甲苯在多级孔丝光沸石上的吸附平衡和吸附动力学

为了考察多级孔丝光沸石中介孔的存在对丝光沸石吸附平衡和动力学的影响,选择甲苯分子作为探针分子,对其在具有不同介孔孔隙度的多级孔丝光沸石上的吸附等温线和吸附动力学曲线进行了测试。结果表明,甲苯在多级孔丝光沸石上的吸附等温线可以很好地用双位Toth吸附模型进行描述,由拟合参数以及亨利常数（K_H）和初始吸附热（Q_st）的计算得知,相对于微孔丝光沸石,介孔的引入增大了甲苯在丝光沸石内的吸附量,但减弱了甲苯与沸石表面的相互作用力;另外,甲苯在多级孔沸石表现出高的吸附速率,并随介孔孔隙度的增加而增大,反映了沸石内介孔的存在可有效促进沸石的传质能力。     

烷烃在丝光沸石型分子筛中吸附和扩散行为

采用巨正则系综蒙特卡罗(grand canonical Monte Carlo, GCMC)与分子动力学(molecular dynamics, MD)相结合的方法, 研究烷烃分子在丝光沸石(MOR)型分子筛中的吸附和扩散性质. 采用GCMC 方法研究温度为300 K、330 K时, MOR型分子筛中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的吸附. 研究表明, 随着压力的增加吸附量增加, 随温度的升高吸附量有所降低. 饱和吸附量从大到小依次为: 甲烷>乙烷>丙烷>丁烷. 由模拟所得到的单组分吸附等温线, 通过理想吸附溶液理论(IAST)计算二元混合物的吸附平衡相图, 模拟结果与计算结果一致. 采用分子动力学方法, 研究乙烷、丙烷在MOR分子筛上的扩散性质, 结果表明各个方向上的扩散系数不同, z方向上的扩散系数最大.     

吸附法脱除乙烯中少量氮气的研究

采用重量法在电子天平上，研究了C2H4和N2单组分在5A、13X、丝光沸石和炭分子筛不同吸附剂上的吸附平衡性质和扩散动力学性质。单柱模拟变压吸附评价了炭分子筛吸附脱除C2H4-N2（N2为4．7％）混合组分中N2的性能，并对流速和压力的影响进行了考察。研究表明，该炭分子筛是吸附脱除C2H4中少量N2的理想吸附剂。     

西索米星在大孔弱酸树脂上的吸附研究与传质系数的测定

对西索米星在大孔弱酸树脂上吸附平衡与动力学进行研究。建立了间歇吸附表面有效扩散模型,利用实验测定了吸附平衡曲线和吸附速率曲线,结合正交配置法、遗传算法直接拟合出固相粒内表面有效扩散系数Dc和液相传质系数kf,其拟合均方根误差不大于0.025。研究结果表明,西索米星在D113树脂上的吸附平衡符合Langmiur方程,吸附速率实验数据与吸附模型数值解拟合良好,表面有效扩散模型能够很好地描述西索米星在弱酸树脂D113上的吸附行为。在实验条件下,表面有效扩散系数Dc约为2.00×10-8～4.09×10-8cm2/s,液相传质系数kf约为9.00×10-5～2.95×10-4cm/s。     

西索米星在大孔弱酸树脂上的吸附研究与传质系数的测定

对西索米星在大孔弱酸树脂上吸附平衡与动力学进行研究。建立了间歇吸附表面有效扩散模型,利用实验测定了吸附平衡曲线和吸附速率曲线,结合正交配置法、遗传算法直接拟合出固相粒内表面有效扩散系数Dc和液相传质系数kf,其拟合均方根误差不大于0.025。研究结果表明,西索米星在D113树脂上的吸附平衡符合Langmiur方程,吸附速率实验数据与吸附模型数值解拟合良好,表面有效扩散模型能够很好地描述西索米星在弱酸树脂D113上的吸附行为。在实验条件下,表面有效扩散系数Dc约为2.00×10-8~4.09×10-8cm2/s,液相传质系数kf约为9.00×10-5~2.95×10-4cm/s。     

碱处理丝光沸石的表征及其催化合成乙基叔丁基醚的性能

 研究了碱处理对丝光沸石物相、酸性质和催化合成乙基叔丁基醚(ETBE)性能的影响,并采用XRD,NH3-TPD,吡啶吸附的IR,SEM和N2吸附等方法对其进行了表征. 结果表明,碱处理含有模板剂的丝光沸石的相对结晶度、酸量、比表面积和孔容都增大. 碱处理已脱除模板剂的丝光沸石的相对结晶度、酸量、比表面积和孔容都减小. 碱处理含有模板剂的丝光沸石催化合成ETBE的活性明显高于碱处理已脱除模板剂的丝光沸石,在80 ℃左右即可达到最高活性点,其催化异丁烯的最高转化率为58%,比未经碱处理样品上异丁烯的最高转化率高约13%.     

一种模拟沸石分子筛扩散反应的Monte Carlo方法

在考虑了沸石分子筛中吸附、脱附、扩散和反应的特点的基础上，发展了一种模拟沸石分子筛中扩菜反应的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法。用Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温式验证了该方法的合理性，并证明了轰击频率λ代表了反应物气相压力，而吸附、脱附几率之比即为吸附平衡常数。同时，通过改变轰击频率λ和反应几率Ｐｔ，得到了吸附等温线和有效因子随Ｔｈｉｅｌｅ模数变化的曲线。     

含有乙醚的无胺无氟反应物体系中高硅丝光沸石的合成

本文研究含有乙醚的Na2O-Al2O3-SiO2-H2O反应物中高硅丝光沸石在413-453K下的水热合成。乙醚的存在能有效促进丝光沸石的结晶过程,且有助于提高产物结晶度和硅铝比。反应物胶体中硅铝比与碱度对产物的生成有关键作用。合成原料使用不同铝源,体系结晶规律相近,但产物的形貌和硅铝比有差异。在优化的反应条件下合成的高硅丝光沸石硅铝比达30左右。低温氮吸附与27Al魔角旋转核磁谱表征证实该沸石骨架结构完美,孔道开放畅通,其水热稳定性优于低硅丝光沸石。     

脱铝丝光沸石的吸附性能研究

丝光沸石是优良的吸附剂和工业生产对二甲苯的实用催化剂。脱铝是使丝光沸石改性的有效方法。Chen报道了脱铝丝光沸石对环己烷的吸附量在硅铝比为15～50范围内随硅铝比增加而减少,而在50～90范围内变化很小。张红浪等用高温水蒸气处理结合酸洗的方法脱铝,得到不同硅铝比的丝光沸石,并研究了脱铝对其结构、酸性和催化性能的影响。本     

奥美拉唑对映体在自制手性柱上吸附等温线的测定

采用吸附-脱附法研究了奥美拉唑对映体在自制的纤维素三苯基氨基甲酸酯涂敷型手性柱上的吸附性能,并用Langmuir方程拟合出吸附平衡方程.当样品浓度降低时,Langmuir方程退化为直线关系,直线斜率即为吸附平衡常数.这一吸附平衡常数与从脉冲色谱流出曲线求得的吸附平衡常数相等,表明吸附-脱附法测得的吸附平衡关系准确,Langmuir方程能描述这一吸附平衡关系.     

静态法和EXAFS技术研究放射性核素63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的吸附机理

结合静态实验和X射线吸收精细结构光谱（EXAFS）技术研究了接触时问、离子强度、初始浓度以及共存电解质离子等水化学条件对放射性核：63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的吸附行为和微观机制的影响．宏观实验结果表明：放射性核素。63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的吸附在pH〈7的范围内受离子强度影响,而在pH〉7的范围内不受离子强度影响．放射性核素63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的吸附率随着固体浓度的增加而升高,而对应的吸附量却随着固体浓度的增加而降低．溶液中共存的电解质离子对63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的吸附有一定的促进或抑制作用,具体的影响趋势和程度由共存离子的性质、共存离子与63^Ni（Ⅱ）的络合能力以及与丝光沸石表面的亲和力大小共同决定．EXAFS微观结构分析结果表明：在pH6．5的溶液中,63^Ni（Ⅱ）与丝光沸石结构框架中的Na^＋／Ca。’等阳离子进行离子交换,形成六水合的外层络合物,不同离子强度下63^Ni（Ⅱ）的微观形态没有明显区别．郇Ni（II）在丝光沸石上的吸附随时间的变化呈现两种不同的作用机制：在溶液pH7．2的条件下,吸附初始的快速反应阶段中63^Ni（Ⅱ）的吸附主要以通过形成内层络合物的形式进行;随着接触时间的增长63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的吸附机理转变为镍页硅酸盐共沉淀或者氢氧化镍沉淀的形成．初始63^Ni（Ⅱ）浓度为100mg／L的EXAFS图谱分析结果表明表面多聚体的形成是此条件下63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石上的主要吸附机理．放射性核素63^Ni（Ⅱ）在丝光沸石／水界面的吸附行为和形态分布对于准确预测其在环境介质中的迁移转化和生物有效性等物理化学行为具有重要的意义．     

色谱法测定氧和氮在13X分子筛上的吸附平衡常数及传质系数

以H_2作载气,在微机辅助下用色谱法测定O_2和N_2在13X分子筛填充柱上的吸附平衡常数和传质系数。提出用计算量小的矩量法求吸附平衡常数,再由时域拟合单参数估算总传质系数。由实验结果及理论分析发现,该体系中,轴向扩散对总传质阻力贡献最大,并得轴向扩散系数与操作条件的关联式     

在改性非水合成的丝光沸石上邻二甲苯异构化

1985年Bibby首次在非水体系中合成了纯硅方钠石,由此开创了一条合成分子筛的新途径。徐文旸等首次在Na_2O-SiO_2-Al_2O_3一有机胺非水体系中合成了丝光沸石(简称非水丝光沸石,用NAM表示)。晶化过程中液相无硅铝酸根离子,固相硅铝比始终保持不变,是典型的固相转化过程。利用非水体系这一特点,可以定向地合成出催化反应所需硅铝比的沸石。与水热体系相比,非水体系合成的丝光沸石在邻二甲苯异构化催化性能上要优于前者。     

介孔丝光沸石的制备及其对重芳烃转化反应的催化性能

 用不同浓度的 NaOH 溶液对丝光沸石进行处理制备了具有复合孔道结构的介孔丝光沸石, 并采用 X 射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和 N2 吸附-脱附等方法对其进行了表征. 结果表明, 随着 NaOH 溶液浓度的升高, 介孔丝光沸石的粒径逐渐变小, 分子筛表面的介孔逐渐丰富, 孔径分布逐渐变宽, 介孔体积逐渐增大呈线性关系. 当 NaOH 浓度为 0.50 mol/L 时, 介孔丝光沸石的形貌变为空心沸石微囊或微囊壁. 介孔的增加产生扩散效应, 适当的 NaOH 溶液处理有利于提高丝光沸石对 C9 和 C10 芳烃的转化能力.     

丝光沸石合成与表征的研究进展

丝光沸石 ( MOR)是人类认识最早的沸石之一 ,分天然和合成两类 .1 864年 How首次命名天然丝光沸石[1] . 1 948年 ,Barrer等 [2 ] 用碳酸钠为矿化剂 ,使混合硅酸凝胶与铝酸钠水溶液在 2 65～ 2 95℃下水热晶化 ,首次合成出丝光沸石 .丝光沸石具有优良的耐热、耐酸和抗水汽性能 ,工业上广泛用作气体或液体混合物分离的吸附剂及石油化工与精细化工催化剂 .1丝光沸石结构丝光沸石中由 5～ 3结构单元连接的四元环和五元环 (五元环占优势 )构成椭圆形 1 2元环主通道 ,主通道间有八元环通道沟通 .1 2元环直筒形通道尺寸 0 .695× 0 .5 81 nm,八元…     

大孔树脂吸附苯和甲苯的平衡及动力学研究

研究并比较了四种大孔吸附树脂对正庆烷中低浓度苯、甲苯的吸附平衡及动力学。Langmuir方程能够良好地描述吸附等温线,由单组分吸附平衡得到的参数;可以很好地预测双组分吸附平衡。动力学研究表明,内扩散过程是决速步,并估算出粒内扩散系数。     

大型液相色谱分离甘露醇和山梨醇的热力学及动力学参数辨识

本文研究了液相色谱分离过程的吸附平衡常数、传质系数参数的估值模型，用色谱技术和以惰性物示踪的扰动应答实验技术测定甘露醇和山梨醇在钙型吸附剂上的吸附相平衡常数和总传质系数以及床层中的轴向扩展系数，结果表明：吸附平衡常数和吸附剂的选择性随温度的升高而下降；液固相间的总传质系数随温度的升高而增大；轴向扩散系数随流速的增大而增大，参数灵敏度分析的结果表明，相平衡关系，尤其是吸附选择性，对色谱分离的影响有较     

空间位阻对吡啶过度修饰导致丝光沸石二甲醚羰基化酸性位中毒后 再生的诱导作用

当今世界环境与能源问题日益加剧,乙醇作为一种重要的清洁燃料和化学品受到广泛关注,迫切需要探索高效的乙醇合成方法,以满足日益增长的市场需求.其中,将煤炭、生物质、页岩气等为原料合成的二甲醚通过羰基化反应制乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇的串联式绿色乙醇合成路线具有重要的工业应用前景.然而,在二甲醚羰基化过程中,丝光沸石分子筛易积碳失活,阻碍了其工业应用.吡啶改性可以毒化丝光沸石12元环孔道中的酸性位,抑制积碳的形成,进而大幅度提高该催化剂的稳定性,但同时会使其催化活性降低约40%–50%.为了解决这一难题,本文从分子水平上研究了吡啶吸附行为以及分子筛骨架空间位阻对丝光沸石催化剂上二甲醚羰基化反应的影响.通过解析丝光沸石的骨架结构,我们发现位于8元环侧袋和12元环孔道共用孔壁处O_2位置上的酸性位是二甲醚羰基化反应的活性位,但它们在吡啶修饰过程中易被毒化而使催化剂活性下降.密度泛函理论计算结果表明,吡啶分子因受分子筛骨架空间位阻的影响,在O_2处酸性位上的吸附较弱.而实验结果也表明,通过673 K热处理可以再生被吡啶毒化的O_2活性位,而并不影响12元环孔道中其它吡啶分子的吸附.因此,该热处理方法可以使丝光沸石催化剂保持高稳定性的同时,将二甲醚羰基化反应催化活性提高约60%.本文从分子水平证明了丝光沸石中O_2活性位对二甲醚羰基化反应的重要作用,为绿色乙醇合成技术研究提供了新的思路,也为其它高效分子筛催化体系设计提供了有益的参考.     

氟离子对无胺法合成高硅丝光沸石的结构导向作用

 在含氟无胺体系中合成了高硅丝光沸石，研究了合成条件对丝光沸石产物的影响．结果表明，投料n（SiO2）／n（Al2O3）＝20～200时，控制晶化条件可得到高硅丝光沸石纯相．由含氟无胺体系中丝光沸石的热力学稳定相区可见，氟离子的引入对方沸石的生成的相区无影响，ZSM－5和镁碱沸石生成的相区消失，丝光沸石生成的相区扩大，石英生成的相区缩小，且基本上变为两相共存区．合成产物丝光沸石的硅铝比随着氟硅比的升高同步增大，证明氟离子在无胺合成高硅丝光沸石时具有结构导向作用．     

用TPR技术研究脱铝天然丝光沸石催化性能

本文应用程序升温反应(TPR)技术研究了盐酸脱铝天然丝光沸石的催化性能。通常,由于结晶条件的差别,天然丝光沸石的孔径较合成的小得多。我们用盐酸脱铝来增大孔径;从而改进了天然丝光沸石的催化性能,增加了B酸强度,增大的孔径对邻二甲苯异构化有较好的适应性。这样,脱铝天然丝光沸石有可能在其些方面代替合成丝光佛石用于石油化学工业。还用X射线衍射、比表面测定和热重分析等方法考察了催化剂的性能和结构。