使低、中以及高钼含量的催化剂上所有晶相钼物种消失,即溶解掉一部分表面钼物种,改善了钼物种在载体表面上的分散性.     

制备条件对CoMo/MCM-41-γ-Al2O3催化剂烯烃异构/加氢脱硫性能的影响

采用静态混晶法制备MCM-41/γ-Al2O3复合载体,并利用XRD、BET及Py-IR等方法对复合载体进行表征;以模型石脑油为原料,在固定床反应装置上评价以MCM-41/γ-Al2O3为载体的CoMo负载型催化剂的烯烃异构和加氢脱硫活性,考察制备过程中γ-Al2O3水和温度、模板剂用量、晶化温度、晶化时间等对复合载体中MCM-41结晶度及催化剂性能的影响.结果表明:当γ-Al2O3水合温度为135℃、晶化温度为125℃、晶化时间为24h、投料摩尔比为n(γ-Al2O3)∶n(SiO2)∶n(NaOH)∶n(CTAB)(十六烷基三甲基溴化铵)∶n(H2O)=0.06∶1.0∶0.3∶0.15∶90时,所得MCM-41/γ-Al2O3复合载体具有规整有序的介孔孔道、较大的比表面积(750m2/g)和比孔容(0.55cm3/g)及较窄的孔径分布(2~3nm),对应的CoMo/MCM-41-γ-Al2O3催化剂具有较优异的催化性能.磷(P)改性可有效增加载体的酸量和调节载体的酸分布;载体1%P(质量分数)改性可改善催化剂的异构和加氢脱硫性能.在温度为265℃、压力为1.5MPa、氢油体积比为300、空速为2h-1时,模拟原料油的异构化率、脱硫率分别为76.5%、96.5%.     

双层聚吡咯/普鲁士蓝复合膜的制备与性能研究

采用层层电沉积方法制备了双层聚吡咯/普鲁士蓝复合膜修饰复合陶瓷碳电极(D-Ppy/PB/CCE),采用循环伏安法和计时安培法研究了修饰电极对过氧化氢(H2O2)的电催化性能,并优化了制备修饰电极的实验条件.结果表明,第一层Ppy膜提高了PB在电极表面的分散性;第二层Ppy膜的存在极大地提高了修饰电极的化学及电化学稳定性.该修饰电极对H2O2的还原有良好的电催化活性,安培法检测H2O2的线性范围为2.0×10-6～2.5×10-3mol/L,检出限为6.5×10-7 mol/L,灵敏度为3 593.2μA/(mmol/L)cm2.     

热浸渍晶种法制备高重复性NaA分子筛膜

利用热浸渍法和打磨法引入晶种合成NaA分子筛膜,将合成的NaA分子筛膜应用于乙醇/水混合体系,研究进料温度、进料侧压力及进料流量等对其分离性能的影响。结果表明,进料温度升高,渗透通量和分离因数呈增大趋势;进料侧压力增大,渗透通量增加,分离因数减小;进料流量增大,渗透通量明显增大,分离因数未发生明显变化。进料温度为75℃、进料侧压力为100kPa、相对真空度接近-0.1MPa、进料流量为16L/h时,所得NaA分子筛膜的渗透通量和分离因数分别为1.08kg.m-2.h-1和3 338,此时用于乙醇/水混合体系分离效果最佳。NaA分子筛膜的重复性高达80%。     

层状MCM-22硼硅结构分子筛的合成与表征

利用水热合成方法制备了层状MCM-22硼硅结构分子筛。X射线衍射和核固态核磁研究了温度、碱度、晶化时间等因素对产物物相的形成与组装的影响。研究表明,在温度423 K,投料摩尔比为SiO2∶B2O3∶KOH∶H2O=1∶6.1∶0.12∶19,15 d左右可以得到结晶度良好的B-MCM-22分子筛晶体。电镜照片显示晶体为碟状,晶体尺寸为(5~10)μm×(2~3)μm。根据不同时刻晶体的晶化电镜照片,提出了B-MCM-22分子筛可能具有的独特晶化机理。     

NaA/TiO_2复合材料的制备及光催化性能的研究

以NaA、硫酸氧钛为原料,采用水热合成方法制备了NaA/TiO_2复合材料.以甲基橙为模拟污染物,研究了NaA/TiO_2的光催化性能,考察了NaA/TiO_2质量比、NaA/TiO_2的投加量和pH值对甲基橙的光催化降解效果.结果表明,当NaA/TiO_2质量比为1∶5、NaA/TiO_2的投加量为50 mg/m L、pH值为4时,NaA/TiO_2对甲基橙的降解效果最好.NaA/TiO_2对有机污染物的降解效果依次为甲基蓝=刚果红甲基橙罗丹明-B,NaA/TiO_2循环利用5次,NaA/TiO_2对甲基橙的光催化降解率仍高达99.5%以上.     

乳化液膜法处理柠檬酸废水的研究

采用油包水（W/O）型乳化液膜处理柠檬酸水溶液.研究柠檬酸在磷酸三丁脂（TBP）为流动载体、Span-80为表面活性剂、Na2CO3溶液为内相试剂、煤油为膜溶剂的液膜体系中的迁移;考察表面活性剂浓度、载体种类和用量、油内比（Roi）、乳水比（Rew）、柠檬酸浓度、内相试剂浓度等对柠檬酸溶液COD去除率的影响;同时探讨用载体TBP替代正三辛胺（TOA）的可能性.通过实验得出的最佳条件为：膜相为质量分数分别为3%的TBP和Span-80煤油溶液,外相为0.06 mol/L的柠檬酸水溶液,内相为质量分数为10%的Na2CO3溶液,Rew=1∶10,Roi=1∶1,提取搅拌速度为450 r/m in,且用载体TBP完全可以替换TOA进行实验.在最佳实验条件下5 m in内即能使水溶液中柠檬酸COD去除率达98%以上.     

前驱溶胶涂覆玻璃表面生长取向ZSM-5分子筛膜

通过ZSM-5前驱物修饰玻璃表面,利用水热合成法在修饰过的玻璃表面上制备取向ZSM-5分子筛膜,依次考察涂覆时间与结晶时间对ZSM-5分子筛取向性的影响,借助XRD、FE-SEM和ATR-FTIR等表征手段分析所得ZSM-5分子筛的取向性和晶体形貌.实验结果表明,由ZSM-5前驱物修饰过的玻璃表面有利于生长取向ZSM-5分子筛膜;水热合成所得ZSM-5分子筛主要为b轴取向,分子筛形貌呈棺材形、且平均晶体粒径为1.5μm.     

纳米Al2O3改性PVDF超滤膜的制备及其抗污染性

为改善聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜的水通量和抗污染性能,以无机纳米氧化铝粒子作为添加剂与PVDF共混,采用相转换法流延成膜.用接触角测定仪测得膜与水的接触角用以表征膜的亲水性的变化;用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察膜的表面孔分布和断面孔的结构及纳米颗粒在膜中的分散情况;采用万能电子试验机(W-56)强度测定仪测定膜的机械性能;利用杯试超滤装置对改性膜的抗污染性能进行研究,并对污染膜上的污染物进行了气相色谱和质谱分析.结果表明,纳米Al2O3的加入量(质量百分比)为2%时,改性膜具有较好的水通量、强度和抗污染性能;纳米Al2O3的加入没有改变膜的微观结构.改性膜在保持PVDF有机膜原有特性的基础上,通过改善PVDF膜的表面亲水性而使其通量和抗污染性能得到增强.     

粉煤灰合成NaA型沸石及其对Pb~(2+)离子的吸附作用

以粉煤灰为基本原料,成功合成了NaA型沸石,将合成的NaA型沸石应用于含铅废水的吸附处理中.结果表明:用1.67 mol/L NaOH溶液溶滤粉煤灰后添加2.4 g NaAlO2制备溶胶,在100℃条件下,晶化350min后可以制备出单相的NaA型沸石,NaA沸石对Pb2+离子有快速吸附作用,吸附过程中,溶液的初始pH值、吸附时间和吸附温度等因素对去除率有较大影响.     

改进的化学镀法制备钯/α-Al_2O_3无机复合膜的研究

对传统的化学镀工艺作了适当改进 采用将载体孔隙暂时性封闭后再以较高浓度的溶液进行短时多次的敏化和活化操作和以一定速度添加肼的方式 ,在载体表面稳定钯的沉积速度 ,控制膜厚均匀增长 ,在平均孔径为 1μm的陶瓷载体上制备了约 1.3μm厚的超薄钯膜 扫描电镜照片表明膜表面     

分子筛复合膜的研究进展与评述

论述了沸石分子筛膜的各种合成方法及其催化性能,同时还深入探讨了国内外沸石分子筛膜的研究现状,介绍了目前我国膜科研工作者的最新研究成果。分别就各种沸石分子筛膜的选择性、稳定性及耐高温等性能进行了评述,并给出了相应的合成分子筛膜的条件、数据和表征结果。重点对Silicalite-1(硅沸石—Ⅰ)、ZSM-5、MCM-48等沸石分子筛膜及用金属改性的HZSM-5沸石分子筛膜的开发研究工作进行了全面系统的评价,论述了上述沸石分子筛膜催化剂的催化作用,给出了反应条件、甲烷及芳烃收率和选择性。针对目前国内的沸石分子筛膜催化剂研究现状指出未来的发展方向。     

L沸石的合成条件与反应性能研究

采用水热合成法成功合成了L沸石分子筛。采用X射线衍射仪、红外光谱仪等对其结构进行了表征,并在固定床装置上评价了其芳构化、异构化性能。结果表明,在L沸石合成初始凝胶组成为：n（K2O）/n（Na2O）/n（Al2O3）/n（SiO2）/n（H2O）=5.4∶5.7∶1∶30∶500时,最佳合成条件为：晶化温度170℃,晶化时间24h,陈化温度25℃,陈化时间2h,pH为9～10;该条件下制备的L沸石结晶度更高、骨架结构完整,并且在反应温度为460℃时液体收率达60.5%,异戊烷选择性35%。     

表面覆盖钛薄膜的纳米片状碳膜场发射特性(英文)

利用石英管型波等离子体化学气相沉积装置在Si衬底上沉积了纳米片状碳膜,然后采用电子束蒸镀方法在碳膜表面沉积了一层2 nm厚的Ti膜,并在高真空系统中测量了覆盖Ti膜前后的纳米片状碳膜的场发射特性.研究表明:覆盖Ti膜的纳米片状碳膜因表面生成碳化钛而改性,使得场发射特性得到改善;表面覆盖Ti膜后,阈值电场由2.6 V/μm下降到2.0 V/μm,当电场增加到9 V/μm时,场发射电流由12.4 mA/cm2增加到20.2 mA/cm2.