碳六烃类在HY沸石上的吸附及结炭过程研究 Ⅱ.结炭过程中烃结构的变化

应用红外光谱技术研究了异己烷、己烯-1、环己烯、苯等不同结构碳六烃在HY沸石表面结炭过程中的结构变化过程。发现在实验温度范围内(≤400℃),观察不到烷烃和苯的结炭,己烯-1、环乙烯在100—150℃即可结炭。环己烯于室温吸附后,在1523cm~(-1)处产生一新的吸收谱带,可能是形成了环烯正碳离子。反应温度高于100℃时,吸附烃结构进一步发生变化形成低环芳烃,随温度升高,进而发生歧化、环化、加成、异构化等反应,最终形成带有多侧链的多环芳烃结构的焦炭物质。己烯-1与环己烯具有类似的结炭历程。     

酚羟基对木质素吸附层致密程度的影响

研究了酚羟基对木质素在固液界面上形成的吸附层致密程度的影响及作用机理.通过对碱木质素(AL)进行乙酰化处理制备了酚羟基含量显著减少的乙酰化木质素(ACAL).借助耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了溶液环境中AL和ACAL所形成的单层吸附膜致密程度的差异,结合紫外-可见光光谱仪(UV)和原子力显微镜(AFM)研究了AL和ACAL分别与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDAC)交替自组装所形成的多层吸附膜的致密程度在干燥状态下的差异.结果都表明,酚羟基的存在会使木质素吸附层致密程度降低.分析认为,酚羟基的存在不利于木质素中的芳香环形成共面结构,酚羟基含量降低后会引起芳香环间的共面性增强,促进形成致密的π-π堆积,从而使得木质素吸附层致密程度增大.     

各种孔结构活性炭吸附苯、环己烷、正戊烷和正己烷的~1H和~(13)C NMR研究

~1H和~(13)C NMR研究证明被吸附在不同孔结构活性炭中的烃类以毛细管凝聚和吸附在固体表面两种状态存在。链状烷烃平铺地吸附在固体表面。被吸附烃与活性炭表面酸性基团的质子交换在弛豫过程中起着重要作用。     

改性八面沸石上结炭的红外光谱研究——Ⅳ.骨架硅铝比对结炭的影响

随着Si/Al比的增加,1-已烯逐渐与小笼羟基发生作用,至Si/Al为8.87时,可完全作用,这与吡啶吸附实验结果一致。低Si/Al比时,1-已烯可与部分剩余超笼羟基作用形成“氢键”,在约3300cm~(-1)产生吸收谱带;在高Si/Al比时,1-已烯亦可与硅终端羟基作用,使其伸缩振动谱带发生位移,在3700cm~(-1)处产生红外吸收。结炭过程中,1-已烯首先脱氢、环化形成低环芳烃,并进一步发生加成、环化反应;到结炭反应后期,环缩合、氢转移和支链化反应加强,使焦炭发生“老化”,具有了多支链、贫氢、多环芳烃的性质。随着Si/Al比的增加,结炭反应变缓,饱和结炭量减少,焦炭的“老化”程度降低。     

氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为及机理研究

选用单宁酸作为天然有机酸中典型中分子、高水溶性有机酸,系统研究了氨基修饰超高交联树脂对单宁酸的吸附行为和机理.吸附等温线表明氨基修饰超高交联树脂WJN-08对单宁酸有较高的吸附容量,其静态饱和吸附量比传统商业吸附剂高15%以上;吸附表面分析表明离子键、π-π共轭作用和阳离子-π键是重要吸附作用力;吸附热力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸是化学吸附主导,吸附焓变在20~22 kJ mol-1;吸附动力学试验表明树脂WJN-08吸附单宁酸速率同时受控于颗粒内扩散和膜扩散过程.动态小柱吸附-脱附实验表明树脂WJN-08对单宁酸有较好的吸附-脱附性能,饱和吸附量和穿透吸附量分别为24.43 mg g-1和19.56 mg g-1,脱附率为98.6%。     

吸附丝法研究油气垂直运移理论

本文首次采用新型工具吸附丝研究总烃垂直运移规律, 发现了烃类在泥岩中双向排烃的特征,证实了渗滤,扩散和微渗逸在垂直运移中的作用.     

CO在α-U(001)表面的吸附

采用密度泛函理论中的广义梯度近似,计算了CO在α-U(001)表面的吸附、解离和扩散.结果表明:CO分子以CU3OU2构型化学吸附在α-U(001)表面,吸附能为1.78-1.99eV;吸附后表层U原子向上迁移,伴随着褶皱的产生;CO分子与表面U原子的相互作用主要是U原子的电子向CO分子最低空轨道2π*转移,以及CO2π*/5σ/1π-U6d轨道间杂化而生成新的化学键;CO解离吸附较分子吸附在能量上更为有利,h1(C)+h2(O)和h1(C)+h1(O)(h:空位)解离态吸附能分别为2.71和3.08eV;近邻三重穴位之间C、O原子的扩散能垒分别为0.57和0.14eV,预示O原子较C原子更易在U(001)表面扩散迁移.     

表面增强拉曼光谱研究稳定剂TAI在银上的吸附

用表面增强拉曼光谱的方法研究 4-羟基--甲基-1,3,3a,7-四氮茚(TAI)在金属银上的吸附.实验表明TAI分子是通过分子上的N原子以化学吸附的方式吸附在银电极上.电极处理的氧化-还原循环次数并不影响振动频率,但在一定范围内对表面增强拉曼光谱的吸收强度有明显影响.     

CO吸附原位红外光谱结合分子模拟计算研究FCC汽油加氢脱硫催化剂的选择性

以脱硫选择性不同的2组催化裂化汽油加氢脱硫催化剂为研究对象, 采用CO吸附原位红外光谱表征了2组催化剂的活性相特征, 并通过分子模拟计算方法比较了助剂Co加入前后噻吩和1-己烯在催化剂表面的电荷分布、吸附能及其加氢反应的活化能等, 探讨了助剂Co的加入对选择性加氢脱硫催化剂脱硫选择性的作用机理. 结果表明, 加氢脱硫催化剂CoMoS活性相的增加有利于提高催化剂的加氢脱硫/加氢降烯烃(HDS/HYD)选择性. 与1-己烯加氢位相比, Co的加入显著提高了噻吩分子加氢位的缺电子性, 噻吩在催化剂表面的吸附度增强, 显著降低噻吩加氢反应的能垒, 从而使噻吩加氢反应更易进行. 这也表明CoMoS为高HDS活性、高HDS/HYD选择性的活性相.     

原位傅里叶变换红外光谱研究Y型分子筛表面酸性对吸附有机分子的影响

采用吡啶原位吸附傅里叶变换红外(Py-FTIR)光谱对液相离子交换(LPIE)和固相离子交换(SSIE)法制备的CeY分子筛以及HY和NaY的酸性进行了测定. 在原位条件下采用单探针分子噻吩、环己烯和苯对其在分子筛上的吸附过程进行了研究; 以噻吩和环己烯、噻吩和苯组成的双探针分子对吸附过程中存在的竞争吸附、催化反应以及吸附机理进行了系统研究. 结果表明, HY和L-CeY 分子筛表面强Brönsted (B)酸性位可导致吸附在其表面的噻吩发生低聚反应以及吸附的环己烯产生二聚环己烯碳正离子. 低聚的噻吩和吸附的环己烯在分子筛上发生强的化学吸附, 进一步抑制和阻碍噻吩硫化物与分子筛吸附活性中心发生作用, 从而降低了吸附剂的选择性以及吸附硫化物的能力. 吸附剂表面Lewis (L)酸中心是吸附的主要活性中心, 大量弱的L 酸, 有利于噻吩吸附. 并且, S-CeY分子筛表面弱的L酸对吸附噻吩具有一定的选择性, 它受到环己烯的影响较小, NaY吸附剂对噻吩、环己烯和苯选择性较差, 它只与吸附质作用的先后有关.     

氧原子和羟基在Ni低指数表面的吸附动力学研究

应用5-参数Morse势方法模拟了O－Ni表面相互作用势,考察了氧原子在镍三个低指数表面的吸附特性.同时构造了羟基与Ni（100）、Ni（110）和Ni（111）表面相互作用的推广LEPS势,获得了羟基在表面的吸附位、吸附几何、结合能及本征振动等数据.理论结果表明,羟基垂直吸附于镍表面的高对称位是稳定的,垂直吸附于Ni（100）表面4-重洞位的吸附能为96.98 kJ•mol－1,垂直吸附于Ni（111）表面3-重洞位的吸附能为96.00 kJ•mol－1,在Ni（110）表面存在两种吸附态：垂直吸附于长桥位的吸附能为99.38 kJ•mol－1,倾斜14°吸附于赝势三重位吸附能为96.98 kJ•mol－1.理论结果与实验结果符合得较好.     

NiY分子筛表面酸性影响其选择性吸附脱硫性能的机理研究

采用原位红外光谱技术,以噻吩、环己烯和苯为模型探针分子,分别考察单一烃分子在NiY分子筛上的吸附与反应行为以及噻吩与烯烃、芳烃间的竞争吸附和催化反应行为。单一探针分子吸附研究发现,NiY分子筛中与Ni物种相关的Lewis(L)酸位是噻吩的选择性吸附活性位;噻吩和环己烯在NiY分子筛中Brnsted(B)酸位上发生的质子化和低聚反应明显弱于HY分子筛。双探针分子竞争吸附研究发现,环己烯二聚体在NiY中强B酸位上的强化学吸附与噻吩存在显著的竞争吸附行为。另外,苯和噻吩在NiY上的竞争吸附现象在373K时明显减弱。由此,在选择性吸附脱硫过程中,减少吸附剂表面B酸中心可降低烯烃对噻吩的竞争吸附,另外适当提高吸附体系的温度可以有效避免芳烃对噻吩的竞争吸附。     

己烯在Ru(1010)表面价带电子特性研究

在200 K以下己烯（C6H12）可以在Ru()表面上以分子状态稳定吸附.偏振角分辨紫外光电子谱（ARUPS）结果表明,己烯分子在垂直于衬底表面并沿衬底表面<>晶向的平面内,己烯分子的轴向沿<>晶向倾斜.随着衬底温度的提高,到200 K以上,己烯分解生成新的碳氢化合物.己烯分解后,πCH分子轨道能级向高结合能方向移动了0.2 eV,同时己烯中C的1s能级向低结合能方向移动了 0.3 eV.     

钾离子影响下凝血酶适配子在氧化石墨烯表面吸附行为的研究

FAM荧光基团标记的凝血酶适配子通过π-π相互作用、疏水作用等分子间相互作用力与氧化石墨烯(GO)结合;通过向反应体系中加入0~50mmol/L K~+,使用荧光分光光度计记录FAM基团的荧光变化,研究凝血酶适配子在氧化石墨烯表面的吸附行为。不存在K~+时,凝血酶适配子以单链形式吸附在氧化石墨烯表面;随着K~+的加入,凝血酶适配子形成G-四聚体结构,脱离氧化石墨烯表面;当K~+浓度从0mmol/L增加到50mmol/L,K~+屏蔽G-四聚体与氧化石墨烯之间的静电斥力,凝血酶适配子重新吸附到氧化石墨烯表面。研究结果证实,K~+影响下,凝血酶适配子在氧化石墨烯表面存在吸附-解吸-再吸附过程。     

MCM-41分子筛的改性、表面结构与吸附性质的研究

用三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、四氯化硅与甲基碘改性高硅MCM-41中孔分子筛。XRD,^2^9SiMASNMR,^1^3CMASNMR,以及N~2、水与环己烷吸附的表征,显示改性不同程度地改变了分子筛的表面组成与结构,减小孔径,增加孔壁厚度,因而影响吸附行为,减小吸附容量。硅烷化减少了MCM-41的表面硅羟基含量,增加其疏水性。用CH~3I改性使孔径减小1.4nm,而硅羟基含量并未显著减少。硅烷化以及用CH~3I改性可提高MCM-41分子筛的热稳定性。SiCl~4的改性作用相对不明显。样品的水及环己烷吸附容量与其表面硅羟基含量呈现不同的线性关系,揭示高硅MCM-41分子筛表面吸附中心的本性。     

反转吸附选择性可助金属有机框架纯化烯烃

<正>化学工业中需要消耗很多能量和成本用于混合物分离或纯化。乙烯、丙烯和1,3-丁二烯等小分子烯烃是世界上最大宗的几种化工产品/原料。为了将它们和其他相似饱和/不饱和烃类副产品分离,需要使用高能耗和环境不友好的低温高压或溶剂萃取精馏技术。因此,亟需发展能在温和条件下高效分离纯化小分子烃类的技术和材料~([1])。基于分子几何和物理性质差别,多孔材料可以对混合物中各组分产生差异性吸附,但常规多孔材料缺乏识别机制,对烃类的吸附选择性偏低。     

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.     

笼形聚偕氨肟树脂吸附溴和碘

用酸、碱处理的笼形聚偕氨肟树脂（ACAO、BCAO）吸附溴和碘,发现它们的吸附能力无显著差别。吸附客量与溴和碘浓度关系符合Freundlich方程．从扫描电子显微镜观察到碘在树脂表面形成微晶．联系到溴和碘的超当量吸附现象,初步认为,它们是通过物理吸附在树脂表面富集。     

基于甲苯模板合成的ZIF-93及其对1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的吸附分离性能

生物基1,3-丙二醇原液预处理后主要是由低浓度水溶液、1,3-丙二醇和2,3-丁二醇组成。1,3-丙二醇和2,3-丁二醇均是二元醇，含有2个羟基能与水形成强的氢键，增加了分离的难度。然而仅具有范德华作用的传统疏水吸附剂通过动态柱吸附无法实现有效分离二元醇。因此，选择具有范德华作用基团—CH3和氢键作用基团—CHO的ZIF-93研究其对低浓度2,3-丁二醇/1,3-丙二醇的静态和动态柱吸附分离性能。首先，在ZIF-93合成中引入甲苯作为溶剂和模板剂，利用甲苯与咪唑基配体以及甲苯分子之间的π-π相互作用模板支撑ZIF-93的结构单元lta笼，有效提高ZIF-93的BET比表面积和微孔孔容。结果表明，ZIF-93对2,3-丁二醇(50 g/L)/1,3-丙二醇(50 g/L)的动态柱吸附量为69.9和17.3 mg/g，对2,3-丁二醇/1,3-丙二醇的选择性为4.0。相对于传统疏水吸附剂，具有氢键作用基团的ZIF-93穿透曲线斜率增大，传质区间缩短，穿透时间提高，从而提高吸附床层的有效利用率，利于工业上连续分离操作。通过模拟揭示了ZIF-93的-CHO与2,3-丁二醇的―OH和―CH     

苯硫酚及其衍生物在银电极表面的吸附取向

采用表面增强拉曼光谱技术研究了苯硫酚及其功能衍生物，对巯基苯胺和对苯硫酚在粗糙银电极上的吸附取向特征。结果表明：虽然3种分子的结构类似，但对位取代基直接影响各分子在电极上的吸附取向。3种分子都通过硫原子与银电极形成S-Ag键吸附在电极表面。苯硫酚采用倾斜的方式吸附，使得苯环与基底间表现一定程度的相互作用；吸附的对巯基苯胺则因质子化氨基间的静电相互作用而完全垂直于电极表面；而对苯硫酚则采用平躺于电极表面的方式吸附，致使苯环π体系与基底银之间具有较强的相互作用。