预处理条件及金属离子改性对H-MOR分子筛的DME羰基化性能影响

详细了考察不同预处理条件及反应温度对丝光沸石(H-MOR)分子筛二甲醚(DME)羰基化制取醋酸甲酯(MA)的催化活性和稳定性的影响。研究结果表明,在氮气气氛中500℃预处理2 h、反应温度为180℃时H-MOR催化剂的DME转化率最高,可达20.5%。虽然提高反应温度可以进一步提高催化剂的DME转化率,但易产生积炭,快速失活。此外,还考察了金属离子改性对H-MOR催化剂DME羰基化活性的影响。采用离子交换法制备了Cu、Ni、Fe和Co等金属离子交换的H-MOR催化剂,活性测试结果表明:IE-Cu催化剂活性最好,DME转化率为36.9%;IE-Ni催化剂的活性最稳定,DME转化率稳定在24.5%。还原温度对IE-Cu催化剂DME羰基化活性有重要影响,450℃还原后的IE-Cu催化剂活性要明显高于300℃还原的IE-Cu。

金属离子改性活性炭对分离CH_4/N_2性能的影响

采用浸渍法将4种不同的金属离子负载改性活性炭,测定甲烷和氮气在改性后的活性炭上的常压吸附穿透曲线和常温变压吸附曲线,研究不同金属改性活性炭对低浓度甲烷(煤矿乏风瓦斯)吸附性能及分离CH4/N2的性能的影响。结果表明:经金属负载改性后的活性炭对低浓度甲烷的吸附穿出点由长到短依次为:Mg(Ⅱ)>Al(Ⅲ)>Ni(Ⅱ)>Fe(Ⅲ);常温变压吸附量由高到低依次为:Mg(Ⅱ)>Al(Ⅲ)>Ni(Ⅱ)>Fe(Ⅲ),最高达到了34ml/g,对分离CH4/N2性能由高到低依次为:Mg(Ⅱ)>Fe(Ⅲ)>Ni(Ⅱ)>Al(Ⅲ)分离系数最高达到4.81。

金属离子改性ZSM-5分子筛催化甲醇制烯烃性能研究

采用等体积浸渍法制备金属离子改性催化剂Cu-ZSM-5、Fe-ZSM-5和Ag-ZSM-5,利用XRD、N2吸附/脱附、NH3-TPD和CO脉冲吸附分析催化剂的孔结构和表面酸性,测定各催化剂催化甲醇制低碳烯烃产物的选择性,并考察浸渍温度和时间对Ag-ZSM-5催化活性的影响。结果表明,ZSM-5分子筛经金属离子Cu(II)、Fe(III)和Ag(I)改性后,催化剂孔径降低,表面强酸消失,烯烃的选择性增大。其中Ag-ZSM-5具有最弱的表面酸强度和较好的金属分散度,MTO催化性能最佳,在浸渍温度和时间分别是40℃和18h,乙烯+丙烯的选择性达88.04%,与ZSM-5相比,提高了26.93%。

金属离子改性NaY分子筛催化乳酸脱水制丙烯酸

对乳酸脱水制取丙烯酸的热力学进行了计算,并以NaY分子筛为催化剂对乳酸脱水反应参数进行了优化;采用K+,Ba2+,La3+对NaY分子筛进行改性,并用N2物理吸附,NH3-TPD,CO2-TPD等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,优化的工艺条件为乳酸质量分数38%、载气N2流量30 mL/min;金属离子改性的分子筛改变了分子筛表面酸碱位点分布进而影响了催化剂的乳酸脱水性能,其中,La/NaY分子筛具有适度的酸量及最高的碱量从而呈现出优异的催化性能,在325℃时丙烯酸收率达56.3%,而NaY分子筛上丙烯酸收率只有21.6%。适当降低酸强度及酸量可提高丙烯酸收率,并可削弱乙醛的形成;而提高碱量及适度减弱碱强度可有效提高丙烯酸收率。

金属离子改性分子筛催化葡萄糖生成5-羟甲基糠醛

在[EMIM]Br离子液体系中,研究了不同金属离子改性的分子筛及CrCl3改性的不同结构分子筛催化葡萄糖制5-羟甲基糠醛(HMF)的反应性能,发现Cr-Beta分子筛催化性能最佳。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对HMF收率的影响。结果表明在反应温度130℃、时间为60min、m(离子液)∶m(葡萄糖)∶m(催化剂)=50∶5∶1(质量比)的条件下,HMF的收率可以达到35%以上。

多种金属离子改性的TiO2催化剂的制备及光催化活性研究

不存在毒副作用、化学稳定性较高、光催化活性较强、使用安全程度高及成本低是二氧化钛的几大优势,其作为半导体材料得到了广泛的研究。将钴、锡、钨和二氧化钛复合制备了复合催化剂,用于罗丹明B的光催化降解,取得了良好的催化效果。

金属离子改性分子筛的制备及其吸附羰基硫性能研究

羰基硫(COS)由于浓度较低难以脱除,所以想要降低工业废气中的总硫含量,寻找一种脱除低浓度的羰基硫的吸附剂就成为了关键。本文通过离子交换的方法将五种金属离子负载到微孔NaY分子筛上,并且通过COS吸附测试结果表明,所制备的CuY和CeY分子筛相比其他金属分子筛具有更高的COS吸附量,穿透吸附量较NaY分子筛的2.88倍。并且CuY分子筛COS穿透吸附量循环5次仍可以达到新鲜CuY分子筛的70%。在200℃时吸附COS,此时的CuY分子筛穿透吸附量为NaY的5.99倍。说明金属离子改性分子筛可以增强COS吸附量,具有较大的应用潜力。

低硅铝比X型分子筛的金属阳离子改性

采用液相离子交换法制备了系列金属阳离子改性低硅铝比X型分子筛(LSX)吸附剂,利用ICP,XRD,SEM等方法对改性吸附剂进行了表征,优化了离子交换条件及干燥工艺,并分析了改性吸附剂的吸附性能。实验结果表明,Ca-LSX和Sr-LSX有较高的氮气吸附容量,Sr-LSX的氮氧分离效果最好,Ce-LSX更适合用于吸附氧气。在25℃下对LSX进行离子交换和干燥能有效避免分子筛结构破坏,可获得最佳吸附性能和效果。Ca-LSX引入适量Sr后,产品氮气吸附容量略微降低,但氮氧分离系数显著提高,由3.96提升至4.35。

TiO_2金属离子掺杂改性研究进展

在二氧化钛中掺入金属成为提高二氧化钛光催化活性的重要方法。综述了引入金属杂质二氧 化钛光催化性能的改变研究现状,总结了含有金属杂质的二氧化钛光催化降解有机物的机理。

金属离子配位改性在纤维制备及织物后整理中的应用

含有金属离子的聚合物因兼具有机、无机特性而倍受研究者青睐,金属-有机杂化材料、聚合物基有机-无机杂化材料、配位超分子材料等杂化材料已逐渐成为材料领域的研究热点。金属离子配位改性作为向有机基材引入金属离子的常用手段被广泛应用在织物/纤维功能化制备及后整理改性方面,但相较传统共价接枝改性和辐照改性技术而言,其应用范围窄,发展缓慢。对近年金属离子在织物/纤维制备和后整理中配位改性的应用进展和作用机理进行了综述,为金属离子配位改性技术在织物/纤维制备及后整理中的应用和推广提供参考。

金属离子掺杂对TiO_2薄膜性能的影响

以钛酸丁酯为主要原料，在乙醇－水体系中采用溶胶－凝胶法，制备掺杂Li＋、 Mg2＋、 Al3＋三种金属离子的溶胶前驱体，利用浸渍提拉法制备TiO2薄膜。结果表明，掺杂金属离子的薄膜的最大吸收波长均在300～310 nm处；掺杂Li＋、 Mg2＋的薄膜的吸收光谱发生蓝移，且随掺杂量的增多蓝移现象减弱；掺杂Al3＋的发生红移，且随掺杂量的增多红移现象减弱。掺杂Mg2＋的吸光性能较好。扫描电镜照片表明试样的表面平整，颗粒均匀。

不同金属改性HZSM-5在甲醇制芳烃上的研究

通过离子交换制备金属离子改性的HZSM-5催化剂,并采用XRD、NH3-TPD、Py-IR和N_2吸附脱附对催化剂进行了表征。在两段法固定床反应装置上考察了不同金属以及不同负载量对甲醇芳构化的影响。实验结果表明,在四种金属(Zn、Ni、Co、Fe)改性中,Zn的油相收率最高,芳烃选择性也最高。480℃反应时,经过Zn改性后的催化剂油相中BTX质量分数为84.35%,与未改性的催化剂相比,提高了7%。

硅铝比和金属离子对ZSM-5吸附CO2/N2的Monte Carlo模拟的影响

通过调节硅铝比和引入金属离子构建了Si96O192、NaAlSi95O192、Na2Al2Si94O192、Li2Al2Si94O192、K2Al2Si94O192分子筛模型,并用MonteCarlo模拟CO2和N2吸附。结果表明,硅铝比降低和金属离子量增加可提供更多的吸附位点,CO2吸附量逐渐增加,CO2/N2选择性显著提高。CO2吸附位点主要集中在Na+附近和孔道中。在低压力下,分子筛吸附量主要由不同金属离子与CO2分子之间的相互作用决定;随着压力增加,吸附量由分子筛的孔道自由体积决定。从分子层面探究CO2/N2吸附机理,为开发高效吸附剂提供理论依据和指导。

SBA-15分子筛改性及其对噻吩的吸附脱除

汽油中硫化物的深度脱除是满足越来越严格的汽车尾气排放标准的前提。选取硅、铝摩尔比n(Si)/n(Al)分别为8,16,34,60的SBA-15分子筛为研究对象进行H+改性,制得HSBA-15类型的吸附剂。考察不同n(Si)/n(Al)的吸附剂的脱硫性能及其N2吸附、XRD、NH3-TPD结构特性,结果表明,硅、铝摩尔比与吸附剂的孔结构密切相关,H+改性通过调节吸附剂的总酸量影响其脱硫活性;硅、铝摩尔比为16的吸附剂总酸量最大,脱硫活性最佳。Cu、Ce、La离子改性制得的吸附剂脱硫活性结果表明,三种金属离子均能明显提高吸附剂的脱硫活性;LaSBA-15-16吸附剂的脱硫效率最高,在70℃的温度条件下,可将模拟油品中的噻吩脱除至3.0mg/L,对应的脱硫效率和硫容分别为99.22%和3.78mg/g.

改性HZSM-5分子筛催化正戊烷与甲醇共芳构化反应

采用浸渍法对HZSM-5分子筛进行改性,得到不同金属离子改性的分子筛,并且借助X射线衍射法和吡啶吸附红外光谱法对催化剂性质进行了表征。在固定床微反装置中,以正戊烷与甲醇为共芳构化反应原料,评价了改性HZSM-5分子筛催化剂的反应性能。结果表明:由Zn,Ag,Ni离子改性的催化剂相对结晶度依次为89.30%,88.96%,91.32%;当金属离子负载质量分数为2%时,采用Zn离子改性HZSM-5分子筛(SiO_2/Al_2O_3,摩尔比,38)催化剂,在反应温度为475℃,原料烃质量空速为2.0 h^(-1)及常压条件下,甲醇和正戊烷转化率分别约为100%,92.76%;当甲醇/正戊烷(摩尔比)为1∶1时,正戊烷转化率降至87.89%;甲醇的加入可抑制干气生成;共芳构化反应中存在协同作用,提高了芳烃选择性。在正戊烷与甲醇共芳构化反应中,当金属离子负载质量分数为2%时,与Zn离子改性催化剂相比,Ni或Ag离子改性的正戊烷转化率提高了约10个百分点。

Zn/NaHZSM-5沸石在C5～C8链烷烃芳构化反应中的催化性能

采用氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、紫外-可见光谱和小型固定床反应器,重点研究了碱金属钠离子和过渡金属锌离子改性对纳米H-ZSM-5沸石表面酸性及其催化C5~C8链烷烃芳构化反应性能的影响。结果表明,用碱金属钠离子改性能够有效地消除沸石表面的强酸中心,适当降低催化剂表面酸量,从而减少甲烷、乙烷和丙烷等低值副产物的生成,优化芳构化反应产物分布。适宜的Zn^2+负载量为3%(质量分数),过高的Zn^2+负载量会使产物中干气生成量增大,不利于芳烃收率的提高。C5~C8链烷烃芳构化的适宜反应温度为530℃。

金属离子掺杂硅胶吸附剂的性能与结构表征

以陶瓷纤维纸为基材,钴盐、铝盐或钛盐为改性剂,顺次经水玻璃、酸性盐溶液浸渍共沉积制得金属离子掺杂硅胶吸附剂。采用扫描电镜、多孔介质空隙分析仪、光电子能谱仪表征改性吸附剂组成、表面形貌、孔径大小及分布;用程序升温脱附谱,热失重分析仪等检测材料的脱附性能及热稳定性。结果表明:金属离子掺杂硅胶均匀分布在陶瓷纤维纸表面及其空隙中;经掺杂后的硅胶,其吸附性能、Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积、孔容、平均孔径明显增加。改性硅胶的BET表面积、饱和吸附量及热稳定性按照铝掺杂硅胶、钛掺杂硅胶、钴掺杂硅胶及硅胶的顺序递减。