纳米复合材料去除水中苯酚的实验研究

本文对X型纳米分子筛与硅藻土组成的复合材料对废水中苯酚的去除进行了探讨。采用了静态方法进行正交实验,探讨了硅藻土的类型(包括CD02,CD06,CD010和吉林硅藻土JL),硅藻土的用量、X型纳米分子筛的用量、苯酚浓度、搅拌时间及pH值对苯酚去除率的影响。通过各因素对苯酚去除率影响的实验,得出复合材料去除苯酚的最佳实验条件。然后,对复合材料和活性炭分别进行再生实验,确定最佳活化温度,并对再生后的结果进行对比。     

Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂吸附甲苯后的微波原位再生及床层温度分布探究

实验考察了Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂吸附甲苯后的微波原位再生效果,分析了固定床温度场分布及催化剂多次再生后的吸附穿透曲线,并对Cu-Mn-Ce/分子筛催化剂进行了比表面积和表面形貌的表征测试.研究表明,微波功率117 W、空气流速0.5 m3·h-1和催化剂用量800 g下,吸附催化剂的微波再生效果良好,脱附甲苯在催化剂表面被氧化降解并使催化剂恢复吸附能力.再生时床层温度水平截面上由内向外缓慢降低,垂直方向从下而上逐渐升高,并在床层中上部达到最高的250~350℃.6次吸附穿透曲线和催化剂表征证实,微波原位再生时催化剂表面存在烧结与团聚现象,催化剂的比表面积和微孔体积有所减少,从而缩短了催化剂的穿透时间;微波再生2次后,催化剂结构趋于稳定,吸附穿透时间维持在70 min左右.研究发现,催化剂表面形貌和孔径的变化与床层温度场的分布呈正相关关系.     

自制ZSM-5分子筛对甲苯气体的吸附-脱附性能

考察了自制ZSM-5分子筛对甲苯气体的吸附-脱附性能,并与市售MCM-22分子筛进行了对比实验。实验结果表明:在吸附温度为25℃、进口甲苯质量浓度为840mg/m3、吸附气体流速为0.016m/s、床层高度为15cm的条件下,出口甲苯质量浓度达到0.8mg/m3时的穿透时间为82min,吸附效率为4.26mg/g;在脱附温度为80℃、脱附气体流速为0.016m/s的条件下,脱附35min时出口甲苯质量浓度达到最大,为1220mg/m3。自制ZSM-5分子筛的吸附-脱附性能优于市售MCM-22分子筛。     

利用磷肥生产废弃物制备4A分子筛

以磷肥生产废弃物氟硅酸制备氟化铵溶液时副产的白碳黑为原料,以铝矾土为铝源,制备了晶化导向剂,并采用水热法制备了4A分子筛.考察了晶化导向剂加入量、晶化时间和晶化温度对4A分子筛性能的影响.实验结果表明,当晶化导向剂的加入量为7%(质量分数)、晶化温度为80℃、晶化时间为2 h时,制备的4A分子筛的钙交换容量(以CaCO_3计)为336 mg/g,并采用X射线衍射仪和红外光谱仪对4A分子筛的结构进行了表征.     

整体式分子筛基催化剂制备及其微波催化燃烧VOCs

以整体式蜂窝状分子筛为载体,制备铜锰铈负载型催化剂,研究其微波辐照下对VOCs （甲苯、丙酮、乙酸乙酯）的催化活性及其稳定性,探究影响催化剂活性的因素,并通过测试床层温度分布进行分析.研究表明,微波功率1.3kW、催化剂体积300mm×300mm×300mm,固定床温度>300℃条件下,催化剂对初始浓度200~2000mg/m³的5m³/h VOCs气体的降解效率为80%~92%.温度是VOCs氧化降解的条件,但当床层温度超过了300℃（VOCs完全燃烧温度）之后,升温对VOCs降解效率的影响不再明显.表征可知,尖晶石态铜锰铈单金属氧化物及其复合氧化物是主要的催化活性组分.VOCs在催化剂表面进行准一级反应而被催化氧化;高温对催化剂结构有一定影响,但重复性试验证实了催化剂的高活性和良好的稳定性.     

Y型分子筛负载铁催化剂对活性艳蓝KN-R脱色的研究

利用Y型分子筛负载铁催化剂对活性艳蓝KN-R的脱色进行研究,探讨了催化剂的制备方法、铁负载量、投加剂量、反应体系pH值以及焙烧温度对活性艳蓝KN-R催化脱色效率的影响,并考察了催化剂的重复利用性能.结果表明:离子交换法制得的Y型分子筛负载铁催化剂表现出较佳的染料脱色性能.在pH＜3.0,H2O2投加剂量为50.0 mmol·l-1,催化剂投加剂量为4.0g·l-1的条件下,对初始浓度为250mg·l-1的KN-R模拟染料废水,30 min之内脱色率达95%以上.采用有机酸络合铁作为铁源制得的Y型分子筛负载铁催化剂的催化活性大幅增强,但催化剂稳定性降低.铁负载量影响染料的脱色反应活性,过量负载会导致染料脱色效率降低;同样,适度增大催化剂用量可促进染料脱色效率,但过量投加不利于染料的脱色.pH＜3.0为该Y型分子筛负载铁催化剂的适用pH条件;催化剂重复利用三次后,1h内对活性艳蓝KN-R的脱色率仍可达95%以上.     

整体式分子筛基催化剂制备及其微波催化燃烧VOCs

以整体式蜂窝状分子筛为载体,制备铜锰铈负载型催化剂,研究其微波辐照下对VOCs （甲苯、丙酮、乙酸乙酯）的催化活性及其稳定性,探究影响催化剂活性的因素,并通过测试床层温度分布进行分析.研究表明,微波功率1.3kW、催化剂体积300mm×300mm×300mm,固定床温度>300℃条件下,催化剂对初始浓度200~2000mg/m³的5m³/h VOCs气体的降解效率为80%~92%.温度是VOCs氧化降解的条件,但当床层温度超过了300℃（VOCs完全燃烧温度）之后,升温对VOCs降解效率的影响不再明显.表征可知,尖晶石态铜锰铈单金属氧化物及其复合氧化物是主要的催化活性组分.VOCs在催化剂表面进行准一级反应而被催化氧化;高温对催化剂结构有一定影响,但重复性试验证实了催化剂的高活性和良好的稳定性.     

锰氧八面体分子筛用于等离子催化降解乙醛的性能研究

分别采用固相法、回流法及水热法制备了锰氧八面体分子筛催化剂(OMS-2),通过XRD、BET、H_2-TPR、TEM等手段对催化剂进行了表征,考察了不同方法制备的锰氧八面体分子筛与低温等离子体耦合去除乙醛的性能。结果表明,OMS-2催化剂可以明显提高等离子降解乙醛的性能,同时提高CO_2选择性并降低等离子副产物O_3的生成。相比于固相法与水热法,回流法制备的OMS-2催化剂具体更高的等离子催化活性,结合催化剂表征结果,可以发现高催化活性的主要原因在于:回流法制备的OMS-2具有较差的结晶度、较大的比表面积及较强的氧物种可移动性。     

13X分子筛去除水中重金属离子Cr~(3+)的研究

以13X分子筛作为吸附剂,研究废水中Cr3+的去除。考察了水的pH、Cr3+浓度和吸附时间的影响,通过对不同价态金属离子的吸附探讨了除Cr3+机理,比较了13X分子筛和732型阳离子交换树脂对Cr3+的去除效果。结果表明:水的pH等条件对Cr3+的去除有较大影响;13X分子筛对Cr3+的吸附机理以离子交换吸附为主,符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren二级动力学方程,吸附速率控制步骤为颗粒内扩散;达到吸附平衡后,分子筛对Cr3+的去除率为92.2%;分子筛吸附Cr3+的二级反应速率常数为0.004 5 g/(mg.min),比阳离子交换树脂的相应值大。