低温等离子循环再生MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂实验研究

采用浸渍法制备MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂,并对制备的吸附剂进行热再生失活和低温等离子体再生的实验研究。利用XPS、SEM及BET等表征手段,对吸附剂的表面孔隙结构以及元素价态进行分析,研究MnxOy/Al2O3的脱汞机理。结合Mars-Maessen反应机理,高价态Mn含量是影响脱汞效率的关键因素之一;吸附剂经过热再生后吸附剂表面高价态Mn相对含量减少,并且经过热再生后吸附剂表面出现烧结现象,吸附剂表面结构受到破坏;在低温等离子技术作用下能够产生强氧化性气氛,吸附剂表面上低价态Mn元素恢复到高价态使已失活吸附剂重新恢复活性,但对吸附剂表面微观结构有破坏作用;同时探究了再生时间、再生功率和再生次等因素对于MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂再生后脱汞性能的影响。

超临界流体干燥制备纳米Mn_xO_y

以硝酸锰和氨水为主要原料,用"溶胶 凝胶"法结合"超临界流体干燥"技术制备纳米MnxOy气凝胶,在800℃下煅烧MnxOy气凝胶,用XRD和TEM进行表征,重点考察超临界干燥、煅烧工艺对MnxOy气凝胶晶态、形貌和尺寸的影响。结果表明,采用超临界干燥,可制得分散性好的疏松棕黑色Mn3O4球形颗粒,其粒径介于10～30nm之间;在800℃下热处理,Mn3O4球形颗粒进一步氧化转变为米粒状Mn2O3颗粒,粒径也相应增大。

10T超导强磁场下低温中和法制备有序亚微米Mn_xO_y的研究

利用XRD和TEM对无磁场和10T超导强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析,结果表明:无磁场下,锰的沉淀物主要是锰的纳米氢氧化物;10T超导强磁场下,锰的沉淀物主要是锰的纳米水合氧化物。此外,10T超导强磁场对锰的纳米水合氧化物结晶度几乎没有影响。此外,对0T磁场和10T超导强磁场下制备试样在无磁场中进行经热处理后,利用XRD、SEM和Raman光谱分析仪对热处理试样进行了分析,结果表明:前者制备出了无序结构的亚微米MnxOy,后者制备出了有序结构的亚微米MnxOy,并且,有序亚微米MnxOy粒度分布更加均匀,但其活性却有所降低。

Fe、Mn、Cu及其复合负载γ-Al2O3纳米颗粒的制备、表征和催化降解PVA性能

采用浸渍-煅烧法制备了Fe、Mn、Cu及其复合负载的γ-Al_2O_3纳米颗粒,采用了SEM-EDS、BET以及XRD等方法对制备得到的Mn_xO_y/γ-Al_2O_3、Cu_xO_y/γ-Al_2O_3、FexOy/γ-Al_2O_3以及FexCuyMnzOw/γ-Al_2O_3纳米颗粒进行了表征.结果表明,通过浸渍-煅烧法得到的四种纳米颗粒催化剂均可以和双氧水形成非均相类Fenton反应体系,产生大量羟基自由基,从而有效降解PVA大分子,降低废水中的PVA浓度.另外还通过BoxBehnken Design响应面分析法分别确定了Mn_xO_y/γ-Al_2O_3、Cu_xO_y/γ-Al_2O_3、FexOy/γ-Al_2O_3以及FexCuyMnzOw/γ-Al_2O_3纳米颗粒催化双氧水降解处理PVA的最佳工艺参数.利用GPC和GC-MS分析进一步表征PVA在不同催化剂条件下得到的降解产物后,分析结果表明:Fe、Mn、Cu复合负载的FexCuyMnzOw/γ-Al_2O_3纳米颗粒催化双氧水降解PVA的催化效果相对较好.当PVA初始反应浓度为1%,反应温度为60℃,催化剂投加量为0.5 g·L^(-1),双氧水投加量为60 mL·L^(-1)时,PVA的浓度下降率可以达到95%以上,降解产物粘均分子量达到1395,分子量下降率达到99%,降解小分子产物主要包括丁酮、苯甲醛、己醛以及乙酸等不饱和小分子.

Mn_xO_y/γ-Al_2O_3的制备、表征及其处理PVA废水的研究

采用浸渍-煅烧法制备了Mn_xO_y/γ-Al_2O_3纳米颗粒,并考察了Mn_xO_y/γ-Al_2O_3投加量和温度对聚乙烯醇(PVA)模拟废液的吸附及降解效果影响。采用了XRD、SEM-EDS等方法对Mn_xO_y/γ-Al_2O_3纳米颗粒进行表征。实验表明,浸渍-煅烧法可以使Mn元素以锰系氧化物的形式在基本不破坏γ-Al2O3载体性能特征的情况下,均匀负载在γ-Al2O3纳米颗粒上。Mn_xO_y/γ-Al_2O_3纳米颗粒可以通过吸附作用去除PVA模拟废水中PVA大分子,吸附温度的提高和Mn_xO_y/γ-Al_2O_3纳米颗粒投加量的增加会进一步促进Mn_xO_y/γ-Al_2O_3对PVA的吸附。通过正交试验确定了Mn_xO_y/γ-Al_2O_3降解处理PVA的最优方案为:处理质量分数1%的PVA水溶液100mL需投加12mL双氧水,0.45g Mn_xO_y/γ-Al_2O_3,反应温度为80℃,PVA最大去除率为99.38%。

Mn_xO_y/SBA-3对环己烷催化氧化的性能研究

采用MnxOy/SBA-3为催化剂,H2O2为氧化剂,对环己烷进行催化氧化.考察了催化剂在不同溶剂、反应温度、反应时间等条件下对环己烷催化氧化反应的影响.实验表明,在催化剂用量为0.050 g,环己烷1.0g,以冰醋酸为溶剂,5.0 mL 30%的H2O2,反应温度373 K,反应时间10 h的条件下,环己烷的转化率为60.2%,环己酮的选择性为72.2%,环己醇的选择性为27.1%.