介孔炭的改性及其吸附脱硫选择性研究

用4种方法(浓硝酸、磷酸、双氧水、350℃焙烧)对介孔炭进行改性,并考察改性后的介孔炭在4种不同成分的模拟油中的吸附脱硫性能。对于仅含有芳烃或烯烃以及芳烃和烯烃均含有的模拟油,改性介孔炭的脱硫能力与未改性的介孔炭相比均有不同程度的下降。浓硝酸改性的介孔炭在仅含饱和烃的模拟油中的吸附脱硫性能优于其它方法;350℃焙烧处理的介孔炭与未改性的介孔炭在芳烃和烯烃均含有的模拟油中的吸附脱硫性能优于其它方法。考察了在350℃焙烧及浓硝酸处理后的介孔炭在不同温度下的脱附性能。结果表明,350℃焙烧处理的介孔炭在90℃下脱附率能达到66.91%。     

ZSM-5催化剂上FCC汽油加氢脱硫及芳构化性能的研究

采用四丙基氢氧化铵与氢氧化钠混合碱溶液对ZSM-5分子筛进行改性,运用X射线衍射、扫描电镜、N2物理吸附和NH3程序升温脱附等手段对样品进行表征。结果表明,改性后HZSM-5分子筛的介孔数量增多,比表面积、孔体积增大,强酸位酸量增多。在催化裂化汽油加氢脱硫及芳构化反应中,ZSM-5分子筛催化剂性能优异,呈现出良好的脱硫性能及烯烃芳构化活性。在压力为3 MPa,温度为300℃,氢油体积比为300∶1,空速为1.5 h-1的条件下,FCC汽油脱硫率达到94.2%,芳烃产率为20.7%     

负载铁改性斜发沸石在海水脱硫吸收塔中的应用

通过过量浸渍法用FeSO4溶液对天然斜发沸石进行改性,使用实验室固定床反应活性评价装置评价不同焙烧温度下制备的改性沸石催化剂性能。结果显示在350℃焙烧时制备的改性沸石催化剂具有最佳催化脱硫效果。利用程序升温脱附技术,分析负载铁改性沸石对SO2的吸附能力,结果显示350Fe-Clin对SO2的吸附能力最强,与活性评价结果相吻合。     

正己烷在5A分子筛上高温吸附/脱附及扩散性能

采用智能质量分析仪IGA,在较高温度(150—300℃)下,测定5A分子筛对正己烷的吸附/脱附等温线,考察吸附温度对吸附等温线的影响,研究改性5A分子筛的二次孔结构与正己烷吸附/脱附及扩散性能的关系。结果表明:5A分子筛对正己烷的吸附等温线随着吸附温度的升高优惠程度逐渐降低,在300℃下,5A分子筛对正己烷吸附等温线接近线性,压力从14 kPa降至1.4 kPa,被5A分子筛吸附的正己烷可脱附出45.95%;在200℃下,改性5A分子筛(5A-11)对正己烷的脱附质量比是未改性(5A-1)的3.5倍;正己烷在5A-11分子筛上的脱附扩散系数为8×10-13m2/s,约是未改性的20倍;5A-11分子筛拥有较小的二次孔孔径和较为合理的大孔分布,使其对正己烷有着良好的脱附性能。     

改性介孔炭对水中多种痕量重金属的动态富集研究

采用自组装法合成介孔炭,用FeCl_3对介孔炭进行改性,通过动态吸附脱附实验,考察其对低浓度砷、铅、镉等重金属的吸附性能,讨论了溶液酸度、动态吸附流速对多种重金属吸附的影响。结果表明,初始砷、铅、镉浓度30μg/L时,在1 min内改性介孔炭可快速富集近8μg/g,通过1 L浓度0.01μg/L的砷溶液时,富集了7.3μg/g,富集倍数达607,可以有效富集分离低浓度或饮用水中的重金属,大大优于TP207树脂和超表面活性炭。改性介孔炭具有较宽的pH适用范围,在6⁷最佳,对实际水体的多种重金属污染具有高吸附能力和适用性;利用NaOH和NaCl可取得最佳洗脱效果,在洗脱后仍可重复使用。     

TiO_2/SBA-15的制备及光催化氧化脱硫性能

采用浸渍法制备TiO_2/SBA-15催化剂。利用X射线衍射、N_2吸附-脱附实验和Fourier变换红外光谱等对样品进行了表征,考察了焙烧温度、焙烧时间和TiO_2负载量对催化剂光催化氧化脱硫性能的影响及催化剂的重复使用性能。结果表明:当TiO_2负载量小于20%时,合成的TiO_2/SBA-15催化剂样品能够很好地保留SBA-15的六方介孔结构;最佳的催化剂制备条件为焙烧温度500℃、焙烧时间4 h,TiO_2负载量为15%;模拟汽油的最高脱硫率为88.2%且催化剂重复使用6次,脱硫率仍可达到62.1%。     

有机物改性对埃洛石纳米管吸附脱硫性能的影响

通过插层法和离子交换法对埃洛石纳米管（HNTs）进行有机物改性,研究了二甲基亚砜、甲醇以及十六烷基三甲基溴化铵改性对HNTs结构以及吸附脱硫性能的影响,考察了温度、时间和剂油比对吸附剂脱硫性能的影响。采用X射线衍射、红外光谱、透射电子显微镜与N₂吸附-脱附测试等对吸附剂进行分析表征。结果表明,有机物改性后HNTs的基本管状结构并未破坏,但层间距和管径有一定变化,吸附脱硫能力有所提高,其中HDTMA改性的埃洛石在温度为30℃、时间为4 h、剂油比为1∶20的条件下容硫量达到9.42 mg/g,脱硫率由未改性HNTs的29.62%提高到58.85%。     

多孔炭吸附脱除噻吩类硫研究进展

综述了目前多孔炭吸附剂在脱除噻吩类硫化物中的应用,分别介绍了多孔炭及改性多孔炭在吸附脱硫中的应用。重点介绍了改性多孔炭包括氧化改性及金属改性法的活性炭和介孔炭吸附脱硫研究,指出采用氧化一金属复合改性活性炭的方法可显著提高吸附脱硫能力。介孔炭由于具有较高的比表面积、较窄的孔径分布、极好的化学和热稳定性,用在吸附脱硫将可能成为未来的研究热点。     

不同焙烧温度对有序介孔炭孔结构参数的影响

以三嵌段共聚物F127为模板剂,线性酚醛树脂(PF)为炭前驱体,在F127与PF的质量比mF127∶mPF=1∶1时,利用溶剂挥发诱导自组装制备介孔炭材料,对在不同焙烧温度下制备的介孔材料进行表征,研究焙烧温度对所得介孔材料结构的影响。采用XRD、TEM、N2吸附/脱附等方法对介孔材料的结构进行了表征,研究了焙烧温度对上述介孔炭结构的影响。结果表明:介孔材料的晶面间距随着温度的升高而降低,当焙烧温度为600℃时,介孔材料的骨架从高分子材料转变为炭材料。其比表面积和C/H摩尔比均随着焙烧温度升高而增加,但其孔壁厚度和孔径却随着焙烧温度的升高而降低。孔径大小和孔壁厚度在600℃以后降低的幅度较小,基本上趋于稳定,碳骨架的收缩变得缓慢。随着焙烧温度的升高,其介观结构基本不发生改变。     

改性介孔炭对水中多种痕量重金属的动态富集研究

采用自组装法合成介孔炭,用FeCl_3对介孔炭进行改性,通过动态吸附脱附实验,考察其对低浓度砷、铅、镉等重金属的吸附性能,讨论了溶液酸度、动态吸附流速对多种重金属吸附的影响。结果表明,初始砷、铅、镉浓度30μg/L时,在1 min内改性介孔炭可快速富集近8μg/g,通过1 L浓度0.01μg/L的砷溶液时,富集了7.3μg/g,富集倍数达607,可以有效富集分离低浓度或饮用水中的重金属,大大优于TP207树脂和超表面活性炭。改性介孔炭具有较宽的pH适用范围,在6~7最佳,对实际水体的多种重金属污染具有高吸附能力和适用性;利用NaOH和NaCl可取得最佳洗脱效果,在洗脱后仍可重复使用。