分子筛材料在小分子吸附分离中的应用

吸附分离技术与工艺在工业上具有重要意义. 常见的吸附剂包括沸石分子筛、 金属有机框架材料、 活性炭等材料. 分子筛具有比表面积大、 稳定性高、 生产成本低等优势, 可以满足吸附分离技术中高效、 节能和环保的需求, 是一种非常有应用前景的小分子混合物分离吸附剂. 本文综合评述了吸附分离领域中常用的吸附剂材料的特点和吸附分离机理与评价方法, 总结了分子筛在空气分离、 烃类分离、 二氧化碳吸附、 芳香硫化物脱除、 一氧化碳吸附、 氮氧化物吸附、 氢气储存吸附及氢同位素分离等领域的应用, 并对基于分子筛膜的小分子混合物分离现状进行了介绍. 此外, 本文还系统分析了分子筛对不同混合物的吸附分离性能与其拓扑结构、 骨架组成及改性方法之间的关系, 并对未来的研究前景进行了展望.     

球状纳米介孔碳和HZSM-5分子筛在二苯并噻吩吸附脱硫中的应用

采用软模板法制备了粒径范围为50 nm～100 nm的球状纳米介孔碳(MCN),与HZSM-5分子筛机械混合获得介/微孔混合吸附剂,用于二苯并噻吩的吸附脱硫研究。XRD、BET、SEM和TEM等分析结果表明,MCN比表面积为214 m²/g,孔径为5.1 nm,混合吸附剂的比表面积、孔容、孔径均处于MCN和HZSM-5分子筛两者之间,且两者混合均匀。吸附脱硫实验表明,HZSM-5分子筛对二苯并噻吩的吸附脱硫率最差(脱硫率4.8%),而MCN的脱硫性能最优(脱硫率70%),混合吸附剂中随MCN含量增加二苯并噻吩的吸附脱硫性能逐渐提高,且MCN表现出了较好的可重复性能,经过4次循环后吸附容量保留率为79%。Freundlich等温模型比Langmuir等温模型更适合描述二苯并噻吩在上述吸附剂表面的吸附过程,吸附动力学实验数据说明二苯并噻吩在该系列吸附剂上的吸附更符合二级动力学模型。     

CuO-SBA-15的表面酸性对燃料油吸附脱硫的影响

固相研磨法是将不同量的活性组分掺入到介孔材料上的一种简单有效的方法.采用该法以焙烧脱模前后的SBA-15为载体分别制备了不同负载量的CuO-SBA-15吸附剂.利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、傅里叶变换红外(FTIR)等方法表征了吸附剂的物理性质.通过原位红外技术考察了改性前后介孔材料表面羟基的变化.借助吡啶-原位傅里叶变换红外(py-FTIR)技术考察了吸附剂表面的酸类型及相对酸量.采用静态吸附实验评价了吸附剂对催化裂化(FCC)燃料油的吸附脱硫性能.结果表明:CuO是与SBA-15表面的Si―OH结合形成[Si-O-Cu-O-Si]交联从而达到分散的目的;以SBA-15介孔材料(APS)为载体能够有效抑制在焙烧过程中介孔材料表面羟基的缩合,且CuO负载量达到3mmo·lg-1时仍能够均匀分散在载体SBA-15上,而采用焙烧脱模的SBA-15(CS)为载体制备的CuO-SBA-15吸附剂却出现了活性组分团聚现象;吸附剂的酸性与脱硫性能均随着CuO的增加出现先增加后降低的趋势,当CuO负载量达到3mmo·lg-1时吸附剂具有最高的Lewis酸(L酸)酸量及最佳的脱硫性能;吸附剂的L酸酸量与其脱硫性能成正相关关系;另外吸附剂的L酸的形成是由于改性后Cu周围的电荷密度降低引起的.     

汽油吸附脱硫研究进展

吸附脱硫方法以其操作简单、投资少、适合于深度脱硫、无污染等优点得到了较快的发展。本文较详细地介绍了活性炭、分子筛、金属氧化物和黏土材料等汽油脱硫吸附剂的研究进展。     

载铜5A分子筛在汽油模拟体系中脱硫性能的研究

近年,美国环保局计划将汽油中硫的质量分数从当前的300×10-6降到2006年的30×10-6,欧盟也已经通过了新的汽油硫质量分数标准为30×10-6~50×10-6,德国甚至提出计划使用无硫汽油[1]。中国汽油硫的质量分数高达800×10-6以上,与世界汽油品质距离甚远。因此汽油中硫化物的脱除成为当务之急。目前,脱硫技术主要有催化裂化脱硫、催化加氢脱硫、水蒸气脱硫、生物催化脱硫、吸附精制脱硫、氧化脱硫等[2~5]。吸附精制法具有净化度高、能耗低、易于操作等优点,高效的脱硫吸附剂制备是过程开发的关键。负载金属离子的活性纤维是脱除汽油中硫醇的一种…     

酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响（英文）

采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响.利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明:烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃.采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现:烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附.另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Br?nsted酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应.生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.     

杂原子Y分子筛的二次合成及其吸附脱硫性能（Ⅱ）

Breck等[1]发表了用NH4SiF6溶液对分子筛进行脱铝补硅的二次合成方法,提高了骨架的硅铝比,从而改变了分子筛的热稳定性、酸性以及催化活性.作为该方法的扩展,已有将Ti、Te、Cr、Zr、Ga等元素引入分子筛骨架的报道[2～4].目前,已经有杂原子分子筛应用到工业生产中,但采用杂原子分子筛吸附脱硫的报道还较少.前文[5]采用液-固相同晶取代反应制备了骨架含Ga的Y型分子筛,并对其吸附脱硫性能进行了初步研究.本研究进一步对[Ga]AlY的吸附脱硫机理、再生性能等方面进行了深入研究.……     

改性Ｙ型分子筛的吸附脱硫性能以及苯，萘对吸附的影响

采用离子交换法制备了经金属离子改性的Y型分子筛吸附剂, 并用XRF, XRD, XPS对吸附剂的化学组成, 晶相结构等进行了表征. 以含噻吩, 苯并噻吩的辛烷溶液为模型燃料考察了吸附剂的吸附脱硫性能以及苯, 萘对脱硫的影响. 结果表明, Cu(Ⅰ)Y, CuZnY具有较大的吸附容量, 而苯对苯并噻吩吸附脱除性能几乎没有影响, 但对噻吩的吸附性能影响较大, 萘对苯并噻吩和噻吩的脱除都有较大的抑制作用. 并由此推测, 吸附剂与苯并噻吩或萘的结合比噻吩或苯更紧密, 吸附的机理是π络合.     

介孔材料MCM-41上汽油吸附深度脱硫

 研究了不同硅铝比的MCM-41介孔材料作为吸附剂对模型汽油以及真实FCC汽油的脱硫性能. 结果表明,在室温和常压下,MCM-41介孔材料对模型溶液中噻吩的吸附随着吸附剂中铝含量的增加而显著提高. 吡啶吸附的红外光谱显示,噻吩吸附容量的提高与吸附材料酸性的明显增大有直接关系. 但在对FCC汽油的吸附脱硫实验中,随着MCM-41中铝含量的提高,脱硫率并未增大. 这主要是由于在FCC汽油中存在大量性质与噻吩类含硫化合物十分相近的芳烃和烯烃,竞争吸附导致MCM-41对有机硫化物的吸附能力显著降低.     

介孔硅铝酸盐吸附剂的柴油吸附脱硫研究

制备了一种微孔和介孔复合的硅铝酸盐吸附剂（MAS）,研究了其柴油吸附脱硫性能.利用Y型分子筛的前驱体合成了MAS,考察了合成过程中表面活性剂浓度、晶化时间和焙烧温度等参数对吸附剂脱硫效果的影响.利用过渡金属离子对吸附剂进行了改性,并在固定床中进行了柴油吸附脱硫研究.结果表明,不同吸附剂对柴油的脱硫效果是MAS〉MCM-41〉NaY,金属离子Cu＋、Ag＋改性都能提高吸附剂的脱硫性能,Cu＋的效果更好.     

N-去甲万古霉素的亲和吸附

通过交联聚丙烯酸甲酯与乙醇胺反应,形成聚(N-羟乙基丙烯酰胺)树脂,在酸催化作用下与环氧氯丙烷反应,形成含有α-羟基氯乙基的树脂.含α-羟基氯乙基的树脂与D-丙氨酸、L-丙氨酸或甘氨酸反应,分别得到含有这3种氨基酸的吸附剂.这3种吸附剂吸附N-去甲万古霉素的结果表明,含D-丙氨酸的吸附剂的吸附量最大,含甘氨酸的吸附剂的吸附量次之,而含L-丙氨酸的吸附剂不吸附N-去万古霉素.说明前两种吸附剂对N-去甲万古霉素存在亲和吸附作用.含D-丙氨酸吸附剂的最佳吸附pH值为5.8,当吸附液中的盐(NaCl)浓度增加时,吸附量降低.用0.4mol/LNa₂CO₃/CH₃CN(摩尔比7∶3,pH=9.5)作为洗脱剂可完全脱附被吸附的N-去甲万古霉素.     

Adsorption of methyl mercaptan on surface modified activated carbon

The influence of surface modification of activated carbon on the adsorption of methyl mercaptan in N(2) was investigated. The modification of the activated carbon was carried out by treatment with HNO(3)/H(2)SO(4) solutions, heat-treatment in Ar, and adsorption of cetylamine. Acid-treatment increased the adsorption of methyl mercaptan compared with the original activated carbon, and the adsorbed amounts increased with ratio of H(2)SO(4) in HNO(3)/H(2)SO(4) solutions. This result suggests that hydrogen bonding between acidic groups formed by acid-treatment and thiol groups of methyl mercaptan plays a role in adsorption of methyl mercaptan on activated carbon.     

N503萃淋树脂吸萃铟的研究

考察了Ｎ_（５０３）萃淋树脂在盐酸、氢溴酸、硫酸－溴化钠体系中对铟的吸萃性能，研究了Ｎ_（５０３）萃淋树脂在氢溴酸体系中吸萃铟的动力学和机理，发现Ｎ_（５０３）萃淋树脂吸萃铟的反应按假一级反应进行，并符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附式。吸附平衡和红外光谱研究发现Ｎ_（５０３）萃淋树脂吸附铟的反应按下式进行：     

N503萃淋树脂吸附铁的研究

研究ＴＮ５０３（Ｎ，Ｎ－二仲辛基乙酰胺）萃淋树脂在ＨＣｌ体系中对铁的吸附性能。测定了 ６ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ中 Ｎ５０３萃淋树脂对铁（Ⅲ）的吸附动力学，实验表明树脂吸附铁（Ⅲ）按准一级反应进行，并符合 Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式。根据吸附平衡的研究发现，Ｎ５０３萃淋树脂吸附铁（Ⅲ）的反应按下式进行： ２Ｎ５０３＋Ｈ＋ＦｅＣｌ４＝（Ｎ５０３）２·Ｈ·Ｆｅｃｌ４并用于盐酸中铁的分离测定。     

N503萃淋树脂吸附铁的研究

研究ＴＮ５０３（Ｎ,Ｎ－二仲辛基已酰胺）草淋树脂在ＨＣＩ体系中对铁的吸附性能。测定了６ｍｏｌ／ＬＨＣＩ中Ｎ５０３草淋树脂对铁（Ⅲ）的吸附动力学,实验表明树脂吸附铁（Ⅲ）按准一级反应进行,并符合Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温式。根据吸附平衡的研究发现,Ｎ５０３萃淋树脂吸附铁（Ⅲ）的反应按下式进行：并用于盐酸中铁的分离测定。     

Role of copper chloride on the surface of activated carbon in adsorption of methyl mercaptan

In this paper, adsorption characteristics of methyl mercaptan on virgin activated carbon and copper chloride impregnated activated carbons were studied by using a dynamic adsorption method in a fixed bed. The activated carbons were characterized by nitrogen adsorption, XRD, TGA and solubility tests. The impregnation of copper chloride on the activated carbon significantly enhanced the adsorption capacity of methyl mercaptan, despite a notable decrease in microporosity. It is likely that copper chloride may act as adsorption site for methyl mercaptan. Copper chloride on the activated carbon in a range of 3-20 wt% Cu content was present mostly in the amorphous form of CuCl(2), according to the results of the solubility, XRD and TGA tests. Starting at 10 wt% in Cu loading, the adsorption capacity for methyl mercaptan decreases gradually. It is likely that a decrease in the degree of copper chloride dispersion and an accessibility of small pores may lead to the decrease in the adsorption capacity of the activated carbon for methyl mercaptan.     

焦化汽油中硫化物类型分布的气相色谱-硫化学发光检测方法

建立了焦化汽油中硫化物类型分布的气相色谱-硫化学发光检测分析方法。考察了色谱条件对焦化汽油中各种硫化物分离的影响,定性了某焦化汽油中的74个硫化物。以硫化氢、乙硫醇、正丙硫醇、噻吩、2-甲基噻吩、2-乙基噻吩、2-丙基噻吩、碳四噻吩(tR=40.28 min)、苯并噻吩、甲基苯并噻吩(tR=58.13 min)的保留时间为尺度,计算了焦化汽油中各种硫化物的保留指数,并可推广到其他类型的汽油馏分中各种硫化物保留指数的计算,为仅能提供硫化物信息的仪器提供了可靠的定性依据。焦化汽油中几种主要硫化物(异丙硫醇、正丙硫醇、正丁硫醇、2-甲基噻吩、3-甲基噻吩、2,4-二甲基噻吩、2,3,4-三甲基噻吩)含量测定值的相对标准偏差均小于5%。当信噪比为3时,测得硫的检测限为0.05 mg/L。研究发现:同其他类型的汽油相比,焦化汽油的硫含量较高且所含硫醇比例明显偏高,2-甲基噻吩和3-甲基噻吩的含量差别较大。该法可为加氢脱硫催化剂和工艺的研究提供数据。     

The preparation of aryl 1-(2,6-dimethylphenyl)-2-phenyl-4-trifluoromethyl-5-imidazolyl sulfides and sulfones

A series of aryl 1-(2,6-dimethylphenyl)-2-phenyl-4-trifluoromethyl-5-imidazolyl sulfides was prepared by displacement of fluoride from the 5-position of 1-(2,6-dimethylphenyl)-2-phenyl-4-trifluoromethyl-5-fluoroimidazole by substituted thiophenols and by benzyl mercaptan. This displacement reaction occurs much more slowly than the corresponding previously described reactions of 4-trifluoromethyl-5-fluorothiazoles and -oxazoles. Several solvent-base pairs were examined; the reaction was found to work best when dimethyl sulfoxide was used as the solvent and diazabicycloundecene as the base. The sulfides were oxidized to sulfones by treatment with hydrogen peroxide in acetic acid.     

石油亚砜-甲基膦酸二甲庚酯萃淋树脂色层法分离富集-原子吸收法测定矿石中的金

本文报道了用 PSO+P_(350)二元协同萃淋树脂色层法分离、富集、测定矿石的金。研究了该树脂的吸附性能,其饱和吸附容量为116mg Au/g 树脂。进行了柱上操作,并对树脂吸附金的机理作了探讨。     

改性Y型分子筛对硫醇硫醚的吸附脱除研究

通过液相离子交换法制备了Cu(I)Y、Ni Y、Ce Y分子筛,以XRD、低温N2吸附-脱附、NH3-TPD、吡啶红外Py-FTIR等方法对其进行物性表征。利用固定床技术、WK-2D微库伦仪及硫化学发光检测GC-SCD色谱评价了改性分子筛对于硫含量300μg/g模拟油(含硫化合物二丙硫醚、环己硫醇和1-庚硫醇与壬烷配制)及HDS汽油的吸附脱硫性能。结果表明,吸附剂对模拟油和HDS燃料油品中硫醇硫醚具有吸附效果,且改性后的分子筛在吸附脱硫过程中,强的B酸对于吸附脱硫有负作用,会使油品中硫醇硫醚发生催化反应,聚合的大分子硫化物遮盖及阻塞吸附活性位点,从而使吸附剂不能够完全地吸附硫化物,造成吸附硫容较小,而弱L酸无催化活性对吸附脱硫有正面影响。