锂吸附剂失活机理及再生工艺研究

对工业装置中的吸附剂中毒机理进行了分析,并对中毒后吸附性能的再生开展了研究。通过X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等表征手段分析了吸附剂中毒机理,发现传质孔道被含镁沉积物堵塞是吸附剂中毒的主要原因,导致传质面积降低,进而影响吸附容量。在此基础上,研究了多种吸附剂的再生工艺,并对铵盐再生工艺进行了优化。结果表明:当铵盐处理液质量浓度为0.6 g·L^-1、恢复时间为97.6 h时,能满足工业生产的处理要求。     

全氟磺酸再生树脂的微结构和热性能

利用红外光谱分析了再生全氟磺酸(PFSA)树脂的结构,比较了酸型PFSA再生树脂(PFSA-H)和钠型PFSA再生树脂(PFSA-N a)的微观结构,利用酸碱滴定的方法测定了再生PF-SA树脂离子交换容量(IEC),利用热重法、微商热重法及差示扫描量热法等研究了PFSA再生树脂的热性能。结果表明:PFSA再生树脂中的磺酸根(—SO3-)、侧链中的醚结构(C—O—C)及碳氟主链骨架(CF2)等特征基团都与Dupont公司的N afion膜的PFSA的分子结构一致;PFSA再生树脂溶液中未发现F-8020型全氟离子交换膜中全氟羧酸层树脂;每摩尔交换基团所对应的PFSA再生树脂的质量(EW)达到1 130,接近Dupont公司产品N afion117的相应性能参数。热分析结果表明:PFSA-N a再生树脂的起始分解温度410°C左右;酸型树脂的起始分解温度200°C左右,且PFSA-H再生树脂的分解过程主要分为3个阶段:200~250°C、250~375°C和375~550°C。     

小分子醇对PVDF／PFSA共混膜凝胶动力学、膜结构及膜性能的影响

以小分子醇为添加剂,研究了小分子醇对聚偏氟乙烯(PVDF)/全氟磺酸(PFSA)共混超滤膜凝胶动力学、结构与渗透性能的影响.结果表明:在PVDF/PFSA铸膜液中添加乙醇时,其凝胶速率随乙醇浓度的增加而加快,超滤膜通量随乙醇浓度的增加而增大;而当添加相同浓度的4种小分子醇时,初始凝胶速率差别不大,20 s后添加乙醇的铸膜液的凝胶速率最大;添加小分子醇后超滤膜的水通量大小顺序为:异丙醇<甲醇<乙醇<正丁醇.SEM照片显示在铸膜液中添加5%乙醇所制备的共混超滤膜具有较为圆整的内腔结构与均匀的孔结构.     

酚酞型聚醚砜（PES—C）超滤膜的制备及性能

以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和乙醇（EtOH）为添加剂,采用相转化法制得了酚酞型聚醚砜（PES-C）超滤膜。结果表明：当以乙醇为添加剂时,随着乙醇含量的增加,膜上表面变为致密结构,下表面呈多孔结构,水通量先上升后减小;当以PVP为添加剂时,随着PVP含量增加,PES—C膜的指状孔得到发展,膜通量和截留率都上升,当PVP的质量含量为10％时,PES—C膜的通量达到134．3L／（m^2·h）,对牛血清蛋白的截留率达85．1％。     

季铵盐改性MWNTs制备具有抗菌性和自清洁性的PVDF超滤膜

叔铵盐2-二甲氨基氯乙烷盐酸盐(DCH)作为季铵盐的前驱体,通过环氧氯丙烷接枝到氧化多壁碳纳米管(O-MWNTs)上,得到的季铵盐改性多壁碳纳米管(MWNTs)(即N⁺-MWNTs)作为添加剂加入铸膜液制备聚偏氟乙烯(PVDF)平板超滤膜(PVDF/N⁺-MWNTs膜).场发射扫描电子显微镜(FESEM)用来观测不同的N⁺-MWNTs添加量对膜形貌的影响.结果表明,制得的PVDF/N⁺-MWNTs复合膜表面粗糙度明显减小,同时亲水性得到明显改善.在对牛血清白蛋白(BSA)的污染-清洗循环实验中,PVDF/N⁺-MWNTs复合膜相比于纯PVDF膜,纯水通量由110.5×10^-5L·m^-2·h^-1·Pa^-1上升至197.4×10^-5L·m^-2·h^-1·Pa^-1.此外,通量恢复率(FRR)明显提高,尤其在3次循...     

nV-MCM-41催化剂的制备及其催化CO_2氧化丙烷脱氢反应性能（英文）

丙烯是一种重要的化工原料,其下游产品丰富,用途广泛,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸和丁醇等化工产品.丙烯的需求正在不断增长,而传统的丙烯生产方法如蒸汽裂解和石油催化裂化,存在反应温度高、积碳严重且丙烯收率较低等问题.因此研制丙烷脱氢制取丙烯的高效催化剂尤为重要.研究发现,以CO_2作为温和氧化剂进行逆水气变换反应可有效促进丙烷脱氢.催化剂主要由活性组分与载体构成,本文选择可用于活化丙烷的钒作为主要活性组分.钒氧化物在载体上的高度分散是提高丙烷脱氢反应活性的关键.MCM-41拥有较大的比表面积和高度有序的介孔结构,可更有效地分散活性位点.本文采用一步法合成了不同钒含量的nV-MCM-41催化剂(1.9-10.6 wt%),并研究了其在以下条件下催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应性能:600°C,催化剂质量0.2 g,进料气体组成C_3H_8/CO_2/Ar(摩尔比)=1/4/4,进料气体总流量15mL/min.其中6.8V-MCM-41催化剂具有最高的活性,其初始丙烷转化率达58%,丙烯选择性达92%,远高于相似反应条件下早期研究的nV-SBA-15催化剂.并在四次反应-再生循环中始终保持其原来的高反应活性.本文借助于N_2吸附-脱附、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)和热重(TG)等手段探究了不同钒含量的nV-MCM-41催化剂在丙烷脱氢反应中催化性能差异的原因.氮气吸附-脱附结果表明,所有催化剂都存在典型的高度有序的介孔结构,并没有因为钒组分的掺杂而破坏.nV-MCM-41催化剂拥有较大比表面积,并随钒掺杂量的增加而减小.其中,10.8V-MCM-41催化剂的比表面积急剧下降,可能是由于产生了结晶的V_2O_5阻塞了孔道.Raman结果表明,当钒负载量超过6.8 wt%时,出现了V_2O_5的结晶峰.另外根据单分散的四面体钒氧化物的特征峰面积发现,6.8V-MCM-41催化剂中钒物种分散度最高,与其具有最高催化活性结果一致.XPS结果也进一步证明6.8V-MCM-41钒物种的分散度最高.在连续反应过程中6.8V-MCM-41催化剂失活较快,可归结于活性钒位点的还原与催化剂表面的积碳.通过氧化再生,可恢复催化剂活性,并且在4次再生循环中始终保持其良好稳定的活性.     

氧化多壁碳纳米管、PEG及PVP添加剂对PVDF膜性能的影响

通过引入亲水性添加剂是改善膜聚偏氟乙烯(PVDF)膜亲水性和膜结构的一种有效方法.在本研究中,利用氧化碳纳米管(O-MWNTs)和聚乙二醇(PEG)及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰PVDF膜.对添加剂对PVDF膜的结构、渗透性能、亲水性、结晶行为等影响进行了详细研究.结果表明:加入O-MWNTs可以提高PVDF膜的渗透通量、亲水性和机械性能.当铸膜液中添加0.6% O-MWNTs和5% PEG 200或者0.6% O-MWNTs和3% PVP时,所制PVDF膜渗透通量分别达到222.9±12.5 L·^-2·h^-1·bar^-1和 256.9±14.8 L·m^-2·h^-1·bar^-1.添加剂PEG200可以强化O-MWNTs的分散性,并能够促进相转化过程中溶剂与非溶剂间物质交换.PVP作为致孔剂能够促进孔生长和纯水通量提高.     

F-8020型离子膜的劣化及其废弃膜的再生

研究了Ca2+,Mg2+,Fe3+,SO2-4,SiO2-3及I-等杂质离子对F-8020型离子膜制碱过程的影响,探讨了离子膜污染产生机理;用盐酸对F-8020型工业污染膜进行了再生,采用EDAX,SEM及电解性能测试等手段对新旧膜及再生膜性能进行了表征.结果表明:氯碱工业废弃的F-8020型污染膜经再生后膜表面上的Al,Si,Fe,Ti及I等元素形成的污染物能有效去除,电解性能明显改善,再生后离子膜用于盐水电解过程的电流效率达到93%以上,槽压在3.20V以下,能够满足离子膜法制碱工艺的要求和其他用途.     

无导向剂水热合成条件对NaY型分子筛结构及形貌的影响

以硅酸钠和铝酸钠为主要原料,在无导向剂条件下,采用直接晶化法制备了NaY型分子筛。考察了陈化时间、晶化时间、晶化温度、体系的水含量和n(Na2O)/n(SiO2)等因素对分子筛结构和形貌的影响。分别采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征。结果表明:延长陈化时间有利于生成更多的晶核,但陈化时间过长会导致分子筛粒径增大;晶化温度的升高和晶化时间的延长使分子筛结晶度升高,但产物易出现转晶现象,生成杂晶;n(Na2O)/n(SiO2)和n(H2O)/n(Al2O3)对产物结晶度影响较大,合成高结晶度的NaY型分子筛所需要的合适的n(Na2O)/n(SiO2)和n(H2O)/n(Al2O3)分别为1.0和160。     

瓜子壳生物炭的制备及其活化PMS降解有机染料的研究

近年来,生物炭材料作为无机非金属催化剂的应用得到了广泛关注.以瓜子壳为原料,于800℃和惰性气氛下,热解制备瓜子壳生物炭(MSAC).利用扫描电子显微镜(SEM)、孔隙度和比表面分析仪、拉曼光谱对MSAC的理化性质进行了表征.考察了MSAC对有机染料罗丹明B(RhB)、孔雀绿(MGO)、甲基橙(MO)、结晶紫(CV)的...