微波加热技术在无机材料研究中的应用

对使用微波加热技术制备陶瓷、纳米氧化物、沸石分子筛等无机材料的特点进行了简要综述。     

以MCM-41分子筛为催化剂载体制备碳纳米管

通过比较水热法和室温法制得的MCM-41分子筛的不同性能, 选择适于催化合成碳纳米管的MCM-41的制备方法, 以MCM-41分子筛为催化剂载体用CVD法制备碳纳米管,并分析其所制备的碳纳米管的特点和生长机理。使用XRD、低温N2吸附、SEM、TEM等测试手段对MCM-41分子筛、催化剂材料及合成碳纳米管产物进行表征。结果表明,水热法合成的MCM-41分子筛较适合用来作为制备碳纳米管的催化剂载体,其介孔结构对碳纳米管的生长起到了一定的模板控制作用,所制备的碳纳米管具有管径小、尺寸单一等特点。     

分子筛捕捉的原子簇催化剂的性能研究

采用溶剂分散法制备Ｒｈ２（ＣＯ）４Ｃｌ２／ＮａＹ和Ｒｈ２（ＣＯ）４Ｃｌ２／ＢＸ催化剂,将其用于催化一氧化碳加氢反应,研究温度、载体及ＣＯ／Ｈ２（摩尔比）对催化剂的活性和选择性的影响,用Ｈ２－Ｏ２滴定法及ＣＯ吸附法测定Ｒｈ的分散度及ＣＯ吸附量。研究结果表明上述催化剂具有稳定的高分散度,对ＣＯ加氢反应有较高的活性和较好的选择性,而对ＣＯ的吸附是很弱的。     

室温下MnOx/HZSM-5催化氧化甲醛的性能和机理分析

以HZSM-5分子筛、高锰酸钾和甲醇为原料制备MnOx/HZSM-5催化剂,室温催化氧化甲醛。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)等表征方法分析催化剂的形貌结构、化学成分,研究MnOx/HZSM-5的催化性能和再生性能,探讨其对甲醛的催化氧化机理。结果表明,MnOx/HZSM-5具有良好的催化活性和再生能力,动态测试1020min后MnOx/HZSM-5对甲醛的清除率仍然保持在90%,再生5次后,MnOx/HZSM-5对甲醛清除率仍然保持在91%,静态测试中甲醛清除率达到97%,甲醛转化率达到92%。对MnOx/HZSM-5氧化甲醛的机理分析后发现,甲醛首先被催化剂吸附至MnOx活性位点,之后被初步氧化为甲酸盐或碳酸盐等中间产物,最后被深度氧化为二氧化碳和水。     

液氮温度下分子筛的真空吸附特性试验研究

为探究低温容器夹层所用分子筛吸附剂的吸附特性,采用静态膨胀法进行试验,获得了平衡压力为10-3Pa~103Pa范围内4A、5A和13X分子筛对N2、O2单一组分以及空气的吸附等温线,比较了不同分子筛对气体的吸附能力差异,探究了分子筛的吸附机理。研究结果表明:液氮温度下,5A和13X分子筛在真空条件下对N2及O2的吸附性能强,吸附量能达到104Pa·L/g量级,4A分子筛对O2的吸附量也能达到104Pa·L/g量级,然而4A分子筛在平衡压力高时吸附N2能力较差,饱和吸附量仅达到300Pa·L/g左右;三种分子筛对空气的吸附能力为13X分子筛>5A分子筛>4A分子筛,且在液氮温度下,5A分子筛对空气的吸附速率高于13X分子筛。研究分子筛在低温下的真空吸附特性,有助于指导分子筛在低温容器中的应用,同时为低温分子筛的设计提供参考。     

利用含有模板剂的SAPO-34分子筛制备高效铜基催化剂

氮氧化物污染已经成为一个严重的环境问题。利用分子筛催化剂进行选择性催化还原(SCR)处理氮氧化物是最有效的方法之一。为了降低现有催化剂的制备成本, 本工作直接利用含有模板剂的分子筛浆料为原料, 通过预处理、离子交换及一次焙烧的方法制备Cu-SAPO-34催化剂。采用XRD、BET、TG、ICP、XPS、SEM、TPR、TPD及NH₃-SCR等对制备的Cu-SAPO-34样品进行表征, 并对离子交换过程中的pH条件进行了优化。研究结果表明: 利用含模板剂的分子筛浆料制备得到催化剂含有2.43% Cu、立方晶型完整、酸性较强以及催化还原性能优秀。在200~450℃下, NO转化率超过80%, 并且在300℃时转化率达到最高97.8%。与使用商品化SAPO-34制备的催化剂相比, 两者具有相似的微观结构和SCR性能。SAPO-34分子筛中少量模板剂的存在对最终制备得到的Cu-SAPO-34催化剂的性能影响很小。因此采用含有模板剂的分子筛浆料制备高效Cu-SAPO-34催化剂是可行的。     

活化凹凸棒石合成多级孔钛硅分子筛及其光催化性能研究EI北大核心CSCD

以天然凹凸棒石为硅源,钛酸丁酯为钛源,四丙基氢氧化铵为模板剂一步水热合成钛硅分子筛,并研究了钛硅比对合成产物结构和性能的影响。通过XRD,SEM,UV-Vis和N_(2)吸附-脱附对钛硅分子筛的晶体结构、形貌、钛的存在形式和孔道特征进行表征,并对亚甲基蓝印染废水进行光催化实验考察分子筛的光催化性能。结果表明,当钛硅比为1∶30时,其XRD特征峰强,结晶度高,晶粒大小均匀,呈规则六棱柱状,钛以骨架钛和锐钛矿型TiO_(2)形式存在,孔道结构兼具微孔和介孔。分子筛具有光催化性,光催化反应遵循拟一级反应动力学。利用响应曲面法建立模型优化pH=7.8亚甲基蓝溶液最佳实验条件为初始浓度10.0 g/mL,光催化时间48 min,投加量0.05 g,经光催化降解溶液脱色率达到98.75%。     

机载制氧分子筛污染加注模拟系统设计

分子筛在高空工作中,从环控系统进入分子筛的气流中主要污染物为臭氧气体及航空润滑油挥发性气体等,该污染物会在分子筛床形成一层膜,使得分子筛的产氧量降低。为了研究机载分子筛在高空情况下的制氧能力,特引入污染加注模拟系统,分析污染气体进入对分子筛制氧产生的副作用,验证分子筛的产氧能力是否满足设计要求,同时将Lab VIEW引入测控中,能够有效地对数据进行采集及分析处理,验证了系统的有效性。     

在改性HY分子筛催化剂上甲基叔丁基醚与苯酚合成叔丁基苯酚的研究

甲基叔丁基醚(MTBE)作为烷基化剂．以改性HY分子筛为催化剂，在常压连续流动固定床反应器上，对苯酚烷基化合成对叔丁基和2，4-二叔丁基苯酚(2，4-DTBP)的反应规律进行了较为系统的研究。以不同改性物及其含量改性HY分子筛可调变其表面酸量、酸分布及孔道尺寸，从而改变催化剂的反应活性及产物选择性。苯酚与MTBE烷基化反应主要在中等强度和弱的B酸中心上进行。催化剂表面的酸量和酸分布不但影响活性，同时影响2，4-DTBP的选择性。对10种单组分氧化物改性的HY分子筛催化剂研究表明，每种改性物均存在一个最佳含量，P2O5改性后HY催化剂的性能最优越。苯酚的转化率达99．60％，2，4-DTBP选择性达63．90％。这一结果是目前分子筛用催化剂合成2，4-DTBP的最好结果，具有潜在的应用前景。     

切片干燥分子筛除湿初探

通过对四种空气除湿方法(冷冻除湿、压缩除湿、吸湿剂除湿和吸附剂除湿)的分析比较,着重介绍了日本钟纺公司除湿装置的设备结构、工艺流程与技术特征,并就切片干燥中分子筛的除湿设计作了初步探讨。除湿装置的设计主要分吸附干燥和脱湿再生两个部分:吸附干燥部分的设计主要要确定吸附剂的充填量,用动态吸附量来计算较准确;脱湿再生部分需要通过热平衡计算来确定再生空气的风量和温度。