高比表面积5A沸石分子吸附热控涂层的制备及性能测试

为了提高微孔分子吸附涂层的吸附能力,采用超低浓度氟化铵甲醇溶液刻蚀5A沸石来提高其比表面积和微孔体积,并通过喷涂工艺制备高比表面积5A沸石分子吸附热控涂层。测试结果表明:经氟化铵质量分数为0.01%的甲醇溶液刻蚀后,5A沸石的比表面积从603.6717 m^(2)·g^(-1)提高到703.0888 m^(2)·g^(-1),总微孔体积从0.2256 cm^(3)·g^(-1)提高到0.2702 cm^(3)·g^(-1);所制备涂层的吸附量从2.0922 mg·cm^(-2)提高到2.4382 mg·cm^(-2);涂层的热控性能、高低温循环稳定性均满足航天器热控涂层在空间环境应用的技术要求。研究结果可为高性能空间分子污染吸附材料的制备提供参考。

5A分子筛吸附正己烷的性能及其表征

测定了两种5A分子筛(5A-1和5A-2)对正己烷的吸附性能,并对它们的结构进行了表征,分析了5A分子筛的微观特性与吸附性能的关系。实验结果表明,与5A-2相比,5A-1的结晶度更高,且5A-1晶粒规整、大小均匀,n(SiO2)∶n(Al2O3)为1.99,具有适度的表面酸性,在30℃下对正己烷的平衡吸附量达到0.16kg/kg,比5A-2提高了约24%。在5A分子筛成型制备中,扩孔剂焙烧以及黏结剂转晶过程中形成的二次孔有利于减小对正己烷吸附的扩散阻力;5A-1具有较小的中孔平均孔径(3.59nm)、较大的中孔比表面积(484.98m2/g)以及适度的中孔和大孔分布,使其对正己烷的吸附速率较快;5A-1对正己烷的吸附平衡时间近似为5A-2的1/12。

载铜5A分子筛在汽油模拟体系中脱硫性能的研究

The desulfurization of model gasoline by 5A molecular sieves loaded with Cu2+ was studied.Several factors which influence the desulfurization capability,including temperature,Cu2+ loading,baking temperature,as well as the ethanethiol concentration were investigated.In the range of adsorption temperature of 20℃45℃,it was found that the sorption capacity of ethanethiol on 5A molecular sieves loaded with Cu2+ increases with the temperature increasing.The desulfurization is enhanced by increasing the Cu2+ loading and the best result is obtained at the Cu2+ loading of 0.16mol/L.Baking of the sorbent can also improve the desulfurization capability,and the optimum baking temperature is 300℃.Two methods of the sorbent regeneration were compared in the experiment,the regeneration by baking is better than that by alcohol washing.

5A分子筛的改性制备及其对汞的吸附研究

以5A分子筛为原料,Ce(NO3)3·6H2O为改性试剂,通过一步浸渍法并结合干燥、焙烧与研磨过程,制备CeO2/5A分子筛吸附剂,研究了5A分子筛在改性前后及不同温度下对汞的吸附性能,由表征和吸附热力学分析的结果可知:改性后的5A分子筛与改性前相比,吸附能力提高将近一倍,穿透时间延长;CeO2/5A分子筛对汞的最佳去除温度是175℃,去除率为90%,吸附量是6.25μg/g;改性后的5A分子筛孔径增大,比表面积减小,有利于对汞的吸附;TG结果表明CeO2成功的负载到5A分子筛上,使5A分子筛对汞的吸附能力增强;热力学研究发现Langmuir吸附模型的拟合结果比Freundlich模型要好;CeO2/5A分子筛对汞的吸附过程是一个多层吸附过程。

锥形量热法研究APP/5A分子筛对木材的阻燃抑烟作用

采用锥形量热法研究了5A分子筛与聚磷酸铵(APP)在木材燃烧过程中的阻燃作用和烟气吸附调控作用。结果表明:APP单独使用时总热释放量(THR)降低47.56%,但是平均CO产率增加185.71%;5A分子筛单独使用时阻燃效果远远不如APP,THR只降低了16.86%;5A分子筛与APP复合使用THR降低34.23%,总烟释放量(TSP)降低了76.07%,平均CO产率降低了68.33%。5A分子筛能将木材热解产生的以CO为代表的有毒气体催化转化为CO2,从而减少了毒气的产生和释放。5A分子筛与APP联用,在高效阻燃的同时减少烟雾毒气释放,降低了火灾危害。

工业己烷在5A分子筛床层上吸附穿透曲线

测定了工业己烷在5A分子筛固定床上的吸附穿透曲线,考察吸附温度、压力和空速对正己烷的穿透吸附量、吸附传质区长度和床层饱和度的影响,探讨工业己烷中非正己烷组分在5A分子筛上的吸附作用。结果表明:吸附温度在160℃～240℃、吸附压力在0.1MPa～0.9MPa条件下,5A分子筛对正己烷的吸附透曲线均为较陡峭的"S"型;降低吸附温度、提高吸附压力和空速,有利于增加正己烷的穿透吸附量及饱和吸附量、降低吸附传质区长度、提高床层利用率;在吸附温度200℃、压力0.5MPa、空速0.9h-1条件下,正己烷的穿透吸附量达到0.0977kg/kg,床层饱和度为88.75%,5A分子筛对工业己烷中2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷有一定吸附作用,对其它非正己烷组分几乎不吸附。

正戊烷和正己烷在无黏结剂5A分子筛上的吸附动力学特性

测定了正戊烷和正己烷在无黏结剂和有黏结剂5A 分子筛上的吸附动力学,采用简化的扩散动力学模型计算了扩散系数,并估算了扩散活化能。实验结果表明,正构烷烃在无黏结剂和有黏结剂5A 分子筛颗粒上的吸附分别受微孔扩散控制和大孔扩散控制。黏结剂的存在降低了正构烷烃的扩散速率。在300～480 K,正戊烷和正己烷在无黏结剂5A 分子筛上的微孔扩散系数分别为(4.71～11.34)×10^(-12),(1.23～5.19)×10^(-12)cm^2/s;在有黏结剂5A 分子筛上的大孔扩散系数分别为(6.68～26.35)×10^(-6),(2.40～11.51)×10^(-6)cm^2/s。正戊烷和正己烷在无黏结剂5A 分子筛上的扩散活化能分别为7.87,10.15 kJ/mol;在有黏结剂分子筛上的扩散活化能分别为9.02,10.92 KJ/mol。

H_2O对空间站5A分子筛CO_2去除性能影响

为进一步研究分子筛CO2去除系统应用于空间站的工作可靠性和鲁棒性,针对空间站4床分子筛(4-BMS)系统中可能出现的湿度失效保护问题展开了实验研究.测试了两种载人航天分子筛材料TC-5A与PSA-5A,研究了不同相对湿度对CO2吸附性能的影响;比较了相同湿度条件下,进口气体CO2浓度、粒径及吸附温度的变化对分子筛吸附CO2性能的影响,采用不同实验方法探究了H2O和CO2在两种分子筛材料中的竞争吸附关系.结果表明:PSA-5A吸附CO2性能优于TC-5A,但对H2O的吸附率略低于TC-5A.H2O的存在对分子筛吸附CO2影响非常大,空气中相对湿度达到60%时,分子筛基本失去了吸附CO2的能力.此外,温度升高会造成CO2的吸附量显著下降,但对H2O的吸附量影响相对较小,尤其是当相对湿度较高时.这对中国未来长期运行的空间站分子筛CO2去除系统工作有效性与工作鲁棒性的评价具有指导意义.

吸附分离正构烃结焦失活的无粘结剂5A分子筛氧化再生研究

在固定床吸附器上模拟无粘结剂5A分子筛的失活过程,并对失活分子筛进行氧化再生研究。结果表明,焦炭会堵塞部分分子筛孔道,导致失活分子筛的比表面积和孔容减小、平均孔径增加。焦炭含量增加,分子筛的失活度增加,但增加的速率逐渐减小。氧化反应温度由582K升至787K,焦炭脱除率由64%增至100%。失活分子筛于787K下氧化处理后,其上焦炭被完全脱除,分子筛的吸附活性完全恢复。氧化再生后分子筛的比表面积和孔容增加,但难以恢复至新鲜分子筛的水平。在685K～884K,实验得到的无粘结剂5A分子筛上焦炭的氧化脱除宏观动力学方程为:ln(C0/C)=0.013exp(-28122.1/T)(pO2)0.32t。

Fe(H)-5A分子筛催化剂在甲醛低温催化氧化反应中的催化性能

以5A分子筛为前体,使用离子交换法制备了Fe(H)-5A分子筛系列催化剂,该系列催化剂对低浓度甲醛的低温催化氧化反应有显著的催化效果.甲醛初始转化温度为70～100℃,100%转化温度为160～190℃.考察了制备条件对催化剂的催化性能的影响.实验结果表明,酸处理可以促进催化反应过程中部分氧化产物甲酸的产生;而提高煅烧温度可以减少甲酸的生成,使甲醛完全氧化为CO2和水.同时,对部分试样进行了x射线衍射表征,发现制备过程对分子筛的晶格结构会造成一定程度的破坏.

无黏结剂5A分子筛吸附分离正构烃的结焦失活

对比了己烯-1、正己烷和环己烯在无黏结剂5A分子筛上吸附分离时的结焦情况。探讨了吸附温度、吸附质分压及黏结剂对结焦的影响。分析了5A分子筛上的结焦机理。并研究了己烯-1在无黏结剂5A分子筛上的结焦动力学。结果表明,己烯-1更易引起5A分子筛的结焦失活,结焦量和失活度随温度和吸附质分压的增加而增加。有黏结剂5A分子筛上的结焦量和失活度大于无黏结剂5A分子筛。当温度623 K、时间30 min、吸附质分压40 kPa时,己烯-1在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛上的结焦量分别为0.019 g/g和0.026 g/g,相应失活度分别为16.4%和28.2%。烯烃分子通过氢转移和聚合等反应生成焦炭。结焦过程遵循连串反应机理。

沸石5A分子筛吸附乘员舱CO_2性能分析

目的分析沸石5A分子筛吸附乘员舱CO2的性能。方法采用Origin软件对沸石5A分子筛吸附CO2、N2以及O2的实验数据与Langmuir,Freundlich及BET等温吸附方程式的适配性进行拟合分析,结合混合气体竞争吸附理论,计算竞争吸附情况下3种气体的吸附量。结果获得了适用方程的相关常数,计算出了竞争吸附下3种气体的吸附量。结论N2在吸附过程中将对CO2的吸附产生较大影响,可考虑适当改进分子筛,使其将N2的影响降到最低。

四川三台膨润土制备5A分子筛工艺条件探讨

对分子筛的合成原理及合成工艺条件进行了研究 ,探索了由四川三台膨润土制得的活性白土为原料生产 5A型分子筛的工艺条件 ,并得出了制备 5A型分子筛的最佳工艺参数。该生产工艺简单 ,为膨润土矿深加工的开发应用提供了一条新途径。

失活5A分子筛再生效果的评价

测定了新鲜和结焦失活及其经空气燃烧除焦再生后的５Ａ分子筛的静态、动态吸附容量、比表面积、差热分析曲线，以评价失活５Ａ分子筛再生效果。试验结果表明，结焦使５Ａ分子筛失去活性。

石脑油中正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为研究

在固定床吸附分离实验装置上对比研究石脑油中正构烷烃在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为。结果表明,随着碳数的增加,各正构烷烃穿透床层的时间增加。与有黏结剂5A分子筛床层相比,无黏结剂5A分子筛床层具有更高的正构烷烃吸附容量,床层穿透时的油筛比(原料油与分子筛质量比)更大。在吸附温度300℃、石脑油进料空速90 h^(-1)的条件下,无黏结剂5A分子筛对石脑油中正构烷烃的动态吸附容量较有黏结剂5A分子筛高34.5%。正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的传质段长度小于有黏结剂5A分子筛床层,无黏结剂5A分子筛床层的有效利用率更高。

黏结剂对5A分子筛吸附正构烷烃行为的影响

采用真空重量法研究了黏结剂对5A分子筛吸附正构烷烃平衡行为的影响。实验结果表明,与无黏结剂5A分子筛相比,有黏结剂5A分子筛具有更低的正构烷烃吸附容量、更大的吸附特性曲线关联因子以及更低的吸附热;由吸附容量和SEM分析结果推断,黏结剂影响5A分子筛的吸附容量是因其稀释了分子筛中吸附组分的含量以及堵塞了部分分子筛有效孔道;黏结剂对吸附特性曲线关联因子的影响主要是由于添加黏结剂改变了吸附质分子和吸附位间的极性相互作用;黏结剂对吸附热的影响则主要源于部分吸附质分子在黏结剂表面的吸附作用。

改性5A分子筛吸附净化PH_3的实验研究

为综合利用泥磷制取次磷酸钠反应尾气中的PH3气体,研究了改性5A分子筛吸附净化PH3的相关内容.研究结果表明吸附剂制备过程中较适宜的条件为:改性剂NaCl溶液,改性剂浓度0.3 mol/L,干燥温度110℃,焙烧温度300℃;吸附实验过程中较适宜的气体流速为20 mL/min.

轻石脑油中C_6烷烃在5A分子筛上的吸附/脱附等温线研究

测定了轻石脑油中正、异构C6烷烃在5A-1分子筛上的低温(25～80℃)及高温(150～300℃)吸附/脱附等温线,分析了吸附温度、吸附压力、脱附压力对5A-1分子筛吸附/脱附性能的影响。结果表明:正己烷在5A-1分子筛上低温(25～80℃)及高温(150～300℃)下的吸附等温线均为I型吸附等温线,且随着吸附温度的升高,等温线优惠程度逐渐降低。吸附温度25℃、平衡压力7.5kPa时,异构C6烷烃在5A-1分子筛上的吸附量较小,对正己烷平衡吸附量影响不大。对于轻石脑油中的C_6烷烃来说,较适宜的吸附温度优选200～250℃,在该温度范围内,正己烷平衡吸附量为5.68～9.03g/(100g);脱附压力为1.4 kPa时,正己烷脱附量为0.69～2.35g/(100g),能够满足变压吸附的操作要求。

正庚烷和正辛烷在无黏结剂5A分子筛上的吸附动力学特性

采用重量法研究正庚烷和正辛烷在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛上的吸附动力学,采用简化的扩散模型计算扩散系数,并估算扩散活化能。结果表明,正构烷烃在无黏结剂5A分子筛颗粒上的扩散时间常数大于有黏结剂的5A分子筛,黏结剂的存在降低了正构烷烃在5A分子筛上的扩散速率。在吸附温度为300～480 K的条件下,正庚烷和正辛烷在无黏结剂5A分子筛上的微孔扩散系数分别为(20.84～85.77)×10^(-14)、(3.80～23.44)×10^(-14)cm^2/s,在有黏结剂5A分子筛上的大孔扩散系数分别为(4.87～38.58)×10^(17)、(4.28～14.65)×10^(-7)cm^2/s。正庚烷和正辛烷在无黏结剂5A分子筛上的扩散活化能分别为10.74、12.71 kJ/mol,在有黏结剂分子筛上的扩散活化能分别为14.16、16.35 kJ/mol。

超微5A分子筛的制备及对废水中铬离子的吸附研究

采用加入蔗糖法制备超微5A分子筛,用于处理废水中铬离子。结果表明,超微5A分子筛对废水中铬离子具有很强的吸附性能,最大吸附量为37 mg/g;超微5A分子筛对铬离子的吸附满足Langmuir吸附等温式,其吸附速率满足二级吸附速率方程。