氨基改性SBA-15介孔分子筛的制备及其铬离子吸附性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为氨基改性试剂,采用后嫁接法制备氨基功能化的SBA-15介孔分子筛。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱等表征手段对氨基改性SBA-15介孔分子筛的形貌、结构进行了分析。考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH等因素对铬离子(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:与纯SBA-15介孔分子筛相比,氨基改性后的SBA-15分子筛对铬离子(Ⅵ)具有更好的吸附性能。

NH2-MCM-41吸附剂的制备及其对铬离子(Ⅵ)吸附行为的研究

采用水热合成法制备了MCM-41介孔分子筛,并利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对其进行改性获得NH2-MCM-41分子筛。利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、氮气吸附-脱附测试、能量色散X射线荧光光谱仪和X-射线粉末衍射仪对NH2-MCM-41分子筛进行了表征。结果表明,氨基的修饰过程对MCM-41分子筛结构没有显著影响。以Cr(Ⅵ)为探针离子,研究了NH2-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了NH2-MCM-41分子筛用量、吸附时间、pH和溶液初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,与MCM-41分子筛对比,NH2-MCM-41分子筛对Cr(Ⅵ)具有更高的吸附性能。NH2-MCM-41对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。该吸附剂具有良好的再生性能,重复使用5次,其吸附性能保持相对稳定。

酸化碳纳米管/聚酰亚胺混合基质膜的制备及气体分离性能研究

以4,4’-(六氟异丙基)二酞酸酐(6FDA)和2,6-二氨基甲苯(2,6-DAT)为原料,合成6FDA-2,6DAT型聚酰亚胺,通过引入酸化碳纳米管(MWCNTs-COOH)填料,利用热致相分离法制备了酸化碳纳米管/聚酰亚胺(MWCNTs-COOH/PI)型混合基质膜(MMMs)。通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)及气体渗透仪对混合基质膜的结构和性能进行了表征和分析,并考察了不同掺杂量的酸化碳纳米管对混合基质膜的二氧化碳分离性能影响。结果表明,MWCNTs-COOH的一维光滑孔道结构与聚合物间形成的非贯穿孔状缺陷可以为气体的传输提供了高速通道,显著增强了气体的渗透性;其次,填料的表面官能团可以增强对CO_(2)的吸附选择性,从而提高了混合基质膜的CO_(2)分离性能。相比于纯聚酰亚胺膜,MWCNTs-COOH掺杂量为2.0wt%的混合基质膜的二氧化碳渗透系数88.28 Barrer、二氧化碳/甲烷选择性为52.45、二氧化碳/氮气选择性为28.64,分别提高了128.08%、43.65%和35.58%。

海上热采锅炉给水系统脱盐工艺的比选与评估

脱盐工艺是海上热采锅炉给水系统中重要的工艺单元之一。本文以渤海水源井水为研究对象,进行了脱盐工艺的优选和经济评估。结果表明,与“反渗透+EDI”工艺相比,“反渗透+钠离子交换器”工艺具有产水水质好、回收率高、抗冲击能力强、占地面积小、投资成本较低等优势,更加适用于海上热采锅炉给水系统。对“反渗透+钠离子交换器”进行了工艺设计和经济评估,为海上热采锅炉水处理系统脱盐系统的工业化应用提供技术指导。

一种无固相高密度封隔液的开发与性能评价

针对高温高压井开发需要高密度的封隔液来平衡地层压力和油套管间的压差问题,采用原料易得、溶解性好的焦磷酸钾和磷酸氢二钾复配的无机盐作为加重剂,缓蚀剂、除氧剂作为辅剂,制备了无固相高密度封隔液TS-12,并对其进行耐温、结晶、流变以及耐腐蚀性能评价。结果表明,封隔液TS-12耐温可达180℃、结晶温度为-19℃,且封隔液为缓冲体系,可抵抗酸性气体CO_(2)干扰;封隔液TS-12为牛顿流体,高密度条件下流动性好,易于泵注;封隔液TS-12对不同类型的井筒钢材的腐蚀率都小于0.076mm/a,具有较好的应用前景。