CTAB改性Cu-BTC材料的合成及其吸附分离二甲苯异构体的性能

通过水热法合成Cu-BTC晶体的过程中添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),通过调节CTAB的添加量对吸附材料的形貌和孔结构进行改性,改性后的Cu-BTC材料与原Cu-BTC相比,其对对二甲苯(PX)的静态吸附量明显提高,且高于间二甲苯(MX)和邻二甲苯(OX),从而提高了异构体的吸附选择性。研究了二甲苯异构体在Cu-BTC-CTAB材料上的静态吸附性能和吸附动力学性能。在298K、318K和338K温度下进行了一系列二甲苯有机蒸气吸附平衡实验,得到了静态吸附速率曲线和吸附等温线。改性材料中CTAB添加量为0.08%的Cu-BTC-CTAB样品对PX的吸附量和选择性最优。动力学研究表明,二甲苯异构体在Cu-BTC-CTAB上的吸附过程可以用一级动力学模型来描述。

二甲苯异构体吸附分离研究进展

二甲苯异构体的分离与纯化是石油化学工业的重要过程之一,但二甲苯异构体的结构和性质极其接近,常规精馏和深冷结晶法分离能耗高、生产效率低。模拟移动床色谱是主流的二甲苯异构体分离技术,但作为吸附剂的分子筛在吸附容量和分离选择性两方面均存在不足。金属有机框架和超分子材料具有组装自由、结构多样和性质可调等优点,可通过构建极性孔环境或精准设计孔道尺寸与形状实现二甲苯异构体的高效辨识与分离。本文综述了金属有机框架和超分子材料在二甲苯异构体吸附分离中的研究进展,从静电作用、尺寸筛分和形状筛分等方面探讨了二甲苯异构体分离的内在机制,总结了金属有机框架在二甲苯分离领域存在的问题和局限,并对未来发展方向进行了展望。

改性MIL-53(Al)吸附分离二甲苯异构体分子模拟

采用Forcite模块优化含氧官能团改性的MIL-53(Al)分子结构,并探测孔隙结构。利用巨正则蒙特卡罗模拟方法评估改性MIL-53(Al)对二甲苯异构体的吸附性能,分析了官能团、温度和压力等对改性MIL-53(Al)吸附性能的影响,并对比了不同改性材料的分子吸附构型。模拟结果显示,含氧官能团的引入未改变MIL-53(Al)孔道尺寸,但使孔隙率下降,羧基的存在显著提高了MIL-53(Al)对对二甲苯(pX)的选择性;多组分吸附时,343 K、低压有利于MIL-53(Al)-COOH吸附pX,MIL-53(Al)-COOH对pX和乙苯的吸附-脱附曲线为LangmuirⅣ型等温线。pX分子分布在改性MIL-53(Al)金属中心和含氧官能团之间的通道中。

四通道中空纤维MFI分子筛膜用于二甲苯异构体分离

采用二次生长法在高机械强度、高装填密度的四通道α-Al_(2)O_(3)中空纤维载体(7 cm)上制备MFI分子筛膜,探究了膜合成时间、操作温度、原料分压和吹扫气流量等条件对二甲苯异构体膜分离性能的影响。结果表明,160℃水热合成12 h制得的四通道中空纤维MFI分子筛膜对二甲苯异构体分离性能较优,在150℃、原料分压2 kPa、吹扫气流量20 ml/min时对二甲苯/邻二甲苯分离因子高达878,PX渗透性为2.1×10^(-8)mol·m^(-2)·s^(-1)·Pa^(-1)。基于优化的制膜及分离操作条件,进一步将MFI分子筛膜制备于27 cm长的四通道中空纤维载体上,也获得了优异的对二甲苯/邻二甲苯膜分离性能,且所制得的膜材料对该体系的分离可稳定运行100 h以上。为推进中空纤维MFI分子筛膜的批量化制备和传统分离工艺的技术革新奠定了基础。

卡尔曼滤波法在二甲苯异构体色谱分析中的应用

运用卡尔曼滤波计算数学对二甲苯异构体进行分析测定.研究了在一定的实验条件下,实现对二甲苯异构体(邻、间、对二甲苯)色谱重叠峰解析的方法.利用N2000色谱数据工作站进行数据采集,再将数据整合成各种数据矩阵,代入编制的卡尔曼滤波程序系统进行计算.计算结果显示,样品的平均回收率达91.1%～107.5%,RSD为3.6%～8.3%,

膜法分离二甲苯异构体研究进展

介绍了近年来采用各类无机沸石膜、有机高分子膜分离二甲苯异构体的研究情况及最新动态,评述了各种膜在分离二甲苯异构体方面的优点和不足,并对各类膜法做了比较,最后对膜法分离二甲苯异构体的发展方向进行了展望。

凹凸棒土的改性及其对二甲苯异构体的吸附性能

采用酸化处理和十六烷基三甲基溴化铵对凹凸棒土(简称凹土)进行改性,利用N2吸附-脱附和FT-IR对所得凹土样品进行表征,并通过静态吸附实验研究了它们对二甲苯异构体的吸附行为,考察了初始质量分数、处理方式等对其吸附性能的影响。结果表明,凹土对二甲苯异构体的平衡吸附量随着异构体初始质量分数的增大而增大,相同条件下间二甲苯在凹土上的吸附量大于其他异构体;经过酸化处理和有机物改性后的凹土对二甲苯异构体的吸附性能优于原土,对间二甲苯的吸附量可达到74.06 mg/g。二甲苯异构体在凹凸棒土上的吸附符合Langmuir方程。

甲苯异构体在石墨电极上的直接电氧化

通过循环伏安法、电化学原位红外光谱和恒电位电解法研究了甲苯异构体在0.05 mol/L硫酸体系中的直接电氧化行为.结果表明,对甲氧基甲苯、对甲基甲苯、对氯甲苯和对叔丁基甲苯4种含不同取代基的甲苯异构体具有相似的电氧化行为,均在1710 cm-1左右出现向下的羰基伸缩振动峰(υC O),在1130 cm-1左右出现向上的甲基消耗峰.通过气相色谱-质谱法(GC-MS)对恒电位电解产物进行检测,进一步证实了在石墨电极、硫酸水溶液体系中甲苯异构体直接电氧化主要产物为相应的芳香醛,40℃时,对甲氧基苯甲醛的产率为70.9%.

改性UiO-66材料的制备及二甲苯异构体吸附性能研究

采用溶剂热法成功合成UiO-66、UiO-66─NH2和UiO-66─(CF3)2。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料进行晶型和形貌表征;测定单组份二甲苯异构体在UiO-66及改性材料上的吸附等温线及速率曲线;通过动态突破实验,考察温度对三元等摩尔二甲苯异构体混合物在UiO-66及改性材料上吸附性能的影响。结果表明,UiO-66和UiO-66─NH2对二甲苯异构体的吸附均符合二级动力学模型,而UiO-66─(CF3)2由于较大侧链的位阻作用,其吸附更符合一级动力学模型;3种材料均具有反相选择性,吸附选择性遵循:邻二甲苯(OX)>间二甲苯(MX)>对二甲苯(PX);随温度的升高,125℃下UiO-66─NH2对OX/PX、OX/MX选择性均高于未改性的UiO-66;而双三氟甲基由于孔内扩散抑制作用,选择性降低。因此,高温条件下对UiO-66材料进行氨基改性是工业过程中分离二甲苯异构体获得高吸附分离性能的可行方法。

Silicalite-1/PAAS杂化膜的二甲苯异构体渗透汽化分离研究

Silicalite-1经3-氨丙基-三乙氧基硅烷(APTES)改性后,通过共混制备silicalite-1/聚丙烯酸钠(PAAS)杂化膜,用于二甲苯异构体的渗透汽化分离。膜的SEM分析表明,改性后silicalite-1与PAAS之间的相容性有较大改善。溶胀和渗透汽化实验发现:(1)对、邻二甲苯在杂化膜中的平衡溶胀量随silicalite-1含量的增加而增大,但对二甲苯增大的程度更明显;而silicalite-1是否改性,对对、邻二甲苯在杂化膜中的平衡溶胀量影响不大。(2)对、邻二甲苯在杂化膜中的扩散系数随silicalite-1含量的增加显现先减小后增大的趋势,杂化膜的扩散选择性较PAAS膜增大;但改性silicalite-1/PAAS杂化膜增大的幅度较未改性silicalite-1/PAAS杂化膜更大。(3)杂化膜的分离因子较PAAS膜明显提高,渗透通量有所下降;但改性silicalite-1/PAAS杂化膜分离因子增大的幅度较未改性silicalite-1/PAAS杂化膜更大;当改性silicalite-1的质量分数为6%时,杂化膜的分离因子达到2.6左右。

亚胺化结合气相色谱-质谱法区分二氨基甲苯异构体

2,4-二氨基甲苯是食品包装材料中禁用的致癌芳香胺,区分2,4-二氨基甲苯及其异构体具有较大的挑战性。本研究采用苯甲醛进行二氨基甲苯异构体的亚胺化反应,气相色谱-质谱法分析5种二氨基甲苯异构体的亚胺化产物。同时,采用理论计算探索2,3-二氨基甲苯亚胺化产物的质谱碎裂机理。邻位二氨基甲苯与苯甲醛反应生成1-苄基-2-苯基-甲基苯并咪唑类和2-苯基-甲基苯并咪唑,非邻位二氨基甲苯与苯甲醛反应则生成亚胺类产物。所有的衍生物易实现气相色谱分离;由于邻基效应等因素,5个二氨基甲苯异构体的亚胺化产物可实现EI质谱区分。研究结果表明,亚胺化有助于同时精准测定二氨基甲苯同分异构体。

液晶MPBH_xB与石墨化炭黑STH－2混合固定相分离氯甲苯异构体

介绍了以液晶ＬｉｐＢＨ＿ｘＢ［双－（对－己氧基苯甲酸）邻－甲基－对苯二酚酯］和石墨化炭黑ＳＴＨ－２为混合固定相，成功地分离了氯甲苯异构体，即邻、间、对－氯甲苯。与其他方法相比，这种方法的选择性提高了５％，并且将其应用于医药中间体双氯灭痛的原料邻氯苯乙酸的合成技术中。文中同时探讨了这一固定相的分离机理。这一方法的提出，扩大了液晶和石墨化炭黑的应用领域，为氯甲苯异构体的分离开辟了一条新的途径，为与氯甲苯异构体有关的化学工业及其研究提供了较大的帮助。

微孔Noria聚合物用于二甲苯异构体吸附分离研究

二甲苯异构体的分离是一个非常重要但极具挑战性的工业过程,新型吸附剂材料的开发是实现其高效分离的关键。采用Noria和2,3,5,6-四氟对苯二腈制备了具有高比表面积的微孔Noria聚合物(MNP),并研究了MNP对二甲苯异构体的吸附分离能力。单组分二甲苯异构体在MNP上的吸附动力学及吸附等温线表明,MNP具有邻二甲苯优先吸附能力,Langmuir吸附等温线拟合得到邻二甲苯最大吸附量达344 mg·g-1。竞争吸附实验也表明MNP是一种邻二甲苯选择性吸附剂,邻二甲苯与间二甲苯的选择性最高可达2.4,邻二甲苯与对二甲苯选择性在1.9左右。动态穿透实验验证了MNP可以有效分离出邻二甲苯。此外,MNP具有极短的吸附平衡时间和优异的热稳定性,是一种具有潜力的邻二甲苯分离吸附剂。

二甲苯异构体膜分离技术研究进展

对二甲苯(PX)分离技术普遍存在能耗高的问题,膜分离技术作为新一代的分离技术,有望高效、低耗地实现混合二甲苯的分离。主要介绍了近年来有机高分子膜、MFI型沸石膜、碳分子筛膜在二甲苯异构体分离中的研究情况及最新动态,评述了这三种膜在二甲苯异构体分离方面的优点及不足,最后展望了膜法分离二甲苯异构体的发展方向。

利用盐效应分离二甲苯异构体可行性研究

提供了一种新的方法来分离二甲苯异构体－盐效应法。实验最重要的改进是在普通精馏中采用盐加溶剂。从分离结果看，利用盐效应将二甲苯分离是完全可能的。

二甲苯异构体的分离技术

论述了采用吸附分离技术分离二甲苯异构体．

特殊精馏法分离二甲苯异构体的研究

在化学制剂中,二甲苯异构体结构属于一种沸点较小的异构体,在分离这种异构体的时候,若采取普通的蒸馏方式,很难进行分离,且能耗高、工艺复杂、环境易被污染,因此效果不佳。为了分离二甲苯异构体,需从增大二甲苯异构体之间的相对发挥入手。其中特殊蒸馏法是一种应用较为广泛的分离技术,提纯、回收均是采用特殊精馏法实现分离的。基于此,文章总结了以往国内外在分离二甲苯异构体的研究进展,以促进精馏技术的发展,推动特殊精馏法技术的进步。

甲苯磺酸异构体的气相色谱分析

为克服在甲苯磺酸异构体定量分析结果中重复性和准确性差的问题,从多种色谱固定液中选出合适固定液,以正二十一烷作为内标物,优化了色谱条件,对气相色谱法研究甲苯磺酸乙酯异构体中的诸多影响因素进行了比较,确定了汽化室温度对于邻、间、对甲苯磺酸乙酯异构体准确测定的影响作用。

气相色谱法测定磷酸三甲苯酯异构体含量

建立测定磷酸三甲苯酯临、间、对位异构体含量的气相色谱方法。通过优化色谱分析条件,如降低初始柱箱温度和程序升温速度,可较好分离开TCP的10种同分异构体。选用弱极性的AB–5MS色谱柱,设置柱箱初始温度为120℃,升温速度为3℃/min,终温为300℃。使用相应的纯物质,对其中的临-临-临,间-间-间,对-对-对进行了定量分析。三种异构体在各自的线性范围内均呈良好的线性,线性相关系数大于0.999,检出限为0.162 7~0.168 8 mg/L,测定结果的相对标准偏差小于5%(n=6)。该方法检出限低,重现性好,适合于磷酸三甲苯酯异构体含量的检测。

甲苯磺酰氯异构体的气相色谱测定法

介绍了用气相色谱法分别对甲苯磺酰氯异构体及其水分进行的分析实验,得出了最佳操作条件,并以两次内加法进行了水分测定。