煤层气回收及CH_4/N_2分离PSA材料的研究进展

我国煤层气蕴藏丰富,在面临能源危机时代煤层气可作为天然气能源的有效补充。本文介绍了低浓煤层气回收即CH4/N2分离几种常见技术:低温技术、水合物技术、溶解技术、膜分离和变压吸附技术(PSA)的分离原理、技术开发和研究的现状,并分析了各项技术目前存在的问题。讨论了多孔材料,如活性炭、碳分子筛、沸石分子筛和新型金属有机骨架材料(MOFs)等对CH4/N2吸附分离效果的研究进展,由于MOFs材料的吸附性能随温度或压力的改变出现飞跃,预示了其在PSA领域广阔的应用前景。

中孔MCM-41分子筛在微孔沸石ZSM-5上附晶生长的研究

首次在微孔沸石ＺＳＭ５表面进行了ＭＣＭ４１分子筛的附晶生长，并首次提出中孔材料ＭＣＭ４１分子筛静电组配理论的新形式（ＸＳ＋Ｉ）；同时利用ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＢＥＴ等测试手段表征了合成样品，并讨论了微孔沸石表面附晶生长中孔分子筛ＭＣＭ４１的合成化学，考察了Ｆ离子效应、ｐＨ值及表面活性剂ＣＴＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵）的影响。

粉煤灰合成Na-X沸石去除废水中镍离子的研究

粉煤灰通过碱熔融-水热法合成了Na-X型沸石,研究了Na-X型沸石的用量、吸附时间、溶液pH值、初始镍离子浓度和温度对废水中镍离子去除效果的影响。结果表明,Na-X型粉煤灰沸石对镍离子的去除性能与化学原料合成的13X相当,明显优于粉煤灰。在20℃,pH值为6,沸石用量10g/L,吸附15min时,对初始浓度为20mg/L～150mg/L的镍离子去除率均可达90%以上。镍离子的吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式,其单层吸附量为11.2×10-3。粉煤灰沸石重复使用5次,对废水中镍离子的去除率仍高达95%,再生性能良好。

氨氮废水处理技术的研究现状及展望

氨氮废水污染范围广,是造成水体富营养化现象的主要原因。介绍了处理氨氮废水常用的物理化学法和生物脱氮技术,分析了各种氨氮废水处理方法的优势和存在的问题。针对不同浓度的氨氮污染源,采用多种技术联用可以得到更好的处理效果。同时对新型吸附剂金属有机骨架材料(MOFs)采用吸附法处理氨氮废水及氨回收方面的应用进行了展望。

TPAOH/NaOH混合碱体系对ZSM-5沸石的改性及其催化性能研究

采用四丙基氢氧化铵和氢氧化钠有机无机混合碱TPAOH/NaOH体系对ZSM-5分子筛进行改性处理,得到了具有介孔和微孔的ZSM-5分子筛。用XRD、N2吸附脱附、NH3-TPD、SEM等手段对改性后的产物进行表征。结果表明,碱处理ZSM-5分子筛会使分子筛同时脱硅和脱铝。当混合碱体系中总OH-浓度一定时,随TPA+/OH-比值的降低和处理时间的延长,均会使分子筛的微孔结构数量减少,介孔结构数量增加。同时,还会改变分子筛的酸性,TPA+/OH-比值适合的混合碱体系可在生成介孔的同时最大限度保留微孔结构,并减少分子筛的强酸数量,在甲醇制烯烃反应(MTO)中表现出较高的丙烯选择性。与无机碱NaOH相比,TPAOH对分子筛的改性速率较慢而且温和,具有可控性,可以起到孔道生长调节剂的作用。

分子筛在聚合物中的应用研究进展

利用无机粒子填充聚合物是制备特殊性能复合材料的有效途径。由于分子筛具有均匀孔径、巨大表面积、可用于吸附、组装、筛分分子等特性,所以利用其进行纳米组装及制备复合材料成为目前研究的热点之一。文中综述了沸石分子筛的特点、分类及其在橡胶、塑料、纤维等聚合物中的应用研究。

粉煤灰合成分子筛及处理含氟废水的研究

实验利用工业废渣——循环流化床粉煤灰合成出较高结晶度的X型和P型分子筛,合成过程无须高温焙烧预处理。通过XRD分析表征,发现该法合成分子筛结晶度较高,X型和P型分子筛相对结晶度分别达68%～75%和55%。实验应用合成分子筛进行载铁改性,并对NaF模拟的工业含氟废水进行了除氟实验。结果表明,载铁X型分子筛处理工业含氟废水效果良好,除氟率可达74%～98%,除氟容量达25.0～30.0mg/g。在处理含氟废水过程中,载铁合成分子筛与其他除氟剂相比较,具有除氟率高、除氟容量大、反应迅速的特点。

分子筛增强增韧MC尼龙的研究

简介了MC尼龙作为工程塑料的优缺点 ,提出了对其在实际应用中的改性要求 ,以无机刚性粒子改性聚合物机理为背景 ,结合分子筛独特的结构特点及其当前在聚合物中的应用 ,并根据实验实践 ,首次提出了分子筛增强增韧MC尼龙一系列的模型及机理 ,并展望了分子筛改性整个聚合物体系的美好前景。

F-ZSM-5沸石的合成及对偏三甲苯-甲醇烷基化制均四甲苯的催化性能研究

提出了将原位合成的F -ZSM - 5沸石分子筛用于偏三甲苯 -甲醇烷基化的催化反应的新方法。实验表明 ,F离子的原位引入 ,提高了ZSM - 5沸石催化剂的催化活性 ,使偏三甲苯转化率达 5 6%以上 ,均四甲苯在四甲苯中的含量达 98%以上。

P-HZSM-5分子筛的一步法直接合成及其MTP催化性能的研究

以正硅酸乙酯、偏铝酸钠、磷酸、四丙基氢氧化铵为原料,采用水热法,一步直接合成了P-HZSM-5分子筛,着重考察了磷酸对其结构、酸性、粒径和甲醇转化制烯烃(MTO)催化性能的影响。结果表明,随着磷酸用量的增加,其晶体对称性由正交晶系转变为单斜晶系,合成的P-HZSM-5分子筛的结晶度降低;同时,进入分子筛骨架的铝含量减小,分子筛酸性降低,粒径逐渐变大,形貌由球形变为长条形。这些变化显著影响甲醇转化制烯烃反应的选择性。n(H3PO4)/n(Al2O3)投料比分别为2和4时,乙烯与丙烯总的收率相近(分别为52.30%和52.63%);然而产物的丙烯/乙烯比(P/E)有明显差异(分别为7.02和4.12);通过调节磷酸用量,可以调控丙烯(或乙烯)的选择性。

微孔-介孔复合分子筛的合成研究进展

系统综述了近几年微孔-介孔复合分子筛的合成研究工作,将微孔-介孔复合分子筛的复合模式分为两大类:微孔分子筛和介孔分子筛两种材料的复合以及介孔孔道与微孔孔道在一种分子筛材料中的复合,分别介绍了不同复合模式的微孔-介孔复合分子筛的合成方法,包括离子交换法、静电匹配法、微孔沸石硅源法、特殊模板法、纳米组装法、孔壁晶化法等。

新型无磷洗涤剂助剂层状二硅酸钠的合成与性质研究

对新型无磷洗涤剂助剂层状二硅酸钠的合成规律、基本性质 (钙交换容量、pH值 )、稳定性进行了研究。实验证明 ,δ相层状二硅酸钠的适宜合成条件是 ,工业水玻璃模数为 2 (Si/Na =1 ) ,恒温温度 70 0℃、恒温时间 30min～ 6 0min。实验合成了能够在 1 0 0℃蒸馏水中保持晶体结构稳定 30min的δ相层状二硅酸钠 (SKS 6 )样品。

利用粉煤灰合成4A沸石分子筛的研究

以粉煤灰(coal fly ash,CFA)为原料,采用碱熔融-水热法合成4A沸石分子筛,系统研究了碱熔温度、碱度、陈化时间、晶化温度和晶化时间对合成4A分子筛的影响。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构、组成和形貌进行了表征。研究结果表明,无需外加硅铝组分,通过控制合成条件,可对产品结构进行调控。在粉煤灰与氢氧化钠质量比为1∶1.2,碱熔温度850℃,NaOH浓度2.14mol/L,陈化时间6h,晶化温度90℃,晶化时间12h的条件下,用粉煤灰成功合成了晶相单一且晶型完整的4A沸石分子筛。

CuCl_(14)Pc/Y纳米复合材料的制备、表征及其催化性能的研究

用沸石合成法制备了ＣｕＣｌ１４Ｐｃ/Ｙ分子筛纳米复合材料(简称为ＣｕＣｌ１４Ｐｃ/ｎａｎｏ－Ｙ),考察了合成条件对纳米复合材料的粒度影响．用ＸＲＤ、ＩＣＰ、ＴＧ－ＤＴＡ、ＴＥＭ、ＦＴＩＲ、ＵＶ－ｖｉｓ及催化反应等对其性能作了表征．结果表明:铜酞菁(ＣｕＣｌ１４Ｐｃ)经过水热晶化后,部分被分装在纳米Ｙ型分子筛的空腔中,其催化氧化性能较普通ＣｕＣｌ１４Ｐｃ/Ｙ分子筛复合材料有很大提高．

分子筛杂多酸复合物的制备及其在催化反应中应用的研究进展

对浸渍法和原位合成法制备分子筛杂多酸复合物及其在催化反应中的应用进行了综述。浸渍法制备的分子筛杂多酸复合物中杂多酸在分子筛内表面高度分散,其酸强度略有降低,可作为烷基化、异构化、酯化、裂解、聚合等诸多反应的催化剂,催化活性高、选择性好,但需解决杂多酸溶脱的问题;原位合成法制备分子筛杂多酸复合物中杂多酸可有效地固定在分子筛中,目前的研究仅处于初级阶段,需对其合成机理、催化活性、多品种合成等进一步研究。

粉煤灰制备分子筛及处理含酚废水的研究

利用工业废渣流化床粉煤灰成功合成了X型分子筛,通过XRD衍射表征发现Na2O/SiO2是影响合成分子筛结晶度的关键因素.当Na2O/SiO2为2.00,H2O/Na2O为49.4时,反应14h,分子筛结晶度最佳可达70%.实验利用不同浓度盐酸对合成分子筛进行改性,产物对含苯酚废液表现出较好的处理效果.在pH值为6～8,吸附时间为30min,吸附温度为25℃～30℃,搅拌速度为100r/min时,用改性分子筛处理废水中苯酚的效果较好,去除率可达到80%以上;另外,随着改性分子筛用量增加,去除率亦增加.在本实验条件下,投放量为1.5g为宜.本研究为粉煤灰的资源化处置提供了一条途径,不仅可解决粉煤灰堆置所引起的占用土地污染环境等问题,而且可处理含酚废水,以废治废,具有很高的经济和社会效益.

Pd/C催化选择性加氢脱氯制备氯乙酸的研究

以乙酸氯化液和氢气为原料 ,以 Pd/C为催化剂 ,研究了通过加氢脱氯来制备高纯度氯乙酸的新工艺 ,介绍了催化剂筛选和加氢脱氯反应条件等实验 .结果表明 :当温度为 1 40℃ ,反应时间为 4h,钯炭质量比为 0 .75 %,催化剂用量为 1 .2 g/6 g粗物料 ,氢气气速达到 3 0 m L /min时 ,氯乙酸的含量可以达到 99.3 6 %.该方法不仅实现了氯乙酸的连续化生产 ,并且达到了产物副产品的零排放 ,因此具有广泛的社会和经济意义 .

含金属Y型沸石的合成、表征及其催化性能研究(英文)

在水热合成体系中制备了系列含金属的Y型沸石(金属=铁、铬、钴),并采用XRD、SEM、ICP、FTIR和UV-vis技术对其进行了表征。FTIR和UV-vis测试结果表明Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)离子进入沸石骨架,而Cr(Ⅲ)则没有。金属离子对所制备产物晶化及组成有很大的影响。此外,还对含金属的Y型沸石在环己烷氧化反应中的催化性能进行了考察。

醋酸催化氯化合成氯乙酸反应机理研究

本文通过对醋酸在乙酰氯为催化剂下进行氯化制备氯乙酸反应机理的研究，认为乙酰氯为催化剂的醋酸氯化反应应属于连串反应，而且在此连串反应中，乙酰氯与氯气反应的活化能要比氯乙酰氯与氯气反应的活化能高。

利用粉煤灰合成Na-X沸石的研究

以太原某热电厂粉煤灰为原料,采用碱熔融法,考察了碱度、晶化温度和晶化时间对合成Na-X沸石的影响.结果表明,在粉煤灰/NaOH为1∶1.2(摩尔比),熔融温度550℃,NaOH浓度为3.75mol/L(即加水40mL),晶化温度90℃,晶化时间6h的条件下合成纯度较高的Na-X沸石;粉煤灰通过碱熔融法合成的Na-X沸石质量明显优于传统水热法.