金属-有机框架材料去除水中重金属Cr(Ⅵ)的研究进展

金属-有机框架材料（MOFs）作为新兴的有机-无机杂化材料,兼有稳定性好、多孔、比表面积大等优点,能高效去除水中的重金属Cr（Ⅵ）。本文概括了常用的Cr（Ⅵ）去除方法,重点综述了基于不同金属的MOFs应用于Cr（Ⅵ）吸附和还原转化的影响因素和去除机理,并阐述了MOFs在去除水中Cr（Ⅵ）领域的应用价值及面临的挑战。指出,应通过后修饰、多组分混合等方法进一步提高MOFs的应用潜力。     

光催化还原CO2的研究进展

介绍了多种将CO2转化为化工产品的光催化还原体系,包括TiO2体系、金属修饰的TiO2体系、有机光敏化剂修饰的TiO2体系和其他光敏半导体材料体系.评述了不同光催化体系的特点及其催化性能.讨论了光源波长、反应温度、CO2压力和浓度、H2O和CO2摩尔比等实验条件对反应产物种类及其产量的影响,指出催化剂的活性、光源波长和...     

金属有机骨架材料低温脱硝技术研究进展

金属有机骨架材料（MOFs）因其独特的结构作为催化剂应用于SCR系统表现出较好的低温脱硝效果和较强的抗SO₂、抗H₂O性能。综述了几种较典型的MOFs催化剂及其改性产物的低温催化性能,以及MOFs材料应用于SCR技术的研究进展,指出：对含有两种或两种以上金属的复合MOFs材料的深入研究,是开发稳定性更高、抗SO₂抗H₂O能力更强的MOFs催化剂的重要思路;此外,对有机组成部分进行改性,提高有机配体的热稳定性也是一个重要的研究思路。     

减少矿物燃料燃烧排放CO_2的新方法

CO2 是燃烧过程的一种自然产物 ,但 TDA研究公司的 Robert Copeland先生开发出一种称作吸附剂能量传递系统 ,可以打破这一规律。该系统可以利用矿物燃料发电 ,其发电效能与传统发电厂相似 ,但不排或仅排少量 CO2 。燃料 (天然气、合成气、油 )在一个流化床反应器中燃烧 ,在大约 1 3.5个大气压下将一种金属氧化物混合物还原成金属 ,产生 33% CO2 和 6 7%水 (蒸汽 )。在 1 0个大气压下 ,蒸汽经冷凝被除去 ,留下纯净的 CO2 ,稍加压缩即可将其回收。燃料能经还原转化贮存于该金属中。然后 ,该金属在第二个流化床反应器中又被空气重新氧化 …     

金属有机骨架材料Cu2(BTC)3对CO2的吸附

采用溶剂热法,以均苯三甲酸(H3BTC)为有机配体与硝酸铜进行反应合成了Cu2(BTC).通过XRD和SEM等方法对Cu2(BTC)3进行了表征.实验结果表明,Cu2(BTC)3是一种典型的金属有机骨架(MOFs)材料,呈现规整的八面体晶状结构,晶粒大小为2～20 μm.相同条件下Cu2(BTC)3对CO2的吸附量高于活性炭和活性碳纤维,且随着吸附压力的升高吸附量明显增大,随着吸附温度的降低吸附量也增大.在0.4 MPa、25℃的条件下,用Cu2(BTC)3作吸附剂可以很好地分离CO2体积分数为5％和20％的CO2-甲烷混合气体,且对CO2含量低的混合气体分离效果更好.     

多孔CO2吸附剂研究进展

CO2吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要发生在微孔内，常见的物理吸附剂包括活性炭、沸石、硅胶等。调整多孔材料的结构可以改变吸附性能。通过在多孔材料尤其是介孔材料孔表面接枝或浸渍胺类等碱性物质，将物理吸附转化为新化学吸附，是提高多孔吸附剂吸附性能的有效方法。综述了活性炭、沸石、硅胶和改性介孔材料等多种多孔CO2吸附剂的研究进展，指出了研究和改进的方向。     

金属有机骨架材料对水中有机酸的吸附性能

制备了MIL-100(Fe)、MIL-100(Cr)和NH_2-MIL-101(Al)3种金属有机骨架(MOFs)材料,考察了这3种MOFs材料对苯甲酸、水杨酸和山梨酸3种有机酸模拟废水的吸附处理效果,并与大孔吸附树脂D101进行了比较。实验结果表明:NH_2-MIL-101(Al)对苯甲酸的平衡吸附量最大,D101平衡吸附量中等,MIL-100(Cr)和MIL-100(Fe)平衡吸附量很小;NH_2-MIL-101(Al)对山梨酸具有优异的吸附性能,MIL-100(Cr)、MIL-100(Fe)和D101对山梨酸的平衡吸附量较低;3种MOFs材料和D101对水杨酸的平衡吸附量均很小。NH_2-MIL-101(Al)对山梨酸和苯甲酸的等温吸附过程可用Langmuir方程更好地拟合;NH_2-MIL-101(Al)对水杨酸的等温吸附过程可用Freundlich方程更好地拟合。     

磁性铁矿石对CO还原SO2的催化活性

采用磁性强弱不同的铁矿石以及制备的Fe3O4作为催化剂,催化CO还原SO2。实验结果表明:在3种催化剂中弱磁性铁矿石对CO还原SO2的催化活性最好;当反应温度为700℃时,在弱磁性铁矿石催化作用下的SO2转化率达84.3%。该方法既可以有效去除炼油厂催化裂化再生装置排放的SO2,同时又利用了低品位的磁性铁矿石,实现了SO2的治理和资源的综合利用。     

铝片包裹氯化银置换法回收银

将含银废液中的Ag+转化为Ag Cl,再用铝片包裹Ag Cl固体,在Na2CO3溶液中采用置换法回收银。考察了各反应条件对Ag Cl还原为银的转化率的影响。实验结果表明,适宜的反应条件为:Na2CO3溶液质量分数20%,反应温度40℃,反应时间20 h,不搅拌静置反应。在此适宜的反应条件下,Ag Cl还原为银的转化率为95.32%。     

专利文摘

<正>一种电催化还原氧化反应器及利用其预处理氯苯废水的方法该专利涉及一种电催化还原氧化反应器及利用其预处理氯苯废水的方法。将氯苯废水通入电催化还原氧化反应器的阴极室,开始电化学处理,废水在阴极室中发生还原反应,阴极室处理后的废水经由还原出水收集系统进入阳极室,废     

尖晶石型铝酸盐光催化还原CO_2

采用有机物前驱法制备了3种尖晶石型铝酸盐催化剂(CoAl_2O_4,ZnAl_2O_4,CoAl_2O_4)。采用FTIR,XRD,UV-Vis DRS等技术对催化剂进行表征,并将催化剂应用于CO_2的光催化还原。表征结果显示:除CoAl_2O_4外,CoAl_2O_4和ZnAl_2O_4在煅烧时均直接形成尖晶石相;CoAl_2O_4,CoAl_2O_4,ZnAl_2O_4的平均粒径分别为25.21,21.35,23.26 nm,禁带宽度分别为1.77,1.45,3.82 eV。分别以煅烧温度为900℃、煅烧时间为4 h时制得的ZnAl_2O_4,CoAl_2O_4,CoAl_2O_4为催化剂,在催化剂加入量为1.5 g/L、CO_2流量为200 mL/min、反应温度为60℃的条件下光催化反应8 h,甲酸产生量分别为443.54,365.65,241.39μmol/g。     

旋转填充床分离沼气中的CO_2

以水为吸收液,采用旋转填充床分离微生物厌氧发酵沼气中的CO_2,考察了工艺条件对CO_2吸收效果的影响。实验结果表明:进液量越大、气液比越小、进口CO_2体积分数越小、操作压力越大、进液温度越低则CO_2的吸收效果越好,而床转速以适中为宜;在进液量60 L/h、气液比3.3、床转速1 000 r/min、进口CO_2体积分数40%、操作压力1.2 MPa、进液温度5℃的条件下,CO_2吸收率为57.4%,提纯后气体的CO_2体积分数为17%。     

相变溶剂捕集CO2技术的研究进展

化学溶剂吸收法是目前应用最广泛的燃烧后CO₂捕集技术。介绍了化学溶剂吸收法的基本原理,综述了化学溶剂吸收法的研究现状,比较分析了几种常用CO₂吸收剂的优缺点。重点阐述了两类新型相变吸收剂（液-液相变溶剂和液-固相变溶剂）的研究进展。指出：新型相变溶剂是理想的CO₂吸收剂,用其捕集CO₂可有效降低吸收剂的再生能耗;相变溶剂吸收CO₂的传质反应动力学以及不同类型相变溶剂的挥发和降解特性应作为今后该领域的研究重点。     

还原氧化石墨烯-TiO_2纳米管复合光催化剂的制备及其对CO_2的光催化还原性能

以石墨粉和纳米TiO2为原料,采用水热法合成了还原氧化石墨烯(RGO)-TiO2纳米管复合光催化剂。运用XRD,TEM,FTIR和UV-Vis DRS技术对该复合光催化剂进行了表征,并考察了其在模拟太阳光下催化还原CO2的活性。表征结果显示:尺寸均一的TiO2纳米管均匀生长在RGO片层表面;RGO的引入拓宽了TiO2纳米管的光响应范围。实验结果表明:TiO2纳米管与适量RGO复合后,光催化还原CO2的活性明显增强;在GO加入量(水热合成时GO质量占GO与TiO2总质量的百分比,GO质量以氧化石墨计)为5%、光催化剂加入量为1.5 g/L的最佳条件下,光催化剂的催化活性是复合前的4倍;RGO-TiO2纳米管复合光催化剂具有良好的重复使用性能。     

活化后钾改性正硅酸锂吸附CO2的性能评价及动力学研究

制备了钾改性正硅酸锂(K-Li4SiO4),并对其进行了自活化,考察了活化后K-Li4SiO4吸附剂在不同温度和CO2浓度气氛中吸附CO2的性能及动力学行为。总体而言,吸附剂的CO2吸附能力随着温度的升高、CO2浓度的增加而提升。在700℃、100%体积分数CO2气氛中吸附剂的吸附量最大,可达7.9 mmol/g,吸附剂的利用率为95.2%。利用双指数模型能够很好地描述吸附剂在各个温度以及各个CO2浓度气氛下的CO2吸附过程。吸附活化能随着CO2气氛浓度的升高而降低,CO2体积分数为20%,50%,100%时的吸附活化能分别为26448,14035,6178 J/mol。     

分子筛孔结构对CO_2吸附性能的影响

采用巨正则蒙特卡罗方法模拟了CO_2在FAU分子筛上的吸附情况,比较了不同CO_2逸度下,CO_2在分子筛模型上的吸附位、吸附量的变化,拟合了其吸附等温线。结果表明:在吸附饱和状态下,分子筛的孔结构越大,对CO_2的吸附量越大,对于比CO_2分子更小的微孔结构,吸附几乎不发生;在低逸度下,CO_2的吸附主要发生在小孔内,随着逸度的提高,CO_2的吸附量迅速上升;在高逸度下,吸附量的提高主要发生在大孔内;FAU分子筛吸附CO_2的过程符合Ⅰ型Langmuir吸附等温线,在高压下对CO_2的吸附能力远大于低压下的吸附能力。     

炼钢精炼渣气固碳酸化反应吸附CO2

采用炼钢精炼渣,通过气固碳酸化反应吸附CO₂,考察了不同吸附温度下精炼渣对纯CO₂和模拟高炉煤气中CO₂的吸附能力。实验结果表明：吸附温度对精炼渣吸附CO₂反应有显著的影响,升高温度可以提高精炼渣对CO₂的吸附能力;在400 ℃时,精炼渣吸附纯CO₂和模拟高炉煤气中CO₂的量分别为4.7 mg/g和9.8 mg/g;吸附温度升高到500 ℃和550 ℃时,精炼渣对纯CO₂的吸附能力强于高炉煤气中CO₂;在550 ℃时,精炼渣吸附纯CO₂和模拟高炉煤气中CO₂的量达到最高,分别为14.7 mg/g和12.9 mg/g。     

膜法解吸CO_2吸收富液

采用中空纤维膜接触器(FMC)作为解吸装置,对吸收了CO_2的N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液(富液)进行膜法解吸实验。考察了CO_2负荷、解吸温度、解吸压力、富液流速和N_2吹扫流量对CO_2解吸率的影响。结果表明,富液中CO_2负荷越大、解吸温度越高、解吸压力越低、富液流速越大、N_2吹扫流量越大,则CO_2解吸率越高。综合考虑,本实验优选的工艺条件为解吸温度45~65℃,解吸压力10~30 k Pa,富液流速0.08 m/s,N_2吹扫流量200 m L/min。     

用赤泥捕集二氧化碳

以拜耳法生产氧化铝产生的赤泥为捕集剂，对CO₂进行捕集，考察了液固比、反应温度、搅拌速率、CO₂流量对单位CO₂捕集量（以每克赤泥捕集的CO₂质量计）和赤泥脱碱率（以钠去除率计）的影响。实验结果表明：在液固比为7#x02236;1、反应温度为30℃、搅拌转速为500r/min、CO₂流量为200mL/min的最佳实验条件下，最大单位CO₂捕集量为0.0263g/g，赤泥的脱碱率可达到42.43%。赤泥具有较强的捕集CO₂的能力，因此，利用固体废弃物赤泥吸收工业废气中的CO₂可以达到以废治废的目的。