富含纳米孔活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

以玉米秸秆皮为原材料,在无惰性气体氛围下,以ZnCl2为活化剂制备活性炭.以亚甲基蓝为探针分子,通过正交实验获得最优活性炭的制备工艺.通过扫描电镜对所制最优活性炭的表面形貌进行研究,运用氮气吸附-脱附实验对其比表面积和孔容积进行检测,并考察了吸附时间、吸附温度对其吸附亚甲基蓝性能的影响.扫描电镜观测到自制活性炭表面具有大量纳米孔,氮气吸附-脱附实验结果表明,自制活性炭平均孔径为1.98 nm,比表面积达到934 m2/g,孔结构中以微孔为主.自制活性炭在60 min左右可以达到吸附平衡,并且吸附效果随温度升高变化不大,吸附效果明显优于市售活性炭.

镍铝基柱撑蒙脱石的热行为研究

以钠基蒙脱石为原料,采取共聚法制备镍铝基柱化剂,并用湿法工艺合成镍铝基柱撑蒙脱石,采用X射线衍射、傅里叶红外光谱分析以及N2吸附-脱附等分析方法对柱撑蒙脱石的热处理（300～700℃）产物进行研究.研究结果表明：随着焙烧温度的升高,镍铝柱撑蒙脱石层间的聚合羟基阳离子发生脱水脱羟基反应,羟基阳离子释放的质子进入Si-O八面体层,与Si-O-Al键反应形成Si-OH和Al-OH键.柱撑蒙脱石随焙烧温度的升高,结晶性变差,当温度达到600℃时,（001）面衍射峰已不明显,层结构受到严重破坏,比表面积大幅减小.d（001）由1.9023 nm减小至1.3591 nm,比表面积由156.39 m2/g减小到71.02 m2/g,而平均孔径由5.126 nm增加至9.362 nm.

Zr/Al基柱撑蒙脱石的热行为

采用X线衍射分析、红外光谱分析以及氮气吸附-脱附分析等方法对Zr/Al基柱撑蒙脱石及其热处理（300~700℃）产物进行研究。研究结果表明：随着热处理温度升高,Zr/Al基柱撑蒙脱石的结晶程度变差;柱撑蒙脱石层间聚羟基阳离子柱撑剂发生脱水脱羟基反应,柱撑剂中的质子进入Al—O八面体层,与Si—O—Al键反应形成了Si—OH和Al—OH键;在500℃时,Zr/Al基柱撑蒙脱石热稳定性较强;当温度达到600℃以上时,柱撑蒙脱石脱水脱羟基本完全,比表面积大幅度减小,层结构遭到严重破坏,（001）面网间距从1.927 8 nm减小至1.385 2 nm,比表面积从177.90 m2/g减小到85.19 m2/g,而平均介孔孔径则从4.172 nm增至8.592 nm。

多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的制备与孔结构

以甲苯和正庚烷为混合致孔剂,悬浮法制备多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(St-DVB)。在77K低温下,采用氮气吸附法测定了多孔St-DVB共聚物的氮气吸附-脱附等温线。通过改变交联度和致孔剂组分(甲苯与正庚烷配比),研究了它们对共聚物微观孔结构的影响。结果表明,共聚物的孔体积和平均孔径随甲苯与正庚烷配比的增大而减小,比表面积和微孔体积在甲苯与正庚烷配比为1∶1时最大。交联度对共聚物孔结构的影响显著,比表面积和孔体积随交联度的增大而明显增加,平均孔径随交联度的增大而减小。