Sol-gel法制备多孔氧化铝及其对甲醛的吸附研究

采用溶胶凝胶法制备出多孔活性氧化铝,采用XRD、热分析等表征手段进行分析,并且研究了造孔剂添加量对氧化铝吸附性能的影响。用静态吸附法研究了不同工艺方法制备的氧化铝对于甲醛的吸附性能,并与高锰酸钾处理的氧化铝进行了比较,结果表明实验制得的活性氧化铝对甲醛吸附性能较好,添加20%造孔剂制备的多孔氧化铝的吸附性能最好。聚乙烯醇(PVA)作为造孔剂能够起到提高多孔活性氧化铝的吸附性能的作用。

费托合成油含氧化合物吸附脱除研究进展

研究费托合成油的高值化利用是煤制油产业可持续发展,赋能碳达峰、碳中和的重要途径。费托合成油适合作为生产α-烯烃的原料,而油中有机酸、醇、醛、酮、酯等含氧化合物的脱除是α-烯烃分离精制的基础。脱除方法主要有吸附、加氢、精馏、溶剂萃取等,其中吸附法具有操作简单、可再生、深度除杂等优点,尤其适用于微量含氧化合物的完全脱除。介绍了分子筛、硅胶、活性氧化铝、树脂、金属有机骨架化合物(MOFs)等吸附剂脱除含氧化合物的原理,综述了各类吸附剂脱除费托合成油中含氧化合物的研究进展。结合文献数据,比较了各类吸附剂的吸附效果,并对脱除含氧化合物工艺的研究方向提出了建议。

活性氧化铝/硅胶吸附剂对环境水体的脱氟行为研究及应用初探

试制新型活性氧化铝/硅胶脱氟吸附剂,具有除氟选择性高、吸附容量大、适于在中性介质中应用、高温下吸附效果更佳等特点.其脱氟机理系典型的化学吸附作用,在含氟8.0mg/L的地热井井口的柱试验结果表明,当处理指标定为水中含氟1.0和3.0mg/L时,穿透体积V_b分别为2380和4000柱体积.饮用水实地试验结果表明,该吸附剂不仅具有除氟效能,还具有显著的降浊、脱色,脱碱和除铁等作用.

CuCl负载型吸附剂的深度脱硫性能研究

采用浸渍法制备了活性氧化铝(γ-Al2O3)、硅胶(SiO2)和改性活性炭(记为AC-H2O2)负载CuCl的脱硫吸附剂,通过常温常压下吸附剂在噻吩溶液中的静态吸附实验评价其深度脱硫性能。结果表明:极性或酸性的吸附剂表面有利于吸附噻吩;CuCl在γ-Al2O3、AC-H2O2和SiO2上的最优负载量分别为0.4mg?m?2、0.5mg?m?2和0.21mg?m?2,对应吸附剂的硫吸附量分别为9.7×10?4mg?m?2、6.2×10?4mg?m?2和2.9×10?4mg?m?2;吸附剂制备过程中添加少量稀土化合物CeO2可以使CuCl/γ-Al2O3的脱硫率提高17.5%。

用废弃煤矸石制备高比表面积的SiO_2-Al_2O_3二元复合气凝胶

以兖州煤矸石为原料,经过低温焙烧、酸浸除杂、碱熔活化,采用溶胶-凝胶法和真空干燥法制备完整的块状SiO_2-Al_2O_3二元复合气凝胶。通过X射线衍射、扫描电镜、博里叶变换红外光谱、氮气吸附等检测手段对原料、SiO_2-Al_2O_3气凝胶及其制备过程中得到的中间产物的物理、化学特性进行表征,研究SiO_2-Al_2O_3凝胶的形成机制。实验结果表明,煤矸石经过酸浸除去了大部分的铁、钾、碱土金属等杂质。在经过碱熔活化后,煤矸石主要组分石英和高岭石均转化为非晶态,反应活性提高。制备得到的SiO_2-Al_2O_3气凝胶是以Si-O-Si、Si-O-Al网络结构为骨架的非晶态纳米颗粒聚集体,其堆积密度0.37g·cm～(-3),比表面积483m～2·g～(-1),比孔容1.87 cm～3·g～(-1),平均孔径10.29nm,最可几孔径9.32nm,具有较好的介孔特征。

γ-Al2O3膜改性污泥活性炭的制备及其脱硫性能

用溶胶-凝胶法制得γ-Al2O3膜改性污泥炭。用扫描电镜、红外光谱、BET(Brunauer-Emett-Teller)分析了改性污泥活性炭的表面结构、羟基种类和孔结构。结果表明:与污泥活性炭相比,改性污泥活性炭孔径均匀,孔径明显减小,γ-Al2O3膜与污泥活性炭结合良好;改性污泥活性炭的脱硫率显著地提高,最佳值达到87.48%。这主要是由于改性污泥活性炭后,一方面,其表面羧酸的游离—OH向稳定态转化,减弱了表面酸性,利于酸性气体SO2吸附;另一方面,γ-Al2O3膜附于污泥活性炭内壁,缩小孔径,同时也将膜微孔结构复合于污泥活性炭的孔结构中,增加了微孔和小孔的数量,增大比表面积和总孔容,利于SO2气体的吸附。

溶胶-凝胶法制备氧化铝纤维的组织结构与晶化动力学

以异丙醇铝和九水硝酸铝为铝源,去离子水为溶剂,聚合物A为纺丝助剂,采用溶胶-凝胶法制备氧化铝长纤维,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶红外光谱仪(FR-IR)等,对纤维的形貌和组织结构进行观察与分析,并结合kissinger-akahira-sunose(KAS)法、flynn-wall-ozawa(FWO)法和Starink法研究纤维的结晶动力学。结果表明:凝胶纤维的直径约为4~7μm,纤维形貌良好,无明显开裂;当纤维以10℃/min的速率从室温加热至1 200℃时,纤维在800~900℃间由非晶相转变为γ-Al_2O_3,在1 100℃以上温度下γ-Al_2O_3转变为α-Al_2O_3;通过KAS法计算得到氧化铝纤维由非晶相转变成γ-Al_2O_3的激活能为412.1 kJ/mol,由γ-Al_2O_3向α-Al_2O_3转变的激活能为422.3 kJ/mol,与Starink法和FWO法的计算结果吻合良好,验证了KAS法计算结果的精确有效性。

活性氧化铝的制备及除氟性能研究

采用溶胶-凝胶法制备出多孔活性氧化铝,采用XRD表征手段对其和参比成品活性氧化铝的晶相进行分析。XRD测定表明实验条件下制得的活性氧化铝为非晶态的γ-Al2O3,成品活性氧化铝为结晶完整的γ-Al2O3。用静态吸附法比较了制备的活性氧化铝、成品氧化铝对氟离子的吸附性能,结果表明:实验制得的活性氧化铝对氟离子的吸附性能较好。

以多孔钛片为载体的氧化铝膜的制备和表征

γ-alumine membranes supported by porous titanium plate were prepared by sol-gel techniqe with alumina isopropoxide. The factors, which influenced membrane per formance, in the membrane preparing process were investigated. A dynamic flow-weighted active pore size distribution apparatus for inorganic membrane were set-up on the basis of Kelvine equation. The results showed that for composite porous membrane the active pore size distribution is about 6-8nm, the most probable pore size is about 7nm and nitrogen permeability is 7. 1×10-6mol·m-2·Pa-1 ·S-2.

硼掺杂方式对活性氧化铝性质与结构的影响

采用溶胶-凝胶法和浸渍法合成四种B掺杂的活性氧化铝试样,研究了各试样的性能和结构。利用XRD、TEM、FTIR、^(27)Al NMR、N_2吸附-脱附表征等方法对试样的微观结构和表面酸性等进行表征。表征结果显示,以不同方式掺杂B未造成γ-Al_2O_3结构的改变;B的加入有效增大氧化铝的比表面积,经B改性的活性氧化铝以弱酸和中强酸为主。实验结果表明,在氢氧化铝阶段引入B的QY试样比表面积最大,粒径最小,含Ⅰ型羟基数量最多,表面弱酸含量和强酸含量最高,中强酸含量最低,且具有五配位铝离子的存在,是适宜的催化剂载体。

提高FCC催化剂活性组分分子筛硅源利用率的途径

通过模拟NaY型分子筛工业化生产合成的工艺小试,分析了影响其晶化母液中硅源循环利用率的因素。然后,结合3000 t/a超稳分子筛装置生产实际,应用小试结果并等比例放大以指导、优化装置工艺操作,结果使NaY型分子筛制备过程中的硅源循环回收利用率由76.7%提高到90%以上。

基于温湿度独立控制的固体吸附材料性能分析

通过实验分析了硅胶、活性氧化铝和13X分子筛的再生、吸附性能。结果表明:在再生阶段,在风量330m3/h、空气温度70℃、含湿量5.46g/kg时,13X分子筛的再生性能最优;在吸附阶段,风量为330m3/h、空气温度28℃、含湿量17.96 g/kg时,活性氧化铝和13X分子筛的平均吸附量基本一样,优于硅胶;而相同风量、空气温度32℃、含湿量18.09 g/kg的工况下,13X分子筛的吸附性能最优。因此,在该实验条件下,13X分子筛表现出更强的再生和吸附能力,更适合用于固定床吸附除湿。

无光照环境下多种材料净化汽车尾气研究

为了实现在无光照条件下高效净化汽车尾气,本研究制备多种材料并测试其对汽车尾气的净化效果。采用直接混合与溶胶凝胶法,将二氧化钛、氧化钙和氢氧化钙等材料与活性炭和活性氧化铝载体复合,制备净化材料,之后测试净化材料在无光照条件下对汽车尾气的净化效果。结果表明纯活性炭和负载氢氧化钙的活性炭对CH和NO有着较强净化能力,50 min之内对这两种气体的净化率均超50%。