中孔分子筛Al-MCM-41催化裂解聚烯烃反应研究

采用水热合成法制备了不同硅铝比的中孔分子筛A l-MCM-41,将其应用于高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)的催化裂解反应。通过改变硅铝比、反应温度和催化剂用量,对A l-MCM-41催化HDPE和PP裂解反应的规律进行了探讨,研究表明,HDPE裂解反应受硅铝比的影响较大;而对于PP裂解反应,硅铝比在一定范围内对催化剂活性的影响不明显。另外,与热裂解和HZSM-5小孔分子筛的催化裂解结果进行了比较,结果证明A l-MCM-41具有较高的催化活性和较高的液体产物收率,尤其适合于空间位阻较大的PP的催化裂解反应。     

催化剂Cu/HZSM-5的硅铝比对催化分解N2O的影响

为系统研究Cu/HZSM-5硅铝比对其各类性能的影响,采用等体积浸渍法与离子交换法,以硅铝比为27、50、117的HZSM-5为载体,制备负载型N_2O催化分解催化剂Cu/HZSM-5和Cu/ZSM-5,催化剂的活性组分为CuO。通过催化剂反应活性评价、X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析结果,对2种方法制备催化剂活性的差异进行了分析。利用比表面积孔径分析仪(BET)、X射线衍射分析(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)、X射线荧光光谱分析(XRF)、氢气程序升温还原分析(H_2-TPR)、氨气程序升温脱附分析(NH_3-TPD)等表征手段对催化剂物化性质等进行分析,得到载体HZSM-5的硅铝比差异对催化剂特征结构、比表面积、特征形貌、酸性位数量、可还原性能的影响规律。等体积浸渍法制备的催化剂活性评价结果表明,硅铝比为27的Cu_8/HZSM-5催化剂活性最好,完全催化分解N_2O的温度在400℃左右。水热稳定性实验结果以及寿命实验结果表明,硅铝比为27的Cu_8/HZSM-5具有良好的水热稳性,3种硅铝比的Cu_8/HZSM-5催化剂均具备良好的热稳定性。Cu/HZSM-5的活性评价以及各种表征结果显示,在一定范围内,硅铝比越低,催化剂活性越好。     

粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑举裂解的影响研究

研究了粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑料裂解的影响，讨论了加入量对裂解速度和裂解产物的影响。结果表明：粉煤灰和电石渣都使裂解产物中的轻质部分（汽油和裂解气）增加、重油降低；粉煤灰比电石渣更能加快反应的进行，而且加入量越多，反应越快，需时越短；粉煤灰比电石渣对聚丙烯塑料的裂解具有明显的催化促进效果。     

不同硅铝比的ZSM-5型沸石分子筛吸附水中Cu2＋离子的研究

考察了3种不同硅铝比的ZSM-5沸石分子筛（25H、38H和50H，25、38和50为硅铝比）对水中Cu2＋的吸附过程及其影响因素。结果表明，3种材料均能有效吸附去除水中Cu2＋离子，动力学符合假二阶动力学模型，吸附等温线符合Langmuir吸附等温式。3种材料吸附速率及吸附容量顺序为：25H〉50H〉38H，其中，25H最大吸附容量达到12．83mg／g。投加量由0．8g／L增加至2．0g／L，材料对Cu2＋吸附去除率由87．0％增加至97．5％。考察水中常见阳离子对吸附的干扰作用，结果表明，干扰离子的影响顺序为：Pb2＋〉K＋〉Na＋〉Mg2＋；随着干扰离子浓度的增大，材料对Cu2＋的去除率显著下降。硅铝比及晶粒形貌均对沸石分子筛吸附Cu2＋有较大影响，小的孔径不利于Cu2＋的吸附，低硅铝比有利于Cu2＋在分子筛上的吸附。     

富氧条件下NOx催化净化的研究进展

本文对富氧条件下NOx的催化净化进行了综述与探讨，着重分析了分子筛催化剂，贵金属催化剂以及金属氧化物催化剂在碳氢化合物选择性催化还原NOx反应中的活性及其影响因素，描述了催化反应的机理，并指出了今后的研究方向。     

不同硅铝比的ZSM-5型沸石分子筛吸附水中Cu2+离子的研究

考察了3种不同硅铝比的ZSM-5沸石分子筛（25H、38H和50H，25、38和50为硅铝比）对水中Cu²⁺的吸附过程及其影响因素。结果表明，3种材料均能有效吸附去除水中Cu²⁺离子，动力学符合假二阶动力学模型，吸附等温线符合Langmuir吸附等温式。3种材料吸附速率及吸附容量顺序为：25H＞50H＞38H，其中，25H最大吸附容量达到12.83 mg/g。投加量由0.8 g/L增加至2.0 g/L，材料对Cu²⁺吸附去除率由87.0%增加至97.5%。考察水中常见阳离子对吸附的干扰作用，结果表明，干扰离子的影响顺序为：Pb²⁺> K⁺> Na⁺ > Mg²⁺；随着干扰离子浓度的增大，材料对Cu²⁺的去除率显著下降。硅铝比及晶粒形貌均对沸石分子筛吸附Cu2+有较大影响，小的孔径不利于Cu²⁺的吸附，低硅铝比有利于Cu²⁺在分子筛上的吸附。     

富氧条件下NOx催化净化的研究进展

本文对富氧条件下NOx的催化净化进行了综述与探讨,着重分析了分子筛催化剂、贵金属催化剂以及金属氧化物催化剂在碳氢化合物选择性催化还原NOx反应中的活性及其影响因素,描述了催化反应的机理,并指出了今后的研究方向.     

废塑料裂解生产原料油的研究

本文对聚乙烯和聚丙烯的混合物裂解成原料油进行了研究，在440℃条件下，不同比例的聚和聚丙烯被裂解。结果发现，聚丙烯有最高的液体回收率，几种催化剂被应用到聚丙烯的裂解过程中，裂解产品组分的构成及催化剂的选择是本研究的主要内容，通过比较几种不同催化剂的催化结果发现，复合催化剂有更好的催化效果，本研究为将来的废资料综合利用提供了一析的有用方法。     

110离子交换树脂担载催化齐净化低浓度PH3

以110丙烯酸系阳离子交换树脂作为载体，Pd（Ⅱ）-Cu（Ⅱ）为主催化剂，制成担载型过渡金属催化剂。以N2为载气，对反应温度、氧含量、催化剂用量3个因素进行催化氧化净化低浓度PH3研究。实验结果表明，在氧含量为3．7％，温度为72℃时，催化剂的催化活性较高；PH3净化效率随催化剂用量增大而提高。在优化后的实验条件下，考察催化剂以CO为载气时催化剂对PH3的净化效率，虽然净化效果比以N2为载气时差，但反应较稳定，持续时间较长，有较好的抗杂毒性，且催化剂具有再生性能。     

CO3O4/介孔分子筛催化剂对苯催化完全氧化的研究

分别以介孔分子筛MCM-41、MCM-48、SBA-15为载体,采用等体积浸渍法制备了氧化钴/介孔分子筛催化剂,利用N2吸附、X射线衍射、程序升温还原等技术对催化剂进行了表征,考察了Co3O4的负载量及载体的孔结构对催化剂完全催化氧化苯的性能的影响.结果表明,Co3O4的负载量为20%时,催化剂的催化活性最好;载体的孔径和催化剂的可还原性能是影响催化活性的主要因素,催化剂活性顺序为Co3O4/SBA-15>Co3O4/MCM-41>Co3O4/MCM-48.     

Effective uptake of decontaminating agent (citric acid) from aqueous solution by mesoporous and microporous materials: an adsorption process

The presence of citric acid in decontamination waste can cause complexation of the radioactive cations resulting in interferences in their removal by various treatment processes such as chemical precipitation, ion-exchange, etc., which are employed for the removal of radioactivity and may cause potential danger to the environment. Mesoporous Al-MCM-41 (Si/Al=30, 51, 72 and 97) and Si-MCM-41 molecular sieves were synthesized hydrothermally and characterized by XRD, BET (surface area) and FT-IR to evaluate the removal of citric acid through an adsorption process. Adsorption of citric acid over Al-MCM-41 shows the applicability of Freundlich and Langmuir isotherm and follows first order kinetics. The effects of contact time, concentration of citric acid, adsorbents (various Si/Al ratios of Al-MCM-41, Si-MCM-41, Hbeta zeolite and commercial carbon) and pH have been investigated. It has been found that the amount of citric acid adsorbed per unit gram of catalyst followed the order Al-MCM-41 (Si/Al=30)>Al-MCM-41 (Si/Al=51)>activated charcoal>Al-MCM-41 (Si/Al=72)>Al-MCM-41 (Si/Al=97)>Si-MCM-41>Hbeta zeolite.     

聚硅酸锌铝的制备及其性能研究

以硅酸钠、硫酸锌、硫酸铝为原料，通过共聚法制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸锌铝（PSZAS），研究了Na₂SiO₃的摩尔浓度、活化时间、Al/Si、Zn/Si 配比及絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响，用X-射线衍射（XRD）和电子扫描电镜（SEM）对该絮凝剂的结构及形貌进行了表征。结果表明：当硅酸钠的浓度为0.4 mol/L，硅酸活化时间为2 h，Si∶Al∶Zn=1∶1∶1.5，絮凝剂投加量为20 mL/L废水时，絮凝剂的电中和能力和吸附架桥能力最强，絮凝剂对含H-酸染料模拟废水的絮凝效果最好。     

粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑料裂解的影响研究

研究了粉煤灰和电石渣对聚丙烯塑料裂解的影响,讨论了加入量对裂解速度和裂解产物的影响.结果表明:粉煤灰和电石渣都使裂解产物中的轻质部分(汽油和裂解气)增加、重油降低;粉煤灰比电石渣更能加快反应的进行,而且加入量越多,反应越快,需时越短;粉煤灰比电石渣对聚丙烯塑料的裂解具有明显的催化促进效果.     

负载型Mn-Ce／TiO2催化剂的制备及其低温脱硝活性

以成型TiO2作为载体，通过浸渍法制备了Mn-Ce／TiO2低温SCR催化剂，并系统研究了制备方法、煅烧条件、活性组分担载量、Mn含量等参数对催化剂催化还原NO性能的影响。结果表明，煅烧温度的升高会促使活性组分结晶度的提高，从而引起催化活性的降低，在500℃和600℃下所得Mn-Ce／TiO2催化剂活性组分为无定型态，表现出较高的脱硝活性。活性组分担载量的增加有利于催化活性的提高。Mn含量对Mn-Ce／TiO2催化剂的活性有较大影响，当Mn／（Mn＋Ce）摩尔比为40％和85％时，催化剂活性最高。     

以粉煤灰和电石渣为催化剂的聚丙烯裂解模型研究

对粉煤灰和电石渣为催化剂的聚丙烯裂解进行模型研究.通过模型计算了裂解反应的表观活化能、频率因子、反应级数等.模型计算表明随着反应温度的升高反应速率增加,达到相同转化率所需反应时间减少.当剂塑比从0增加到30%时,聚丙烯裂解的活化能呈现降低的趋势,特别当剂塑比为30%时,其活化能降低约50%.说明粉煤灰和电石渣对聚丙烯裂解具有一定的催化效果.     

类水滑石衍生复合氧化物催化水解羰基硫的研究

采用共沉淀法制备了一系列的类水滑石衍生复合氧化物催化剂,利用正交实验设计对催化剂的制备条件进行了优化,研究了金属组合、合成pH、M2+/M3+、二价金属比、焙烧温度和晶化温度等6个因素对羰基硫催化水解过程中催化剂硫容的影响。结果表明,金属组合、二价金属比和焙烧温度的影响极其显著(p=99%),晶化温度的影响显著(p=95%),合成pH与M2+/M3+对催化剂活性影响不显著(p=90%)。在设定实验条件下,金属组合取Co-Ni-Al、合成pH为9,M2+/M3+为3,二价金属比1,焙烧温度取350℃,晶化温度50℃时制得的催化剂具有最高的催化活性。对最佳制备条件下得到的催化剂进行了重复性实验以及XRD表征,结果表明制备的催化剂的硫容为7.10 g硫/g催化剂,Co3O4可能是其活性中心。     

Surface modification of phosphogypsum and application in polyolefin composites

Phosphogypsum (PG) is one of solid wastes with large amount of yield and serious pollution, which has attracted wide attention. The aim of this study is to investigate filling performance of PG on polypropylene (PP) or high-density polyethylene (HDPE) matrix. In this work, PG was calcined initially to improve whiteness and fix impurities. X-ray diffraction (XRD) results showed that after calcined at 500 °C, the PG phase changed from CaSO₄·2H₂O to CaSO₄. The modification effects of the three modifiers were evaluated by Fourier transform infrared spectra (FTIR), oil absorption value, water floatability, and contact angle analysis. The effects of weight fraction of PG in PP and HDPE matrix on mechanics and morphology were observed by tensile test, impact test, and scanning electron microscope. Scanning electron microscope (SEM) showed that modified PG can be dispersed uniformly in the matrix at low filling content. With the increase of PG filling content, the analysis of mechanical properties showed that the tensile strength of HDPE matrix increased, while the tensile strength of PP matrix decreased gradually. The impact strength of HDPE matrix would decrease, but the impact strength of PP matrix increased first and then decreased. Compared with calcium carbonate (CC), the mechanical properties of HDPE filled with PG performed better. The apparent density showed that polymer composites filled with PG have the characteristics of light weight.

Graphical abstract

     

硅烷化改性MCM-41负载戊二酸锌催化CO2与环氧丙烷共聚制备可降解材料

以三甲基氯硅烷(TMCS)为硅烷化试剂,对MCM-41分子筛进行表面改性处理,并以此为载体制备负载型戊二酸锌催化剂(ZnGA/TMCS-MCM-41);采用红外光谱、氮气吸附-脱附和X射线衍射等分析手段对催化剂进行表征,结果表明:三甲基氯硅烷基团被成功接枝到MCM-41分子筛表面,形成比表面积略低的硅烷化MCM-41载体,但其骨架未被破坏,负载活性物质过程中,戊二酸锌能以更小的粒径均匀分散到载体的表面;聚合反应实验表明,与单纯戊二锌催化剂相比,ZnGA/TMCS-MCM-41催化剂对CO2与环氧丙烷(PO)的共聚反应显示出更高的催化效率和更快的反应速度,在反应34 h后催化效率达到86.3 g聚合物/g ZnGA;红外光谱和核磁分析表明所得共聚产物中碳酸酯结构含量大于95.8%。