CXN天然沸石的研究2: 吸附性质

采用N~2,NH~3,CO~2,乙烯,丙烯,水,甲醇,乙醇,丙醇等作为吸附剂,研究了由我国CXN天然沸石改性制得的H-STI和Na-STI沸石的吸附性质,H-STI和Na-STI沸石的BET表面积及微孔孔体积约为420m^2/g和0.20m^3/g。根据NH~3和CO~2在H-STI沸石上的吸附等温线计算得到它们的吸附热分别为44.8和26.5kJ/mol。乙烯,丙烯,甲醇,乙醇,丙醇等在Na-STI沸石上的吸附等温线表明该沸石对有机分子的吸附具有链长选择性。在低分压下水相对于甲醇的吸附量表明沸石具有一定的疏水性质。     

CXN天然沸石的研究2: 吸附性质

采用N~2,NH~3,CO~2,乙烯,丙烯,水,甲醇,乙醇,丙醇等作为吸附剂,研究了由我国CXN天然沸石改性制得的H-STI和Na-STI沸石的吸附性质,H-STI和Na-STI沸石的BET表面积及微孔孔体积约为420m^2/g和0.20m^3/g。根据NH~3和CO~2在H-STI沸石上的吸附等温线计算得到它们的吸附热分别为44.8和26.5kJ/mol。乙烯,丙烯,甲醇,乙醇,丙醇等在Na-STI沸石上的吸附等温线表明该沸石对有机分子的吸附具有链长选择性。在低分压下水相对于甲醇的吸附量表明沸石具有一定的疏水性质。     

广西车田红辉沸石对不同离子吸附性的初步研究

研究表明,不同粒度的红辉沸石在不同的温度条件下对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 等离子具有不同的吸附容量。在30℃时,8μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：10.90mg/g、10.01mg/g、7.64mg/g、5.50mg/g、108.70mmol/100g;45μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：10.10mg/g、9.80mg/g、6.90mg/g、5.08mg/g、101.10mmol/100g;246μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：2.66mg/g、2.20mg/g、1.86mg/g、1.26mg/g、28.00mmol/100g;在2℃时,8μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：10.60mg/g、9.82mg/g、6.90mg/g、5.07mg/g、99.60mmol/100g。在常温25-30℃,湿度82%条件下,246μm、45μm、8μm的红辉沸石含水率为7.06%、7.25%、7.78%。     

广西车田红辉沸石对不同离子吸附性的初步研究

研究表明，不同粒度的红辉沸石在不同的温度条件下对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 等离子具有不同的吸附容量。在30℃时，8μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：10.90mg/g、10.01mg/g、7.64mg/g、5.50mg/g、108.70mmol/100g；45μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：10.10mg/g、9.80mg/g、6.90mg/g、5.08mg/g、101.10mmol/100g；246μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：2.66mg/g、2.20mg/g、1.86mg/g、1.26mg/g、28.00mmol/100g；在2℃时，8μm的红辉沸石对K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 的吸附量分别为：10.60mg/g、9.82mg/g、6.90mg/g、5.07mg/g、99.60mmol/100g。在常温25－30℃，湿度82％条件下，246μm、45μm、8μm的红辉沸石含水率为7.06%、7.25%、7.78%。     

FER型沸石的合成、结构与吸附性质

在TMEDA(四甲基乙基二胺)-Na2O-SiO2-Al2O3-H2O体系(I),Na2O-K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCO3^--CO3^2^-体系(II)及Py(吡啶)-PrNH2(正丙胺)-HF-SiO2-H2O体系(III)中, 分别合成了纯相FER沸石及FER硅沸石。用粉末XRD, FT-IR, 29Si MAS NMR及TG/DTA等表征其结构性质, 并用超微量电子真空吸附天平测定这些沸石样品对正己烷, 甲醇和水的吸附等温线。结果表明: 各体系合成的样品虽然结晶度高, 呈现出FER沸石的典型结构特征, 但由于它们的组成和晶格微结构不同, 热稳定性与吸附性质有明显的差异。在(I)体系中合成的FER沸石层错缺陷少, 晶格完美, 正己烷与甲醇的吸附量可达到理论值, 结构破坏温度为1190℃。红外精细谱及29Si MAS NMR高分辨谱证明FER硅沸石具有十分完美的骨架结构。由于晶胞收缩, 它对正己烷与甲醇吸附量略低于理论值, 并呈现出高度的疏水性。它的结构破坏温度高于1300℃。在(II)体系中合成的FER型沸石结构缺陷多, 沸石孔中的钾离子不易被质子完全交换。它的正己烷与甲醇吸附量均较低, 而水的吸附量相对较高。吸附现象表明, 正己烷和甲醇都被吸附于FER沸石的十元环主孔道中, 分压较高时, 甲醇可通过八元环进入小笼, 而水的吸附性质则主要与各样品的Si-OH缺陷及骨架中的阳离子含量有关。     

二氧化碳氧化丙烷制丙烯催化反应的研究铬镁铝复合氧化物催化剂的制备、表面微量吸附量热及催化性能

以共沉淀法合成的铬镁铝类水滑石为前体,制备了一系列不同原子比的铬镁铝复合氧化物,研究了其对二氧化碳氧化丙烷制丙烯反应的催化性能.采用微量吸附量热技术,以CO2和NH3为探针分子定量地表征了样品表面酸碱中心的强度和数量,并与其催化性能进行了关联.结果表明,Cr:Mg:Al原子比为1:1:1的催化剂具有较大的比表面积(94.5m2/g),样品中Mg(Al1.5Cr05)O4物相的含量最多.样品表面存在数量较多强度较强的酸性中心和数量最少强度较弱的碱性中心,对NH3吸附,它的吸附热为145 kJ/mol,吸附覆盖度为3.55μmol/m2;对CO2吸附,它的吸附热为115kJ/mol,吸附覆盖度为0.063μmol/m2.该样品的催化活性最高,在温度为650℃,CO2/C3H8摩尔比为3.6,GHSV(C3H8)为3000 h-1时,C3H8的转化率为22.8%,C3H6的选择性为83.5%,收率为19.1%.     

乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应的铁/活性炭催化剂研究

 研究了活性炭负载的Fe催化剂在乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应中的催化活性,考察了催化剂中的铁物相,添加Li,Na和K等碱金属以及CO2对催化活性的影响. 实验表明, Fe3O4可能是偶合反应的活性相. 在CO2气氛中,适当还原度的、经碱金属元素调变后的Fe/AC的催化活性较好,苯乙烯的选择性明显提高. 以NH3和CO2为探针分子,运用微分吸附量热技术表征了催化剂的表面酸碱性质. 结果表明,活性炭表面具有较多的弱酸位. 担载铁后,NH3的起始吸附热为96 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为112 μmol/g, 说明Fe/AC表面具有酸性; CO2的起始吸附热为72 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为7 μmol/g, 表明催化剂表面也有少量的碱位. 碱金属元素的加入减弱了Fe/AC催化剂表面上的酸强度,同时产生了一定量的碱性位,因而显著提高了苯乙烯的选择性. CO2的作用是及时除去脱氢反应产生的H2, 促进乙苯脱氢生成苯乙烯,并抑制乙苯的加氢裂解.     

弱酸性多级孔MFI沸石上甲醇转化制丙烯（英文）

使用葡萄糖辅助模板合成了H-[B,Al]-ZSM-5沸石并用于催化甲醇转化制丙烯。优越的丙烯选择性和活性持久性关联于有利于丙烯生成的高的弱酸/强酸比例以及有利于改善反应物扩散的防止快速积炭的高的介孔率。较多的位于MFI沸石直/正弦孔道的骨架铝增加了产物丙烯/乙烯比归因于促进的丙烯生成。低的酸密度有助于高的丙烯/乙烯比。B/Al比为2且（Al₂+B₂）/Si比为0.01的HZ5-G-2B样品用于甲醇制丙烯反应,在原料CH₃OH/H₂O（1∶1.2）重时空速为1.8 h^-1、480°C反应条件下,丙烯选择性为51.6%, C_2-4⁼烯烃选择性为83.7%,甲醇完全转化。丙烯/乙烯比为2。催化活性保持580 h稳定。     

Cu(Ⅰ)-A沸石的吸附性质

考察了离子交换方法和Mn~(2 )、Tl~ 和Fe~(2 )共存阳离子对Cu(Ⅰ)-A沸石及其吸附性质的影响以及CO吸附动力学.离子交换方法不改变Cu(Ⅰ)-A沸石的CO、N_2吸附类型,但影响其吸附量.Mn~(2 )基本上未改变Cu(Ⅰ)-A沸石的吸附性质,而Tl~ 和Fe~(2 )则产生显著影啊,其中Fe~(2 )使N_2吸附增强而不利于CO-N_2二元混合气体的分离.采用CuA、MnCuA和TlCuA型沸石,在25℃及2.94×10~5Pa压力下,可将CO从30%提浓到97～99%,CO回收率可达90%.CO在Cu(Ⅰ)-A沸石上的吸附为二级过程,其吸附热为63.5KJ/mol.讨论了CO吸附机理.     

CXN天然沸石的研究Ⅲ.新型LiCl/H-STI主/客体固体电解质的制备与表征

利用自发热扩散法,将易潮解流失的LiCl(客体)固定到CXN沸石改性所得的H-STI沸石(主体)上,形成新型主/客体材料.粉末XRD,SEM,FT-IR和TG/DTA等方法表征显示LiCl已经分散到H-STI孔道中,实现了客体的稳定化,其分散阈值为0.14g/g.负载量为阈值的样品在绝湿条件下的电导率比主体H-STI提高了四个数量级,是一种良好的固体电解质.     

环氧丙烷和甲醇在MgO上合成1-甲氧基-2-丙醇反应机理

应用原位FT-IR详细研究了MgO上甲醇对环氧丙烷的加成反应. 结果表明在MgO催化剂上甲醇很易解离吸附形成甲氧基, 根据负碳离子机理, 吸附环氧丙烷可形成类丙烯物种. 甲氧基对类丙烯物种的加成反应遵循反-Markownikov法则, 高选择性地合成1-甲氧基-2-丙醇.     

Silicalite-2材料吸附分离乙醇/水体系的实验和模拟研究

以MEL型沸石分子筛分离回收有机物稀溶液为背景,从实验和模拟角度研究了乙醇/水体系在silicalite-2材料上的吸附行为。基于文献报道的晶体参数,采用密度泛函理论确定了silcalite-2构型以及含有硅羟基的silicalite-2构型,使用GCMC方法计算了乙醇和水在上述吸附剂上单组份吸附等温线,研究了硅羟基对吸附行为的影响,并应用理想溶液吸附理论(IAST)方法预测了silicalite-2吸附分离乙醇/水体系的分离因子。吸附等温线的实验和模拟结果显示,水吸附符合V型吸附等温线特征,乙醇吸附符合I型吸附等温线特征,硅羟基能够增强水在silicalite-2材料上的吸附能力。对于二元体系分离,随着进料浓度与操作压差的增加,分离因子减小。硅羟基的存在会降低乙醇/水的分离因子,模拟结果与silicalite-2材料渗透汽化分离乙醇/水体系的实验报道一致。     

沸石催化剂上甲醇转化为低碳烯烃的研究 1.改性沸石催化剂的选择性和稳定性的考察

甲醇转化为低碳烯烃催化剂的选择性,可通过由有机胺(79-2系列)或无机氨(HZ-29系列)合成的中孔ZSM-5沸石以及小孔毛沸石和毛沸石-菱钾沸石(HE-1和HSW)的改性而提高。经P(HZ-29-P)或Mg(79-2-Mg)改性的沸石催化剂相应具有高乙烯或高丙烯及低碳烯烃选择性;经改性后的两类小孔沸石(HE-1-Zn 和SW-2)都得到了高乙烯及丙烯选择性和高C_2~-/C_3~-比。改性前后的沸石催化剂经吸附容量、吸附氨TPD、吸附吡啶IR 等测定结果表明,沸石改性后引起的通道收缩及表面强酸中心数的减少是提高选择性的关键。和H 型的对比,在经改性后的沸石催化剂上结炭量都明显下降,其中以HZ-29-P 结炭最少,且此催化剂能够经受30次以上的再生试验。     

Sn/Al2O3催化剂结构与选择性催化还原NO性能

以不同沉淀剂和铝盐与SnCl4共沉淀制备了Sn/Al2O3催化剂.考察了催化剂在富氧条件下催化丙烯选择性还原NO的性能,借助于X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和程序升温还原(TPR)等方法研究了催化剂性能与结构的关系.发现以NH3.H2O和NH4HCO3为沉淀剂、NH4Al(SO4)2为铝盐制备的Sn/Al2O3催化剂催化活性最高,NO转化率达90.9%,最佳催化活性温度为350℃.该催化剂的比表面积为254 m2/g,孔体积为0.878 cm3/g,孔径分布曲线在3~8 nm出现双峰,Sn物种主要以晶态SnO2存在,且表面Lewis酸酸量增加.     

Ni_2P/SiO_2 和Ni/SiO_2 催化剂甘油氢解反应性能比较:催化剂活性及产物选择性影响因素的探讨(英文)

采用浸渍法及程序升温还原法制备了Ni2P/SiO2和Ni/SiO2催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线荧光、CO化学吸附、氢气程序升温脱附及氨气程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征并用于甘油氢解反应.结果表明,Ni2P/SiO2和Ni/SiO2具有相近的表面Ni密度,但前者表面酸中心和表面氢物种(包括吸附氢和溢流氢)密度明显更高,且在甘油氢解反应中的活性也更高,这与其酸性中心与金属中心之间的协同作用有关.Ni2P/SiO2催化剂上主要产物为1,2-丙二醇及1-丙醇,而Ni/SiO2催化剂上主要产物为1,2-丙二醇、乙二醇和乙醇.提高反应温度和H2压力不能促进Ni2P/SiO2上乙醇和乙二醇的生成,但促进了1,2-丙二醇进一步氢解转化为1-丙醇.由此可见,Ni2P/SiO2具有较强的C-O键断裂活性及较弱的C-C键断裂活性,这可能分别与其较多酸性中心和电子及几何结构性质密切相关.     

BEA/MOR两相共生分子筛的酸性及其催化性能

 用NH3-TPD方法研究了相同硅铝比不同相组成的BEA/MOR (β沸石与丝光沸石两相共生分子筛)样品的酸性,并考察了其对甲醇脱水制二甲醚反应的催化性能. 结果表明,不同相组成的共生分子筛样品的NH3-TPD谱中均出现两个NH3脱附峰,分别对应于NH3在沸石骨架中弱酸中心和强酸中心上的脱附. BEA/MOR的高温脱附峰温与其丝光沸石含量呈火山形曲线关系,而β沸石与丝光沸石机械混合物的高温脱附峰温与丝光沸石含量呈线性关系; 当丝光沸石相含量超过50%时, BEA/MOR强酸强度明显高于机械混合物,含丝光沸石65%的BEA/MOR样品的强酸强度最强,这表明共生分子筛与机械混合物间存在明显的区别. 用于催化甲醇脱水制二甲醚反应时, BEA/MOR样品上甲醇转化率与丝光沸石含量也呈火山形曲线关系,而机械混合物上甲醇的转化率与丝光沸石含量呈线性关系. 丝光沸石含量超过40%的BEA/MOR样品的催化活性都高于HM, 含丝光沸石65%的BEA/MOR样品活性最高. 硅铝比为11的HM虽然初活性高,但反应60 h后即很快失活,而硅铝比为53的HBEA/MOR初活性稍低,但其稳定性好.     

新型两性吸附树脂的研制与性能研究

以对氨基苯磺酸、苯酚、甲醛为基本原料,设计并合成了内盐结构稳定、对 (NH4)2SO4有较大亲合力的新型两性吸附树脂-PSN树脂,研究了PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附性质,同时研究了PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附等温线的静态性能。实验结果表明,PSN树脂对 (NH4)2SO4的吸附是以分子吸附形式进行,常温下PSN树脂对与自身结构相似的 (NH4)2SO4饱和吸附量可达3.16mmol/g干树脂,吸附等温线符合Langmuir等温方程。     

Pt/C催化剂的硅钼酸电化学修饰

通过电化学循环伏安法将硅钼酸修饰到Pt/C催化剂表面, 比较了硅钼酸修饰对Pt/C催化剂上CO、甲醇及乙醇电氧化反应的影响. CO消除伏安测试结果表明, 用硅钼酸修饰后的Pt/C催化剂上吸附的CO的起始氧化电势和峰电势, 与修饰前相比分别降低了80和60 mV, 表明修饰后Pt/C催化剂的抗CO性能有明显提高. 对于甲醇的电氧化反应, 硅钼酸的修饰不仅提高了甲醇电氧化的电流密度, 而且降低了甲醇的起始氧化电势, 促进了中间氧化产物的脱除；而在乙醇的电氧化反应中, 硅钼酸修饰虽对Pt/C催化剂上乙醇的起始氧化电势没有影响, 但能增加乙醇电氧化的电流密度.     

Ni2P/SiO2 和Ni/SiO2 催化剂甘油氢解反应性能比较:催化剂活性及产物选择性影响因素的探讨（英文）

采用浸渍法及程序升温还原法制备了Ni2P/SiO2和Ni/SiO2催化剂,利用N2吸附-脱附、X射线衍射、X射线荧光、CO化学吸附、氢气程序升温脱附及氨气程序升温脱附等手段对催化剂进行了表征并用于甘油氢解反应.结果表明,Ni2P/SiO2和Ni/SiO2具有相近的表面Ni密度,但前者表面酸中心和表面氢物种(包括吸附氢和溢流氢)密度明显更高,且在甘油氢解反应中的活性也更高,这与其酸性中心与金属中心之间的协同作用有关.Ni2P/SiO2催化剂上主要产物为1,2-丙二醇及1-丙醇,而Ni/SiO2催化剂上主要产物为1,2-丙二醇、乙二醇和乙醇.提高反应温度和H2压力不能促进Ni2P/SiO2上乙醇和乙二醇的生成,但促进了1,2-丙二醇进一步氢解转化为1-丙醇.由此可见,Ni2P/SiO2具有较强的C-O键断裂活性及较弱的C-C键断裂活性,这可能分别与其较多酸性中心和电子及几何结构性质密切相关.     

ZrO2酸碱性质的TPD表征 III.苯酚和CO2或NH3共吸附

用TPD－MS技术对ZrO2上PhOH和CO2或NH3双组分共吸附效应进行了研究．当有CO2或NH3预先吸附时，PhOH的吸附状态和脱附温度并不发生改变．PhOH一方面可以取代与表面酸－碱对中心有关的强吸附CO2或NH3物种而吸附，另一方面表面剩余的CO2或NH3吸附物种又能通过表面键诱导极化使一些“潜在的酸碱中心”得到活化，组成能够吸附PhOH的酸－碱对中心．后一种作用可导致PhOH吸附量增加一倍，表明ZrO2表面具有很高的可极化度．