Cu、Fe交换Al_2O_3交联蒙脱土的制备及其de NOx活性

以铝交联蒙脱土为载体 ,制备了Cu和Fe交换的蒙脱土催化剂 ,考察了它们还原消除NO的催化活性 ,并与Cu ZSM 5催化剂做了比较。结果表明 :反应温度 30 0℃～ 5 0 0℃ ,NO在Cu ZSM 5上的最高转化率近 30 % ,当反应温度超过 35 0℃时 ,活性逐渐下降 ;而Cu Al2 O3 CLM、Fe Al2 O3 CLM的活性曲线形状与Cu ZSM 5完全不同 ,反应温度越高 ,活性越高 ;NO在Cu Al2 O3 CLM、Fe Al2 O3 CLM上的最高转化率分别近 6 0 %、5 5 % ,远超过Cu ZSM 5。

CuO/蒙脱土复合材料可见光催化降解丁基黄药研究

采用浸渍—热解法优化制备得到光催化性能优良的CuO/蒙脱土复合材料(CuO/MMT),借助XRD、SEM、TEM、BET、UV-vis及PL光谱等检测手段表征了所制备样品的物相、形貌结构和光化学性能,考察了单一组分及不同CuO负载量的复合材料光催化降解丁基黄药(SBX)的效果,提出了可能的降解反应机理。研究发现,酸活化预处理显著增大了MMT的比表面积,CuO/MMT复合材料中的CuO主要以纳米球状均匀负载于MMT表面,从而提高了所获复合材料对SBX分子的吸附能力;与单一CuO相比,CuO/MMT复合材料对紫外光和可见光的吸收率均显著提高。在可见光照射80min、CuO/MMT复合材料用量0.2g/L的条件下,10%-CuO/MMT复合材料对初始浓度为20mg/L的SBX降解效果最佳,降解率达到99.65%,其中空穴(h+)和超氧自由基(·O_(2)^(-))在该光催化降解过程中发挥了主要作用。研究结果构建了CuO/MMT的新型光催化复合材料,为实现选矿废水中黄药的经济高效处理提供了有益借鉴。

交联蒙脱土负载型Cu催化剂用于CH_4燃烧反应的研究

在蒙脱土原粉中引入Al 、AlZr 、AlCe 交联剂,分别制备交联蒙脱土。测试表明:与蒙脱土原粉相比,Al 、AlZr 、AlCe 交联蒙脱土的底面间距明显增大,热稳定性显著提高;AlZr 、AlCe 交联蒙脱土的底面间距比Al 交联蒙脱土更大,热稳定性更高。以交联蒙脱土为载体,制得负载型Cu催化剂,考察了它们对甲烷燃烧反应的催化活性。结果表明:AlZr 、AlCe 交联蒙脱土催化剂活性明显高于Al 交联蒙脱土催化剂,反应温度为550℃时,甲烷在AlZr 、AlCe 交联蒙脱土催化剂上的转化率约90%。

季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油

采用离子交换法,以4种不同碳链长度的季铵盐对钠基蒙脱土进行插层改性,并采用FT-IR、XRD对改性蒙脱土进行表征;考察了其在大豆油与甲醇酯交换合成生物柴油反应中的催化性能。结果表明,4种季胺盐改性蒙脱土催化剂中,四甲基溴化铵改性蒙脱土对大豆油与甲醇酯交换反应的催化活性最高。以此改性蒙脱土为催化剂,在催化剂质量分数(以大豆油质量计)1.5%、醇/油质量比12、反应温度65℃、反应时间5h条件下,大豆油与甲醇酯交换反应生物柴油产率达到91.2%。该催化剂重复使用7次后活性并无明显下降,表明有机改性蒙脱土是一种潜在的制备生物柴油的有机-无机复合催化材料。

蒙脱土/阳离子偶氮染料插层纳米复合物离子交换吸附

从有机阳离子与蒙脱土离子交换吸附原理出发 ,推导出吸附等温式和表面二维状态方程理论关系 ,给出了热失重确定吸附量的数据处理方法 .选择具有光致变色功能、整个分子共轭的有机阳离子GTL作为插层剂 ,成功制备了一系列插层纳米复合物 .GTL阳离子交换吸附实验数据符合推导出的吸附等温式 ,插层复合物界面压强π随其含水量增大而线性减小 ,在较低π下 ,层间GTL以平行于蒙脱土片层表面的单分子层形态排列 ;随着π增大 ,层间GTL以倾斜于蒙脱土片层表面的头尾交指型团聚体形态排列 ;在更大的π下 ,层间GTL倾向垂直于蒙脱土片层表面成双分子层排列 ,其尾端重叠自组装形成超分子共轭纳米结构 ,层间GTL热稳定性大幅度提高 .

烷基胺插层蒙脱土的阳离子交换容量研究

针对烷基胺作为插层抑制剂抑制黏土矿物水化膨胀缺少定量评价方法的问题,开展了烷基胺(己二胺和支化聚乙烯亚胺)插层蒙脱土的阳离子交换容量研究,研究中采用了红外光谱法表征了烷基胺-蒙脱土复合物,采用了不同阳离子交换容量法测量了烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值,并且通过光电子能谱法进行了定性验证。研究发现,氯化铵-乙酸铵法不仅能准确测量蒙脱土的CEC值,也能准确测量烷基胺-蒙脱土复合物的CEC值。支化聚乙烯亚胺比己二胺能置换更多的交换阳离子,暗示了伯胺基团数量越多,抑制性能越好。因此氯化铵-乙酸铵法可以定量测定烷基胺插层蒙脱土复合物的CEC值,为评价页岩插层剂的抑制性能提供一个准确的定量评价方法。

铁（Ⅲ）离子与钠─蒙脱土交换反应研究

铁（Ⅲ）离子与钠─蒙脱土交换反应研究陈光明，赵扬，韩布兴，阎海科（中国科学院化学研究所北京１０００８０）在能源、环境等许多重大领域都涉及粘土问题。蒙脱土是一种重要的粘土，其结构和性质与它所带金属离子的种类直接相关。因此，前人在多属离子与蒙脱土交换反应...

量热研究铝与钠蒙脱土交换反应

Exchange enthalpies of aluminum with Na-montmorillonite suspension are determined at 3O3.15K and PH=3, and 4, using titration calorimetry and the exchange reaction mechanism are further studied by combining calorimetric results and exchange isotherm determined by static method. The adsorption of aluminum on Na-montmorillonite is endothermic, and therefore exchange reaction is a process driven by entropy. X-ray diffraction patterns of montmorillonite saturated by Na+ and Al3+ are determined at wet and dry state respectively. The reslllts show Al3+ adsorbed on the clay can dramatically reduce the expansion of montmorillonite because Al3+prevents osmotic swelling.

Ti-交联蒙脱土(Ti-PILC)的制备及Cu/Ti-PILC对甲烷燃烧的催化活性

在蒙脱土原粉中引入Ti-交联剂,制备Ti-交联蒙脱土.测试表明:与蒙脱土原粉相比,Ti-交联蒙脱土的比表面积明显增大,热稳定性显著提高.以Ti-交联蒙脱土为载体,制得负载型Cu催化剂,考察了它们对甲烷燃烧反应的催化活性,获得了较高的CH4转化率.

磺化聚联苯醚砜／改性蒙脱土复合质子交换膜的研究

对蒙脱土进行了有机磺酸化改性和结构表征，并用于对磺化聚联苯醚砜膜的杂化改性，同时制备了改性蒙脱土（SMMT），磺化聚联苯醚砜（SPSU）复合质子交换膜，对它们进行的物化和燃料电池性能研究结果表明：有机磺酸化改性使蒙脱土层间距有所增大，有利于改善蒙脱土片层间的有机亲和性和质子传导能力；在SMMT／SPSU复合膜中含有较SPSU膜更多的键合水，使膜在升高温度下的含水率提高，改善了膜在高温、低湿度下的质子传导性能，有希望由此开发新的高温质子交换膜。

极谱络合物吸附催化波测定改性蒙脱土中镍交换量的研究

在丁二酮肟－亚硝酸钠－盐酸羟胺体系的氨性溶液中，用单扫示波极谱法测定改性蒙脱土中镍交换量，镍峰电位－１．０８Ｖ（ＶＳＳＣＥ），峰电流与镍离子浓度在４．０×１０－８～２．４×１０－６ｍｏｌ／Ｌ的范围内成线性关系，并研究了该体系极谱波的形成机理。

改性蒙脱土中钴交换量的示波极谱法测定

在pH 7．6的三(羟乙基)胺(TEA)缓冲介质中,用单扫描示波极谱法测得由混配络合物Co2+·(DMGX)2·(NO2-)2所给出的灵敏还原极谱波,其峰电位在-1．07 V(vs．SCE)。峰电位与钴(Ⅱ)浓度在2．2×10-9-6．6×10-6mol·L-1之间呈线性关系(相关系数为0．999 7),其检出限为7．4×10-10mol·L-1Co2+。研究了电极反应的机理并证明该极谱波为由上文提到的三元混配络合物所给出的吸附催化波。

铝与钠蒙脱土交换反应研究(第二部分:量热研究和X_射线分析)

在静态法研究了铝与钠蒙脱土交换反应的等温线及 pH 影响的基础上.用滴定量热法在303.15K 和 pH 为2、3和4条件下研究了此反应的焓变,并用 X-射线衍射技术研究了 Al^(3+)对蒙脱土的结构和性质的影响。结果表明,Al^(3+)与蒙脱土上 Na^+的交换为熵驱动过程.其能量的变化机理非常复杂。Al^(3+)交换后.可大大减小蒙脱土的吸水膨胀性,机理主要是Al^(3+)的高电荷密度产生强的引力而阻止了层间渗透膨胀作用,这对石油开采等许多应用领域具有指导意义。

季铵化聚砜/改性蒙脱土阴离子交换膜的制备与表征

以聚乙烯亚胺(PEI)和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺共聚物(PAADDA)为改性剂,对蒙脱土K10纳米片进行了包覆。将改性K10添加于氯甲基化聚砜的N,N-二甲基乙酰胺溶液中制备复合膜,经季铵化和碱化处理得到复合的阴离子交换膜。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、热重分析仪对改性蒙脱土和阴离子交换膜进行了表征,并测试了阴离子交换膜的吸水率、力学性能和离子传导率。结果表明,PEI和PAADDA成功包覆于K10纳米片表面,复合的阴离子交换膜吸水率、热稳定性和力学性能与季铵化聚砜膜相比都有明显改善,PAADDA改性K10含量为5%的阴离子交换膜具有最高的离子传导率,60℃时超过3.0×10-2S/cm。

Ni-Cu/蒙脱土乙醇水蒸气重整制氢催化剂性能研究

生物乙醇重整制氢是一种具有良好应用前景的制氢技术,是当前低碳能源领域的研究热点。本文采用离子交换法制备了Ni-Cu/蒙脱土双金属催化剂,并将其应用于乙醇水蒸气重整制氢。采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、H2-程序升温还原(H2-TPR)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段对催化剂的物相结构、织构性质、还原性能、微观形貌等进行了研究。结果表明:Ni、Cu均为乙醇水蒸气重整制氢的活性组分,铜的加入可以减少镍颗粒的尺寸、优化镍组分的分布状态。此外,Ni-Cu双金属催化剂的双功能特性使其优于单一金属催化剂。Ni-Cu/蒙脱土在焙烧温度500℃、水醇比为8∶1、空速为80000 m L/gcat·h,反应进行10 h后,仍保持72.09%的氢气的选择性,说明Ni-Cu/蒙脱土双金属催化剂在乙醇水蒸气重整制氢中具有良好的催化活性和稳定性。

FeCl_3改性蒙脱土催化合成油酸甲酯的研究

用氯化铁改性蒙脱土制备了改性催化剂FeCl_3–蒙脱土,并以此为催化剂催化油酸与甲醇酯化合成油酸甲酯。通过XRD、FT–IR等方法对催化剂进行了表征。考察了催化剂用量、油醇摩尔比、反应温度、反应时间等因素对转化率的影响。研究结果表明:在催化剂用量5 wt%、油醇摩尔比1∶10、反应温度70℃的条件下反应3 h,油酸转化率为71.5%,且该催化剂适用于各种游离脂肪酸酯化反应及高酸值油脂酯化降酸反应。

有机蒙脱土的合成及表征

采用离子交换法合成了有机蒙脱土 ,并通过 X-射线衍射、差热分析 ( DTA)等测试手段对其相结构进行了表征 .

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料研究

采用阳离子交换的方法对蒙脱土进行了有机化处理 ,使蒙脱土由亲水性变成亲油性 ,并且使其层间距由原来的 1.2nm扩大到 2 .2nm。采用X 射线衍射仪研究了有机蒙脱土在环氧树脂中的剥离行为 ,制备了环氧树脂 蒙脱土纳米复合材料并测试了其性能。实验结果表明 ,环氧树脂与有机蒙脱土的相容性好 ,蒙脱土在环氧树脂中完全剥离 ;环氧树脂 蒙脱土纳米复合材料的力学性能。

季铵盐改性蒙脱土的制备与表征

采用离子交换法将不同的季铵盐交换到蒙脱土的层间得到改性蒙脱土。以十二烷基二甲基苄基氯(1227)为例,研究了季铵盐离子交换反应的最佳反应条件为:当温度为60℃,时间为6h,1227/CEC的摩尔比为1.5∶1.0时,1227的交换率为82.65%。在相同的条件下,其它的单季铵盐的交换率也均大于80%。其中1431的交换率达到99.75%。热重分析(TG)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)的结果表明季铵盐已经插入蒙脱土的层间,且季铵盐的热稳定性明显提高。

蒙脱土负载KF和SrO催化制备生物柴油的研究

以蒙脱土(MMT)、KF和Sr O为原料,采用浸渍法制备了负载型固体碱催化剂(KSr/MMT),并研究了KSr/MMT催化大豆油和甲醇反应制备生物柴油的性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、二氧化碳程序升温脱附(CO2-TPD)对催化剂进行了结构表征,探讨了催化剂结构与性能之间的关系,考察了催化剂制备因素和反应条件对酯交换反应的影响。结果表明:在催化剂KSr/MMT中,Sr F2为主要的活性组分;在常压下,醇油摩尔比9∶1、KF负载量为25%的KSr/MMT用量3%、反应温度65℃和反应时间1 h催化大豆油和甲醇酯交换反应的产率高达99%。同时对KSr/MMT催化酯交换反应的动力学进行研究。