沸石吸附材料的研究进展
《SBA-16及沸石改性的HKUST-1用于CO2吸附性能研究》范文
《SBA-16及沸石改性的HKUST-1用于CO2吸附性能研究》篇一SBA-16及沸石改性HKUST-1在CO2吸附性能研究中的应用一、引言随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，减少温室气体排放、特别是减少二氧化碳（CO2）的排放，已成为当今社会的重要议题。
为了应对这一挑战，研究者们正在积极寻找高效的CO2吸附材料。
其中，SBA-16及沸石改性的HKUST-1因其独特的结构和良好的吸附性能，在CO2吸附领域展现出巨大的潜力。
本文旨在探讨SBA-16及沸石改性的HKUST-1在CO2吸附性能方面的研究与应用。
二、SBA-16材料及其CO2吸附性能SBA-16是一种具有高比表面积和有序介孔结构的材料，其独特的结构使其在CO2吸附领域具有显著优势。
研究表明，SBA-16的孔径和表面化学性质对其CO2吸附性能具有重要影响。
首先，SBA-16的介孔结构提供了大量的吸附位点，有利于CO2分子的快速扩散和吸附。
此外，其高比表面积使得SBA-16具有更高的吸附容量。
通过引入亲CO2的化学基团，可以进一步增强SBA-16对CO2的吸附能力。
三、沸石改性的HKUST-1材料及其CO2吸附性能HKUST-1是一种常见的金属有机骨架（MOF）材料，具有良好的CO2吸附性能。
然而，其稳定性及循环使用性能有待提高。
通过沸石改性，可以优化HKUST-1的结构和性能，提高其CO2吸附能力及循环稳定性。
沸石改性HKUST-1的方法主要是通过将沸石的骨架结构与HKUST-1的金属离子相结合，从而增强HKUST-1的稳定性。
同时，引入沸石表面的亲CO2基团，可以提高HKUST-1对CO2的吸附能力。
此外，沸石改性还可以改善HKUST-1的孔结构和表面性质，有利于提高其循环使用性能。
四、SBA-16及沸石改性的HKUST-1在CO2吸附性能方面的比较研究通过对SBA-16及沸石改性的HKUST-1进行CO2吸附性能的比较研究，我们发现：1. SBA-16具有较高的CO2吸附容量和快速扩散性能；2. 沸石改性的HKUST-1在提高稳定性和循环使用性能方面具有优势；3. 通过结合两种材料的优点，可以进一步优化CO2吸附性能。
ZSM-5_沸石的合成、再生及其对废水中有机物的吸附研究
第42卷第12期2023年12月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.42㊀No.12December,2023ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究杨露婷,刘㊀勇(天津大学环境与科学工程学院,天津㊀300350)摘要:针对高盐废水中的有机物去除问题,本文采用水热法合成了不同硅铝摩尔比(Si /Al)的ZSM-5沸石,并进行XRD㊁SEM㊁XRF 和BET 分析,考察了不同Si /Al 沸石对高盐废水有机物的去除效果,研究了沸石的煅烧再生温度,评价了沸石在高盐废水有机物吸附过程中的重复利用性能㊂结果表明,随着原料Si /Al 的增加,ZSM-5沸石粒径逐步减小,比表面积逐步增加,沸石对废水中有机物的吸附效率逐步增大㊂当原料Si /Al 为500时,合成的ZSM-5沸石对废水中有机物的吸附效果较佳,在15次再生重复利用过程中,废水总有机碳(TOC)的去除率均大于92.5%㊂ZSM-5沸石的最佳煅烧再生温度为650ħ㊂关键词:ZSM-5沸石;高盐废水;总有机碳;吸附;再生中图分类号:X703.1㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2023)12-4552-07Synthesis and Regeneration of ZSM-5Zeolite and Its Adsorption on Organic Matter in WastewaterYANG Luting ,LIU Yong(School of Environmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300350,China)Abstract :For the removal of organic matter in high salinity wastewater,ZSM-5zeolites with different silicon aluminum molar ratios(Si /Al)were synthesized by hydrothermal method,and were analyzed using XRD,SEM,XRF and BET.The removal effects of zeolites with different silicon aluminum ratios on organic matters in high salinity wastewater were investigated.The temperature of the regeneration of zeolites through calcination were studied also,and the reuse performance of zeolites in the adsorption process of organic matter in high salinity wastewater was evaluated.The results show that with the increase of silicon aluminum ratio of raw material,the particle size of ZSM-5zeolite gradually decreases,the specific surface area gradually increases,and the adsorption efficiency of zeolite for organic matter in wastewater gradually increases.When silicon aluminum ratio of raw material Si /Al is 500,the synthesized ZSM-5zeolite has a better adsorption effect on organic matter in wastewater.During 15times of regeneration and reuse,the removal rate of total organic carbon (TOC)in wastewater is greater than 92.5%.The optimal calcination regeneration temperature of ZSM-5zeolite is 650ħ.Key words :ZSM-5zeolite;high salinity wastewater;total organic carbon;adsorption;regeneration 收稿日期:2023-06-26;修订日期:2023-07-31作者简介:杨露婷(1999 ),男,硕士研究生㊂主要从事废水资源化的研究㊂E-mail:156****2106@通信作者:刘㊀勇,博士,副教授㊂E-mail:lytju@0㊀引㊀言随着工业化的快速发展,煤化工㊁印染㊁钢铁及制药等行业产生了大量的高盐废水㊂高盐废水中的水资源以及无机盐资源的回收与循环利用是我国工业生产面临的重大难题㊂目前高盐废水的净化方式主要有生物法和物化法两大类[1-2]㊂生物法净化高盐废水的主要问题是微生物容易失活,导致系统不稳定和有机物去除率低[3-5]㊂物化法主要包括高级氧化法㊁电解法以及吸附法等㊂高级氧化法和电解法主要存在成本较高等问题[6-8]㊂吸附法因设备简单㊁条件温和及成本低廉而被广泛使用[9-11]㊂第12期杨露婷等:ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究4553㊀活性炭是一种被广泛应用的吸附剂,其使用后需要进行更换或再生[12]㊂活性炭的再生方法通常有高温热解再生法㊁氧化还原化学再生法以及水溶液加热再生法,这些再生过程往往存在活性炭质量损耗㊁性能下降以及产生新的废水等问题[13-14]㊂ZSM-5(zeolit socony mobil number5)沸石为人工合成的硅铝酸盐材料,具有较高的比表面积㊁良好的热稳定性㊁耐酸碱㊁抗积碳以及较好的疏水性等特点,在吸附净化废水有机物和煅烧再生方面均具有良好优势[15]㊂本课题组前期[16-17]利用ZSM-5沸石吸附净化废水中的苯酚㊁喹啉和吲哚有机污染物,发现以ZSM-5沸石为载体的催化剂对废水中的苯酚㊁喹啉和吲哚有良好的净化效果㊂目前的研究大多围绕ZSM-5作为催化剂载体时对废水有机物的净化效果,关于ZSM-5沸石对废水有机物吸附净化效果的研究报道较少㊂本研究拟通过水热合成法制备不同硅铝摩尔比(Si/Al)的ZSM-5沸石,考察其对高盐废水中有机物的吸附去除性能,以及沸石煅烧再生条件和重复利用效果,以期为我国高盐废水中有机物的去除提供参考㊂1㊀实㊀验1.1㊀材料与表征实验所用废水为国内某一煤化工企业所产生的高盐废水,其理化特征如表1所示㊂废水的总溶解性固体含量(total dissolved solid,TDS)采用烘干称重法进行测定㊂废水的总有机碳含量(total organic carbon, TOC)采用总有机碳仪(TOC-VCPH,岛津,日本)测定㊂废水的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)采用重铬酸钾法测定㊂硫酸根离子(SO2-4)和氯离子(Cl-)采用离子色谱仪(ICS-1100离子色谱仪,Thermo,美国)测定㊂该高盐废水中所含盐分主要为NaCl和Na2SO4㊂硫酸(H2SO4,天津希恩思奥普德科技)㊁硅酸钠(Na2SiO3,天津光复精细化工研究所)㊁铝酸钠(NaAlO2,上海阿拉丁生化科技)㊁四丙基溴化铵(TPABr,天津希恩思奥普德科技)均为分析纯㊂水为市售蒸馏水㊂表1㊀煤化工高盐废水的理化性质Table1㊀Physicochemical properties of high salinity wastewater from coal chemical industrypH value SO2-4content/(mg㊃L-1)Cl-content/(mg㊃L-1)TDS content/(mg㊃L-1)TOC content/(mg㊃L-1)COD content/(mg㊃L-1)1.7013100795001680009905500通过扫描电子显微镜(SEM:4800,日立,日本)测定沸石形貌特征,电压为15kV,放大倍数为20倍;通过X射线衍射分析仪(XRD:D8FOCUS,布鲁克,德国)测定物相结构,扫描范围为5ʎ~50ʎ,扫描速度为5(ʎ)/min;通过X射线荧光光谱分析仪(XRF:S8TIGERⅡ,布鲁克,德国)测定元素含量;通过比表面积分析仪(BET:ASAP2460,麦克,美国)测定比表面积,吸脱附气体为氮气,温度为77.3K㊂1.2㊀ZSM-5沸石合成本研究中ZSM-5沸石采用水热法合成,流程如图1所示㊂Na2SiO3为硅源,NaAlO2为铝源,模版剂为TPABr㊂物料摩尔比为n(Si)ʒn(Al)ʒn(TPABr)ʒn(H2O)=xʒ1ʒ10ʒ5000㊂称取一定量的Na2SiO3㊁NaAlO2于烧杯中,加入蒸馏水溶解,搅拌混匀后加入相应质量的TPABr,室温下磁力搅拌至物料完全溶解后,缓慢加入2mol/L的硫酸溶液调节混合溶液pH值至11.2㊂混合体系在室温下陈化24h后转入水热反应釜,置于烘箱内120ħ下反应10h㊂反应结束后,过滤㊁洗涤固体至滤液呈中性,随后放入烘箱105ħ干燥4h,获得的产物在马弗炉中550ħ煅烧2h(升温速率为10ħ/min),自然冷却至室温,得到最终产品㊂其中x分别为50㊁100㊁150㊁200㊁250㊁300㊁350㊁400㊁450和500,对应产品编号为F1-F10㊂4554㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷图1㊀ZSM-5的合成途径示意图Fig.1㊀Diagram of synthesis pathway of ZSM-51.3㊀ZSM-5沸石吸附废水有机物ZSM-5沸石对高盐废水的净化效果受到硅铝摩尔比㊁煅烧温度和循环利用次数等因素的影响,本研究采用废水总有机碳(TOC)的去除率作为评价指标㊂沸石吸附试验操作如下:在500mL 锥形瓶中加入200mL 高盐废水,并按照5%(质量分数)的比例加入相应质量的ZSM-5沸石,在25ħ恒温水浴环境中振荡150min,随后静置3h,取2mL 上清液测定废水TOC 含量㊂TOC 含量通过总有机碳分析仪(TOC-VCPH,岛津,日本)测定㊂TOC 去除率用式(1)计算㊂η=1-C t C 0()ˑ100%(1)式中:η为TOC 去除率,%;C t 和C 0分别为TOC 采样浓度和初始浓度,mg㊃L -1㊂1.4㊀ZSM-5沸石煅烧再生在目标沸石吸附高盐废水中有机物后,对其进行过滤㊁干燥,随后将沸石产品在马弗炉中不同温度下煅烧2h㊂本研究主要考察煅烧温度对沸石再生效果的影响㊂煅烧温度分别为550㊁600㊁650和700ħ㊂煅烧过程中的升温速度均为10ħ/min,随后自然冷却至室温㊂煅烧后的沸石用于高盐废水中总有机碳的吸附净化,重复测定3次,并通过吸附效率确定最佳的煅烧温度㊂在最佳煅烧温度下对ZSM-5重复进行15次煅烧再生-再利用,每次再生后将其作为吸附剂进行吸附试验㊂通过15次TOC 去除率评价ZSM-5再生效果及其吸附净化效率的稳定性㊂2㊀结果与讨论2.1㊀ZSM-5沸石表征图2㊀不同Si /Al 原料合成ZSM-5的XRD 谱Fig.2㊀XRD patterns of ZSM-5obtained from raw materials with different Si /Al图2显示了不同Si /Al 原料制备的样品F1~F10的XRD 谱㊂所有合成产物在2θ为7.5ʎ~10ʎ和22.5ʎ~24.5ʎ均可观察到5个不同强度的MFI(mobi five)特征峰㊂Jade 6.0软件分析结果证实,所有合成产品的XRD 数据均与ZSM-5(PDF#44-0003)沸石的XRD 谱相匹配,也与文献[18]报道的ZSM-5沸石的XRD 数据相似㊂这些信息确证合成产品均为ZSM-5沸石㊂图3为样品的SEM 照片㊂不同Si /Al 原料合成的ZSM-5沸石的形貌均为明显的六棱柱,且随着Si /Al 的增加ZSM-5沸石粒径有减小趋势㊂当Si /Al 增加时,颗粒的形态从较为 短㊁粗㊁厚 逐渐转变为㊀第12期杨露婷等:ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究4555 长㊁细㊁薄 ㊂合成ZSM-5沸石的形态变化与其晶胞中的硅铝原子比例有关㊂图3㊀不同Si/Al原料合成ZSM-5的SEM照片Fig.3㊀SEM images of ZSM-5obtained from raw materials with different Si/Al随着原料Si/Al的增加,ZSM-5沸石产品中的Si/Al增加(见表2)㊂同时,随着原料Si/Al的增加,合成ZSM-5沸石产品中的比表面积也呈增加趋势(见表2),但当Si/Al大于400后沸石的比表面积变化不明显㊂2.2㊀ZSM-5吸附性能图4为F1~F10对高盐废水中有机物的吸附净化效果㊂TOC去除率随着Si/Al的增加而提高,Si/Al由50提高至500时,TOC去除率由F1的20.04%提高至F10的92.55%㊂在F8之前,这种趋势更为明显,当Si/Al为400时,其TOC去除率就已经达到91.84%㊂随着Si/Al的继续提高,其TOC去除率增加缓慢㊂当Si/Al由400提高至500时,TOC去除率由91.84%升高至92.55%㊂当原料Si/Al大于等于400后废水TOC4556㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷吸附去除效率增加缓慢与沸石产品中的Si/Al对比表面积的影响有一定内在联系㊂即当原料Si/Al大于等于400后,沸石产品的比表面积变化不大,约在340m2㊃g-1(表2)㊂表2㊀合成样品的Si/Al和比表面积Table2㊀Si/Al and specific surface area of synthesized samplesSample No.Si/Al of raw material Si/Al of sample Specific surface area/(m2㊃g-1)F15047.6108.7F210067.4160.5F3150105.1185.6F4200122.2204.8F5250153.4220.9F6300184.6263.9F7350284.4287.6F8400358.5338.9F9450395.7336.7F10500422.3340.5提高ZSM-5样品的Si/Al可以显著增加其比表面积㊂比表面积的增加为ZSM-5沸石提供了更多的吸附位点,进而增强其对废水有机物的吸附性能[19-20]㊂依据沸石对高盐废水中总有机碳的吸附净化效果,本研究认为Si/Al为500时合成的ZSM-5沸石较佳㊂下面均围绕原料Si/Al为500时合成的ZSM-5沸石开展研究㊂2.3㊀ZSM-5沸石煅烧再生及稳定性图5为不同温度下煅烧再生后沸石的XRD谱,在550㊁600㊁650和750ħ下样品均表现出了ZSM-5所具有的特征峰,与图2中的XRD数据相似(ZSM-5,PDF#44-0003),这一结果表明煅烧再生后其物相组成未发生改变㊂图6为不同温度下煅烧再生后样品的SEM照片,4个温度下ZSM-5的形貌特征均保持稳定,未出现晶体熔融或坍塌现象㊂图4㊀样品F1~F10的TOC去除率Fig.4㊀TOC removal rate of sample F1~F10图5㊀不同煅烧温度下再生后样品的XRD谱Fig.5㊀XRD patterns of samples after regeneration atdifferent calcination temperatures㊀㊀不同温度下煅烧再生后的沸石进行3次新鲜废水吸附后,高盐废水中有机物的去除率如图7所示㊂4个煅烧再生温度下,TOC去除率都在650ħ时最佳,分别为92.72%㊁79.98%和63.71%㊂煅烧温度过低或过高时ZSM-5沸石对废水TOC的去除率均有所降低,这与煅烧温度对有机物的去除效果以及煅烧后的残余碳含量有关㊂总体上,ZSM-5沸石的最佳煅烧温度为650ħ㊂ZSM-5在650ħ下煅烧后进行再生-再利用吸附试验,废水的TOC去除效率随沸石重复利用次数的变化趋势如图8所示㊂结果表明,煅烧再生沸石在15次循环使用过程中,废水的TOC去除率均大于92.5%,有机物的净化效率比较稳定㊂这一结果表明所合成的高Si/Al的ZSM-5沸石在煅烧再生后对废水有机物的吸附净化效果依然非常稳定,证明本文合成的ZSM-5沸石可以重复煅烧再生并循环用于废水有机物的吸附净化㊂第12期杨露婷等:ZSM-5沸石的合成㊁再生及其对废水中有机物的吸附研究4557㊀图6㊀不同煅烧温度下样品的SEM 照片Fig.6㊀SEM images of samples at different calcinationtemperatures 图7㊀不同煅烧温度下再生后ZSM-5的TOC 去除率Fig.7㊀TOC removal rate of ZSM-5after regeneration at different calcinationtemperatures 图8㊀TOC 去除率随再生次数的变化曲线Fig.8㊀Curve of TOC removal rate changing with regeneration number3㊀结㊀论1)通过水热合成法合成了Si /Al 不同的ZSM-5沸石,随着Si /Al 增加,ZSM-5的粒径减小,比表面积增大,形貌由 短㊁粗㊁厚 转变为 长㊁细㊁薄 ㊂2)TOC 去除率随着ZSM-5的Si /Al 增加而提高,原料Si /Al 为500时合成的ZSM-5沸石对高盐废水有机物具有良好去除率,废水TOC 的去除率大于92.5%㊂3)550~700ħ下煅烧再生后的ZSM-5均保持了良好的物相构成和形貌特征,650ħ为最佳煅烧再生温度㊂4)再生ZSM-5沸石对高盐废水TOC 的去除率均保持在92.5%以上㊂ZSM-5表现出良好的再生性能和优异的废水有机物去除率㊂4558㊀新型功能材料硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第42卷参考文献[1]㊀LEFEBVRE O,MOLETTA R.Treatment of organic pollution in industrial saline wastewater:a literature review[J].Water Research,2006,40(20):3671-3682.[2]㊀SHI J X,HUANG W P,HAN H J,et al.Review on treatment technology of salt wastewater in coal chemical industry of China[J].Desalination,2020,493:114640.[3]㊀LI J,SHI W S,JIANG C W,et al.Evaluation of potassium as promoter on anaerobic digestion of saline organic wastewater[J].BioresourceTechnology,2018,266:68-74.[4]㊀CAO T N,BUI X T,LE L T,et al.An overview of deploying membrane bioreactors in saline wastewater treatment from perspectives of microbialand treatment performance[J].Bioresource Technology,2022,363:127831.[5]㊀MARATHE D,SINGH A,RAGHUNATHAN K,et al.Current available treatment technologies for saline wastewater and land-based treatment asan emerging environment-friendly technology:a review[J].Water Environment Research,2021,93(11):2461-2504.[6]㊀LI W S,LI Y 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烧结沸石复合吸附剂的传热性能实验研究
Ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ａ ａ ｓ ｅ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｆＳ ｎ ｅ ｅ ｏ ｉ ｍ ｐ ｓｔ ｓ ｒ ｅ ｔ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ Ｈｅ ｔＴｒ ｎ ｆ ｒ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｉ ｔ ｒ ｄ Ｚｅ ｌ ｅ Ｃｏ ｏ ｉ Ａｄ ｏ ｂ ｎ ｔ ｅ
１ 前 言
提高吸附式制冷性能的重要途径 。目前对传热性 能 的研究主要集 中在提高 吸附剂 的导热系数 ， 减
吸附式 制 冷 可 利 用 低 品 位 余 热 和 可 再 生 能 小 接触热 阻 和增大 吸 附床 的换 热 面积 等方 面 。一
ｔｅ ａ ｃｎ ｕｔ ｉ ａ ．６ Ｗ／ ｍ ・ ｈｒ ｌ ｏｄ ｃｖ ｙｗ ｓｔ ０ ５４ （ ｍ ｉｔ ｏ Ｋ）ｗ ｉ ｃｅｓ ｙ６～８ｔ ｅ ｏ ｐｒｄｗｈｎ ａｄ ｉ ｓｃｍ ａｅ ｉ ｏｄｎｒ ｅｌｅｇ ｕｅ ｍ ｈ ｔ ａ
壮 韦小 雄 ，
２２ ０ ） ６ ６０
２０ ３ ２ ０ ２７；．山东大学 ， 山东济南
要 ： 研制 了一种新型的烧结沸石吸附剂单元管。对 ４种含水 的烧结沸 石吸附剂 的有 效导热系数 Ａ 进行 了实验研
究 。发现含水量 及脱附速率Ｏ／ ｔ Ａ ｘ Ｏ 对 影响很 大 ； 且烧结沸石 复合吸附剂 的有效导热 系数 明显高 于烧 结纯 沸石颗粒 和烧结 纯沸 石原 粉 ； 添加石墨后 ， 其有效 导热 系数最高达 到 ０ ５４ （ ・ ） 与散装 沸石颗 粒相比 ， ．６ Ｗ／ ｍ Ｋ ， 提高 ６—８ 。 倍 关键词 ： 吸附式制冷 ； 烧结沸石 ； 传热强化 ； 有效导热系数
ｈ ｇ ｅ ．Ｔｈ ｎ ｇ ａ ｈ ｔ ｓａ ｄ ｄ ｉ ｈ ｉ ｔｒ ｄ ｃ ｍｐ ｓｔ ａ ｓ ｒ ｅ ｔ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔ ａ ｔ ｍａ ｉ ｍ ｆ ｃ ｉｅ ｉｈ ｒ ｅ ｐ ｉ ｗａ ｄ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｅ ｅ ｏ ｏ ｉ ｄ ｏ ｂ ｎ ，ｅ ｐ ｒ ｒ ｅ ｎ ｅ ｍｅ ｔｌｒ ｓ ｌ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔｉ ｘ ｍｕ ｅ ｅ ｔ ｓ ｓ ｖ
沸石对亚硝胺吸附及降解的研究进展
Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｈ ｏ ｒ ｓ ｎ ｔ ｅＡｄｓ ｐｔｏ ｎｄ Ｄｅ ｒ ｄａ ｉ ｎ ｏ ｉｒ ｓ ｍ ｉ ｓｂ ｏ ｉｅ ｏｒ ｉ ｎ ａ ｇ ａ ｔｏ ｆ ｔ ｏ ａ ｎｅ ｙ Ｚｅ ｌｔ ｓ Ｎ
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ｃｅ ｙ ｏ ｅ ｌｔ ｔ ｔｌｃ ｍ ｐ ｕ ｓ ｏ ｉ ｃ ｔｏ Ｓｉ ｔｏ ｃ ｄ Ａ ｌｏ．ｈｅｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｒｓ ｎ ｔ ｅ ｏ ｌｏ ｔｏ ａ ｉ ｓｉ ｕ ＇ ｉｎｃ ｆｚ ｏ ｉ ｗｉ ｍｅａ ｏ ｏ ｎｄ ｍ ｄｆ ａｉ ｎ ｉ ｎｒ ｄｕ ｅ ． ｓ ｔ ｅ ｅ ｈ ｐ ｏｇ ｅ ｓｏ ｈｅｒｍ ｖａ ｆｎｉ ｓ ｍ ｎｅ Ｓｓ ｍｌ ｅ ｈ ｉ ｒ ｒ ｎａ ｒｚ ｄ． ｎ ｌ ｔ ｖｅｏ ｍ ｅ ｆｎｅ ｆ ｃｉｎａ ａｅｉｌ ｌ ｉａｅｔ ｅｐ ｌｕ ｉｎ ｏ ｎｉ ｏｓｍ ｉ ｓｉ ｏ ｐ ｃｅ ． ｉ ｅ Ｆｉａｌ ｈｅｄｅ ｌ ｐ ｎｔ ｙ ｏ ｗ ｕｎ ｔｏ ｌ ｔｒａｓｔ ｅｉ ｎ ｔ ｈ ｏ ｌｔｏ ｆ ｔ ａ ｎｅ Ｓｐｒ ｓ ｅ ｔｄ ｍ ｏ ｍ ｒ Ｋ ｅ ｏ ｄ ： ｅ ｌｔ； ｔｏｓｍ ｉ ； ｅ ｅ ｔ ｄｓ ｒ ｔｏ ｃ ｔｌ ｔｃｄｅ ｒｄ ｔｏ ｅ ｉｏ ｙ ｗ ｒ ｓ ｚ ｏ ｉ ｎｉ ａ ｎｅ ｓ ｌｃｉ ａ ｏ ｉｎ； ａａｙｉ ｇ ａ ａｉ ｎ； ｎｖｒ ｎｍｅ ｔｌ ｏｅ ｔ ｎ ｅ ｒ ｖｅ ｐ ｎ ａ ｔｃｉ ｐｒ ｏ
文 章编号 ： ２ ３９ ３ （０ ２０ ．０ ０ １ ０ ５ ．８ ７ ２ １） １０ ６ ．０
LiX沸石分子筛的改性及其氮氧吸附性能研究
LiX沸石分子筛的改性及其氮氧吸附性能研究沸石分子筛的非骨架阳离子以相对固定的形式分布于骨架结构中,具有一定的流动性,可进行离子交换反应。
沸石分子筛是一种优良的吸附剂,对极性小分子有很强的吸附能力,对于临界直径、极性、形状、不饱和度等不同的分子具有选择吸附性。
所以,沸石分子筛被广泛地应用于诸多领域,尤其是气体分离行业。
LiX沸石分子筛就是其中的代表,具有较好的氮氧吸附分离性能。
通过稀土金属Ce<sup>3+</sup>对LiX沸石分子筛进行阳离子交换改性,分析其对氮氧吸附性能的变化,有利于得到氧气吸附性能更好的沸石分子筛。
通过阳离子交换法在不同条件下对LiX沸石分子筛进行Ce<sup>3+</sup>改性,制备出Ce LiX沸石分子筛,并通过TG-DSC、FT-IR、XRD、SEM、XRF等表征方法分析了改性前后分子筛的组成及结构变化;通过BET、气体吸附分析了不同反应条件下得到的CeLiX 沸石分子筛的比表面积、孔径变化以及氮气和氧气的吸附性能;通过吸附模型拟合CeLiX分子筛对氮气和氧气的吸附,分析了CeLiX型沸石分子筛离子交换反应的动力学规律。
交换次数和交换剂浓度是CeLiX沸石分子筛结构特征的主要影响因素。
在一定的范围内,随着交换剂浓度的提高、交换次数的增加,CeLiX红外吸收峰和XRD 衍射峰的强度均会减弱,粉体表面变得粗糙,但CeLiX能够保持稳定的骨架和晶体结构。
当交换剂浓度和交换次数达到一定值时,继续增大交换剂浓度、增加交换次数,Ce LiX骨架和晶体结构容易遭到损坏、粉体表面变得光滑。
反应时间和反应温度对Ce LiX沸石分子筛的结构影响较小,随着反应时间的增加、反应温度的提高,CeLiX沸石分子筛红外吸收峰的强度均会减弱,但是都不会影响其骨架结构。
交换次数、交换剂浓度、反应时间和反应温度对CeLiX沸石分子筛比表面积、氮气吸附量和氧气吸附量均有一定影响,主要影响因素是交换次数和交换剂浓度。
NaX沸石复合吸附剂的性能与应用
图 1 3 种形状吸附剂的吸附性能比较 F ig. 1 A dso rp tivity com p a rison of the th ree sam p les
第 5 期
卢允庄, 等: N aX 沸石复合吸附剂的性能与应用
731
于沸石颗粒, 对单位体积的吸附剂, 复合吸附剂最大 脱附量比粉状的高 12% , 比颗粒状的高 55%. 2. 2 导热性能
2 复合吸附剂的性能
2. 1 吸附性能 为比较复合吸附剂块与沸石原粉、沸石颗粒的
吸附性能, 分别对这 3 种材料进行了试验. 因沸石粉 和沸石颗粒是不定型的, 其表面积对其吸附性能具 有一定的影响, 为此, 先将 3 种样品做成相同的形 状: 沸石粉在制块模具中直接加压成型, 所加压力与 制复合吸附块时的相同; 沸石颗粒则装填在一个用 钢丝网围成的相同形状的架子中. 再各取 100 g 暴 露于空气中、常温常压下吸附达到平衡的样品放置 在 100°C 的恒温炉内加热, 待充分脱附后再取到环 境中让其吸附, 在此过程中测定吸附块的质量m z 的 变化. 所得的结果如图 1 (a) 所示. 实验在常压下进 行, 脱附时间为 8 h. 由图可见, 复合吸附块与沸石 原粉的脱附速度、最大脱附量都十分接近, 且均比沸 石颗粒的高. 对于吸附速度, 开始时三者都很接近, 而到约 3 h 后, 复合吸附块的吸附速度相对沸石粉 的逐渐慢了下来. 在实际应用中比较单位体积吸附 剂的性能也很重要. 在相同体积 (100 mL ) 下, 3 种材 料脱附出的吸附质的质量m w 随时间的变化关系示 于图 1 (b). 从图 1 可看出, 复合吸附剂的吸附性能明显优
吸附剂的导热系数包括真实导热系数 Κr 和有 效导热系数 Κe, 前者即一般所说的导热系数, 是指吸 附剂在无传质, 即其吸附量不变时的导热系数, 后者 则考虑了传质对传热的影响. Κr 主要取决于吸附剂 的材料和吸附量, 并随着温度的升高而略增大. 图 2 的曲线 A 给出了在测试温度为 26°C 时, 上述复合 吸附剂的 Κr 随吸附量 x 的变化关系, 在该温度下达 到吸附平衡时, 此 Κr 的值为 0. 23 W (m ·K) , 是沸 石颗粒堆积床真实导热系数的 2 倍多. 图中的曲线 B 、C 和 D 为采用其他添加剂 (如 CaC l2) 或在不同制 备过程下得到的复合吸附剂的导热系数, 导热系数 的测量采用瞬态热丝法[5], 测量过程中吸附剂块在 密闭容器中达到热质平衡. 由图中可看出, 吸附量 x 对 Κr 的影响很大.
吸附分离技术研究进展
吸附分离技术研究进展吸附分离技术是指将流动相(气体或液体)与具有较大表面积的多孔固体颗粒相接触,流动相的一种或多种组分选择地吸附或持留于顺粒微孔内,从而达到分离目的的方法。
为了回收该组分和吸附剂的净制,作为吸附剂的固体颗粒需要再生,吸附和再生构成吸附分离的循环操作。
常用的吸附剂包括硅胶、氧化铝、活性炭、碳分子筛、沸石分子筛等[1]。
吸附是一表面现象,在流体(气或液)与固体表面(吸附剂)相接触时,流固之间的分子作用引起流体分子(吸附质)浓缩在表面。
对一流体混合物,其中某些组分因流固作用力不同而优先得到浓缩,产生选择吸附,实现分离。
吸附分离过程依据流体中待分离组分浓度的高低可分为净化和组分分离,一般以质量浓度10%界限[2],小于此值的称为吸附净化。
吸附是自发过程,发生吸附时放出热量,它的逆过程(脱附)是吸热的,需要提供热量才能脱除吸附在表面的吸附分子。
吸附时放出热量的大小与吸附的类型有关:发生物理吸附时,吸附质吸附剂之间的相互作用较弱,吸附选择性不好,吸附热通常是在吸附质蒸发潜热的2～3倍范围内，吸附量随温度升高而降低;而发生化学吸附时,吸附质吸附剂之间的相互作用强,吸附选择性好且发生在活性位上,吸附热常大于吸附质蒸发潜热的2～3倍。
在吸附分离技术的实际应用中,吸附剂要重复使用,吸附与脱附是吸附分离过程的必要步骤。
吸附剂脱附再生的实现方式主要有两种:提高吸附剂温度和用低吸附质浓度的流体。
吸附剂的性能决定着吸附分离技术的应用,因此吸附剂的开发一直是吸附分离技术的研发重点。
从含CO和N2的气体混合物中分离出CO，或从烯烃和烷烃气体混合物中分离出烯烃，用一般的吸附剂无法实现,因这些待分的物质性质相近,在吸附剂上有着相近的吸附容量,选择性差。
如果利用CO和烯烃分子都有л键和络合吸附具有化学吸附的专一性的特性，就可能开发出具有选择性吸附CO 和烯烃的专用吸附剂，多年来在这方面的研究开发取得了不少的结果[3-6]。
13X沸石颗粒吸附剂制备及钙吸附的性能研究
无 机 盐 工 业
２ ０
第４ ２卷 第 １ 期 １
２１ ０ ０年 １ １月
Ｉ ＮＯＲＧＡＮＩ Ｃ ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ ＮＤＵＳ ＳＩ ＴＲＹ
１ 沸 石 颗 粒 吸 附 剂 制 备 及 钙 吸 附 的 性 能研 究 木 ３ Ｘ
赵 启文 ， 张兴儒 ， 兰英 ， 屠 崔小 琴
６ ０ ℃ ． ｒｏｅ ， ａｃｕ ａ ｓｒｔ ｎｃ ｐ ｃｔ ｓｕ ｏ２ ． １ｍｇ ｇ，ｎ ｈ ｓ ａｅｗ ｓｏ ｌ ． ８ ． ｃｅ ｓｄａ ｓｒ ５ Ｍｏｅｖ ｒ ｃｌｉｍ ｂ ｏｐｉ ａ ａ ｉ ｗａ ｐｔ ５ ３ ／ ａ ｄｔｅｌ ｓｒｔ ａ ｎｙ１ ９ ％ Ｄｅｒａｅ ｄ ｏ ｏ ｙ ｏ
（ 海 大 学 化工 学 院 ， 海 西 宁 ８０ １ ） 青 青 １０ ６
摘
要： 向粉 末 状 １Ｘ 沸石 中添 加 黏 结 剂 、 孑 剂 、 等辅 助 物 料 ， 经 干 燥 、 温煅 烧 成 型 、 碎 、 分 制 得 颗 ３ 增 Ｌ 水 再 高 破 筛
粒状吸附剂 ， 并用于吸附溶液中的钙离子。对黏结剂进行筛选 ， 研究 了原料配 比、 煅烧温度 、 径 、 粒 吸附时问等因素
Ｚ ａ ｉｅ ，ｈ ｎ ｉｇｕ Ｔ ａｙｎ ， ｕ Ｘａｑｎ ｈｏＱｗ ｎ Ｚ ａ ｇＸｎ ｒ ，ｕＬ ｎ ｉｇ Ｃ ｉ ｉｏｉ
（ ｃｏｌｆＣ ｅ ｉ ｌ ｎ ｉ ｅｎ 。 ｉｇａ ｎｖｒｔ。ｉｉ １０ ６ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｈｍ ｃ ｇｎ ｒ ｇ Ｑｎｈ ｉ ｉ ｓｙＸｎｎ ８０ １ ，ｈｎ ａＥ ｅｉ Ｕ ｅｉ ｇ ａ
沸石静态吸附性能试验研究
度 则快 速下 降 ； 在ｌ Ｏ ｍｉ ｎ ～３ ０ ｍｉ ｎ吸附 时间 中 ， 氨 氮 的去 除率 和氨 氮浓 度 曲线逐渐 变得 平滑 ． ３ ０ ｍｉ ｎ中 后， 氨 氮浓 度下 降变 慢 ， 氨氮 的去 除率 上升 也就 变得 慢 了 ， 整个 沸石 吸 附氨氮 的体 系渐渐 趋 于平衡 ． 可见 沸 石具 有“ 快速吸附、 缓慢 平衡 ” 的特点 ． 在１ ０ ｍｉ ｎ时 ， 锥 形瓶 中氨 氮 的浓 度 为 １ ． ３ １ ｍｇ ／ Ｌ， 沸 石 对 氨氮 的去 除率 为 ７ ３ ． ８ ％； 在２ ０ ｍｉ ｎ时 ， 锥形 瓶 中氨氮 的浓 度 为 ０ ． ９ ６ ｍｇ ／ Ｌ， 沸石对 氨氮 的去 除率 为 ８ ０ ． ８ ； 在３ ０ ｍｉ ｎ时 ， 锥形 瓶 中氨氮 的浓 度 为 ０ ． ６ ５ ｍｇ ／ Ｌ， 沸 石对 氨氮 的去 除率为 ８ ７ ； ３ ０ ｍｉ ｎ以后 ， 沸 石 对氨
沸石 静 态 吸 附性 能 试 验研 究
代 学 民 陈 琼 吕 显。 张守明
（ １ ＿ 河北建筑工程学院 ， 河北 张家 口 ０ ７ ５ ０ ０ ０ ； ２ ．张 北 县 规 划 局 ， 河北 张家 口 ０ ７ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 利 用天然斜 发 沸石 作 为吸 附剂 ， 进行 沸石 静 态 吸 附性 能进行 试 验及 分析． 由试 验 结果
可知 ， 沸石 对铵 离子具有很 强的选择 性 离子 交换和 吸 附能力． 在１ ０ ｍｉ ｎ时 ， 锥 形瓶 中氨 氮的 浓
度为 １ ． ３ １ ｍｇ ／ Ｌ， 沸 石对氨 氮 的去除 率为 ７ ３ ． ８ ； 在 ２ ０ ｍｉ ｎ时 ， 锥 形瓶 中氨 氮的 浓度 为 ０ ． ９ ６ ｍｇ ／ Ｌ， 沸 石对氨 氮 的去除率 为 ８ ０ ． ８ ； 在 ３ ０ ｍｉ ｎ时 ， 锥 形瓶 中氨 氮的浓度 为 ０ ． ６ ５ ｍｇ ／ Ｌ， 沸石
沸石基材料吸附重金属离子研究
沸石基材料吸附重金属离子研究一、引言重金属离子是指密度大于5g/cm³的金属元素离子，通常具有高毒性、难降解、易积累等特性。
它们对环境和人体健康造成了严重的威胁，因此广泛关注。
沸石基材料因具有多孔性、可控性、高化学稳定性、低成本等优点，成为吸附重金属离子的优良吸附剂，对于重金属污染治理具有重要意义。
二、沸石基材料的研究进展1. 沸石基材料的种类沸石是一种天然形成的矿物质，广泛存在于火山喷发和热液活动的地区，具有大面积的三角形多孔结构，可以形成一系列不同的形态和大小，例如，泡沫沸石、纳米沸石、合成沸石等。
2. 沸石基材料的制备方法在实际应用中，沸石基材料通常是通过化学合成或物理制备方法制备的。
其中，化学合成是指通过溶胶凝胶法、水热合成法、模板法等化学反应制备沸石基材料，而物理制备方法是指通过离子交换、干燥、高温煅烧等方法制备沸石基材料。
3. 沸石基材料的吸附机制沸石基材料对重金属离子的吸附机制主要包括化学吸附、离子交换、表面吸附等，其中，化学吸附是指重金属离子和沸石基材料之间形成化学键，具有很高的吸附能力。
离子交换是指沸石基材料中的阳离子和重金属离子发生交换，具有较高的选择性和吸附速率。
而表面吸附则是指重金属离子在沸石基材料的表面上物理吸附，具有较低的吸附能力和选择性。
三、沸石基材料吸附重金属的研究进展1. 沸石基材料吸附镉离子的研究镉离子具有高毒性和难判别等特性，因此其对环境和人体健康的影响日益引起关注。
采用不同的沸石基材料可以有效地吸附镉离子。
例如，以天然沸石为主体，通过硝酸溶液处理、热处理等处理后，可以获得一种高效的吸附剂，其对镉离子的吸附率可达90%以上。
2. 沸石基材料吸附铬离子的研究铬离子在工业废水中广泛存在，具有很强的对生物毒性，对环境和人体健康产生负面影响。
通过利用沸石基材料吸附铬离子，可以有效地净化废水。
例如，以NaMg5-ZSM-5沸石为吸附剂，可以在酸性条件下充分吸附铬离子，对不同浓度铬离子的吸附率均在95%以上。
沸石吸附式制冷的研究现状与发展前景
署 等 人 【 出的 复 叠 式 三 效 制 冷 循 环 等 。 ２ 提
２吸附床传热方面 的研究状 况
由于 沸 石 分 子 筛 属 多 孔 介 质 材 料 ， 自 身 导 热 系数 很 低 。 早 用 来 提 高 吸 附 床 内 最 的 传热 的方 法 是 把 不 同 大 小 的 吸附 剂颗 粒 混合 ， 样 的 效 果 不 是 很 明显 。 这 目前 应 用 的 较 多 采 用 复 合 吸 附 剂 来 提
一
于 循 环 经 济性 的研 究 主 要 是 对 现 有 的 制 冷
循 环 改 进 和利 用 不 同 的驱 动 能 源 ， 姜 周 如
我 国学 者 姜 周 署［ 人 ， 出一 种 吸附 ２ １ 等 提 吸 收 复 叠 式 三 效 制 冷 循 环 ， 吸 收 式 制 将 冷 与 吸 附 式 制 冷 复 叠 于 同 一 系 统 ， 合 了 综 两者 的 优 点 。 循 环 以 沸 石 分子 筛 ／ 为工 该 水
高 吸 附 床 内的 传 热 性 能 ， 沸石 吸 附 剂 进 对 行 改 性 ， 合 吸 附 剂 一 般 是 将 沸石 与 粘 按 复 剂 混 合进 行 固 化 ， 传 热 性 能 与 采 用 的 粘 其 接 材 料 及 制 作 工 艺 有 很 大 的 关 系 。 允 庄 卢 等【将 沸石 加 入 一 种 硅溶 胶 ， ２ 在模 具 中加 压 成 型 制 成 复 合 吸 附 剂 ， 得 其 吸 附 平 衡 时 测 热 导率 为０ ２ Ｗ ／ｍＫ）比采 用颗 粒状 沸 石 ．３ （ ， 的 传 热 性 能有 很 大 程 度 的提 高 。 惠忠 等 赵 在 此基 础 对 整 体 成 型 的 复 合 吸 附 剂 进行 性 能 测 试 ， 复 合 吸 附 剂 的 填 充 密 度 进 行 改 对 进， 测得 其 制 冷 系数 Ｃ 约 为 ０ ２ ～０ ２ ， ＯＰ 。４ ． ８ 使 沸 石 的 能 效 方 面 有 了一 定 的提 高 在 而 后 的研 究 中 ， 月 梅 ， 正 飞 等 ， 傅 马
《2024年SBA-16及沸石改性的HKUST-1用于CO2吸附性能研究》范文
《SBA-16及沸石改性的HKUST-1用于CO2吸附性能研究》篇一SBA-16及沸石改性HKUST-1在CO2吸附性能研究中的应用一、引言随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，碳捕集和储存（CCS）技术的研究逐渐受到关注。
在众多的CCS技术中，吸附法因其在捕获二氧化碳（CO2）方面的高效性、经济性和环保性，而受到广泛关注。
在众多的吸附材料中，SBA-16及沸石改性的HKUST-1因其独特的结构和良好的吸附性能，成为研究的热点。
本文旨在探讨这两种材料在CO2吸附性能方面的应用及研究进展。
二、SBA-16的CO2吸附性能研究SBA-16是一种具有高比表面积和有序介孔结构的材料，其独特的结构特性使其在CO2吸附方面具有潜在的应用价值。
研究表明，SBA-16的孔径和表面化学性质对CO2的吸附性能具有重要影响。
首先，SBA-16的孔径大小对CO2的吸附能力有显著影响。
较大的孔径有利于CO2分子的扩散和传输，从而提高吸附速率和容量。
其次，SBA-16的表面化学性质也是影响CO2吸附的重要因素。
通过引入含氮、氧等极性基团，可以增强SBA-16与CO2分子之间的相互作用，从而提高其吸附性能。
三、沸石改性的HKUST-1的CO2吸附性能研究HKUST-1是一种具有高比表面积和良好稳定性的金属有机骨架（MOF）材料，其三维开放骨架结构有利于CO2分子的传输和吸附。
然而，HKUST-1的CO2吸附性能仍需进一步提高以满足实际应用的需求。
通过沸石改性可以优化HKUST-1的结构和性能。
沸石作为一种具有多级孔结构和丰富表面化学性质的天然材料，其引入可以增加HKUST-1的比表面积和孔容，提高其CO2吸附能力。
同时，沸石中的硅、铝等元素与HKUST-1中的金属离子发生相互作用，形成更强的CO2分子亲和力，进一步提高其吸附性能。
四、SBA-16及沸石改性的HKUST-1在CO2吸附中的应用对比在CO2吸附性能方面，SBA-16和沸石改性的HKUST-1均具有良好的表现。
国内外沸石转轮技术研发的现状和趋势
1、国外技术现状和趋势自上世纪60年代起，欧美等国家内已出现吸附富集-脱附浓缩-蓄热催化氧化后处理技术的应用，德国的Dürr公司、美国Megtec、Enguil公司和加拿大Biothermica公司等，在行业中占有绝大部分市场。
作为整体技术的核心材料，吸附剂品质的提升及其利用方式的改进对提升废气治理水平有显著帮助。
瑞典人Carl Munters创新性的提出将吸附材料做成具有蜂窝状结构的转轮用于分离过程的概念，并于1974年申请了专利。
1986年，瑞典Munters公司率先将蜂窝状沸石转轮用于VOCs废气处理。
1988年，日本株式会社西部技研公司将加工成波纹形和平板形的陶瓷纤维纸用无机黏合剂粘结在一起后卷成具有蜂窝状结构的转轮，然后将疏水性沸石涂覆在蜂窝状通道的表面得到吸附转轮，并将其成功用于VOCs净化处理。
此外，日本霓佳斯公司的相关产品也代表当前世界的先进水平。
目前在日本、美、欧等国和台湾地区，转轮吸附浓缩技术在低浓度、大风量工业有机废气的治理得到了普遍应用。
总体上来看，沸石吸附转轮的生产技术还掌握在国外企业手中，主要有瑞典的Munters公司、瑞典DST 公司、瑞典ProFlute公司、日本株式会社西部技研、日本霓佳斯（NICHIAS）公司、日本Daikin（大金）公司、美国atea-WKUSA等。
转轮浓缩后的VOCs采用的燃烧技术中最普遍、最高效、最彻底的治理技术是氧化燃烧技术和催化燃烧技术。
其中，催化燃烧技术能使VOCs在较低温度下发生氧化反应，有效降低设备运行功率。
在催化燃烧技术的基础上增加陶瓷蓄热体与余热再利用系统即为蓄热式催化燃烧技术（简称RCO），能够显著节能降耗。
上世纪日本三菱公司设计利用移动阀切换的蓄热装置，采用了具有高蓄热能力的陶瓷蜂窝体，并进行了实际应用。
除了对设备工艺的持续改进，催化剂的研发也是影响废气处理的关键内容。
国外研究者已报道了一系列Pd、Au、Ce、Al2O3负载的Pt等不同金属催化剂用于VOCs催化燃烧降解的实验结果。
硫酸改性沸石吸附去除水中硝酸盐的特性研究
化工与环保r硫酸改性沸石吸附去除水中硝酸盐的特性研究程婷（太原工业学院，山西太原,030008）摘要用浓硫酸对天然沸石改性,探讨了浓硫酸的浓度、改性时间和改性温度对改性效果的影响，并分析了改性在不同吸附影响因素下对硝酸盐废水的吸。
实验结：浓硫酸浓度为3%、改性时间为2h、改性温度60C,6&62%。
在吸附100mL浓度为10mg/L的硝酸盐废水时测得最佳吸附条件为:投加量为lg,吸附时间为2h,吸附温度为55°C,pH6。
得到吸附后硝酸盐废水的最咼84.16%。
关键词：硫酸沸石硝酸盐1绪论随着我国经济及消费水平的提高和工农业的快速崛起，地下水中硝酸盐的题已经在我国各个地区在，必须加以重视。
二十世纪末，在对的水结果显示中，绝分城市地区的地下水水于下滑且恶化现象严重，其中最的问题是硝酸盐为主要成分之一的“三氮”（NO厂一N、NO2一一N、氨氮）局口%。
是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸矿物，可以用作吸附剂、催化剂和离子交换剂匚?—3%。
但天的并不高，所以其吸附是一。
了提咼其吸，性的，提高其吸4。
2实验材料及方法2.1沸石的预处理将天然沸石用去离子水清洗至上清液澄清，过滤，烘干，备用。
2.2硫酸改性沸石制备在锥形瓶中加入一定体积的硫酸，然后加入一定量的经理后的，用恒温振荡器振荡，进行改性，改性后过滤，用子水清，石2—3次至中性,烘干备用$-6%。
2.3静态吸附实验称取一定量经过上述改性的沸石于锥形瓶中，加入一定的硝酸盐溶液，在室温下振荡一定时间，静止，过滤，测定，计算硝酸盐的。
3结果与讨论3.1标准曲线本实验采用酚二磺酸分光光度法（GB7480—87）,对水中所含有的硝酸盐离子进行检测，得出标3.2.1硫酸浓度对改性沸石的影响硫酸浓度为1%、3%、6%、12%、18%时对沸石改性的结图2所示。
65「05101520S4酸浓度/%图?硫酸浓度改性沸石对硝酸盐去除率的影响由图2分析得出，硫酸浓度1%时改性后的沸石对硝酸盐废水的57.46%,且会随着浓度的升高，当硫酸浓度为3%时，改性对硝酸盐的 最高为63.17%,当硫酸浓度超过3%时，改性对硝酸盐的会呈下降趋势,浓度为18%时降至47.60%。
沸石吸附钾离子的热力学研究
沸石吸附钾离子的热力学研究沸石（zeolite）是一种重要的技术材料，其具有良好的吸附性能，可被广泛应用于气体分离、气体净化、水处理、有机合成等领域。
近年来，研究者们开始重视沸石吸附钾离子的热力学行为，该领域越来越受到科学家们的关注。
沸石材料传统上用于吸附低碳酸酐，氮气，水汽等气体，研究表明，沸石也可用于吸附钾离子，这在净化高温高碱度的咸水中具有重要意义。
在吸附钾离子时，沸石也会受到一些热力学因素的影响，因此，研究这些因素及其影响有助于深入理解沸石吸附钾离子的特性，进而改进其应用能力。
首先，温度是影响沸石吸附钾离子的重要热力学因素，实验表明，随着温度的升高，沸石表面的吸附能力不断提高。
传统的Sintesis研究表明，当沸石的温度达到200℃时，它的吸附量将达到最大值，而此时的沸石对钾离子的吸附能力已经较大。
另一方面，碱度也是一个重要的热力学因素，不同碱度的咸水中的钾离子吸附量会有所变化。
实验表明，随着碱度的升高，温度上升后沸石的吸附量也会随之增加，其原因在于高碱度水中溶解态的钾离子会抑制钾离子吸附。
此外，表面结构也会影响沸石对钾离子吸附能力，表面结构更复杂的沸石具有较高的吸附性能，因为它有更多的表面配位位点可以与钾离子发生反应。
这些位点在吸附钾离子过程中提供了低能量的结合位点，从而有利于钾离子的分离和固定。
另外，沸石中的结构孔径也会影响钾离子对沸石材料的吸附。
实验表明，在不同温度下，随着孔径大小的增加，沸石材料的吸附能力也会相应增加。
最后，pH值是影响沸石吸附钾离子的另一重要热力学因素。
由于钾离子的官能团有差异，pH值的变化会影响钾离子的分布，从而导致沸石表面吸附的程度也有所变化。
根据已有的研究，当沸石处于中性pH环境时，它的吸附能力最大，而当pH值偏离中性时，沸石的吸附能力也会有所减弱。
综上所述，沸石吸附钾离子的热力学行为受到温度、碱度、表面结构和pH值等多种因素的影响，因此，深入理解这些因素及其影响有助于改进沸石的应用能力。
沸石mfi结构
沸石mfi结构全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：沸石是一种广泛存在于自然界的矿石，具有多种用途，其中沸石MFI结构是其重要的应用之一。
沸石MFI结构是指一种特定的沸石晶体结构，其独特的孔道结构和化学性质使其在吸附、催化和分离等领域具有广泛的应用价值。
本文将介绍沸石MFI结构的特点、制备方法、应用领域以及未来的发展趋势。
一、沸石MFI结构的特点沸石MFI结构是一种分子筛结构，其主要由硅氧四面体和铝氧四面体交替组成。
在MFI结构中，硅氧四面体形成了沸石的骨架结构，而铝氧四面体位于硅氧四面体之间，形成了孔道结构。
这种孔道结构具有严格的尺寸和形状选择性，使得沸石MFI结构在吸附和分离中具有重要的作用。
沸石MFI结构的孔道大小约为0.55纳米×0.55纳米，这使得其具有很强的选择性吸附能力。
通过调控沸石MFI结构的孔道大小和化学性质，可以实现对不同分子的选择性吸附和分离，从而在催化和分离领域发挥重要作用。
二、沸石MFI结构的制备方法沸石MFI结构的制备主要是通过硅源和铝源在碱性介质中的水热合成。
通常情况下，硅源为硅酸酯或硅酸盐，铝源为铝盐或氢氧化铝。
在水热合成过程中，通过调节反应物的比例、反应时间和温度等条件，可以控制沸石MFI结构的形貌和孔道结构。
还可以通过模板剂法合成沸石MFI结构，其中模板剂是一种有机物或无机盐，可以在沸石合成过程中引导晶体的形成，从而得到特定的孔道结构和形貌。
三、沸石MFI结构的应用领域沸石MFI结构在吸附、分离和催化领域具有广泛的应用。
在吸附方面，沸石MFI结构可以用于气体和液体的分离和净化，具有良好的选择性和吸附容量，特别适用于小分子的分离和富集。
沸石MFI结构还可以用于生物医药、环境保护和能源开发等领域。
通过调控沸石MFI结构的孔道大小和表面性质，可以实现对有害物质的吸附和分解，从而净化水体、空气和土壤。
四、沸石MFI结构的发展趋势随着科学技术的不断发展，沸石MFI结构在吸附、催化和分离领域的应用将得到进一步拓展。
纳博科 沸石转轮 吸附浓缩
纳博科沸石转轮吸附浓缩
纳博科（Nabokov）是一种新型吸附材料，具有较高的物理吸附性能。
它是一种多孔材料，具有大量微孔和介孔结构，能够有效地吸附和存储气体、液体和溶液中的分子。
沸石转轮是一种吸附浓缩技术，利用沸石吸附剂对气体或液体中的目标成分进行吸附，然后通过旋转转轮将吸附剂带到另一个区域进行脱附和浓缩。
这种技术通常应用于气体分离和液体分离过程中。
纳博科沸石转轮吸附浓缩技术结合了纳博科吸附材料和沸石转轮技术的优势，能够实现高效的吸附和浓缩过程。
其基本工作原理包括以下几个步骤：
1.吸附：纳博科吸附剂在吸附列上暴露在待处理的气体或液
体中，目标成分的分子被吸附剂表面的微孔和介孔结构吸附。
吸附会导致吸附剂中的目标成分浓度增加。
2.转轮旋转：转轮开始旋转，将含有吸附剂的区域转移到另
一个区域，通常是一个较低温的区域。
3.脱附：在另一个区域，温度升高，使吸附剂中吸附的分子
从吸附剂上解吸和脱附。
脱附过程会导致目标成分的浓度进一步增加。
4.浓缩：脱附后的气体或液体中的目标成分浓度更高，可以
进一步进行后续处理，例如分离、回收或浓缩等。
纳博科沸石转轮吸附浓缩技术在气体分离、气体净化、液体浓
缩和溶剂回收等领域有广泛应用。
它具有高效、可持续和环保的特点，能够实现目标成分的高效分离和浓缩。
沸石咪唑酯骨架材料合成及其在气体吸附分离领域的研究进展
（南开大学环境科学与工程学院，环境污染过程与基准教育部重点实验室，天津市城市生态环境修复与污染防治
重点实验室，天津 300350）
摘要：气体分离在石油化工和化工生产中有非常重要的作用。沸石咪唑酯骨架 （ZIFs） 作为一种新型的多孔材
料，具有大比表面积、高孔隙率、多样的结构组成和超高的热稳定及化学稳定性，成为该领域的研究热点。本
化
工
进
展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
· 2242 ·
综述与专论
2019 年第 38 卷第 5 期
DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1090
沸石咪唑酯骨架材料合成及其在气体吸附分离领域的研究进展
第一作者：薛雯丹 （1993—），女，博士研究生，研究方向为纳米结构功能材料与环境生物电化学。
通信作者：李凤祥，博士，讲师，从事水污染控制工程、生物质能源化、废水生态毒理及修复研究。E-mail: lifx@。
引用本文：薛雯丹, 朱绪娅, 周启星, 等 . 沸石咪唑酯骨架材料合成及其在气体吸附分离领域的研究进展[J]. 化工进展, 2019, 38(5): 2242-2251.
化学、有机化学和材料化学领域的研究热点[1-2]。
目前，已有超过 20000 种 MOFs 材料被合成，经典
的 MOFs 材料包括 IRMOFs （网状金属和有机骨架
材料）、ZIFs、MILs （莱瓦希尔骨架材料） 和 UiO
等。与传统沸石相比，MOFs 可供选择的金属离子
较多且价态和配位丰富，更重要的是，引入不同的
索更多的合成方法来调整晶体结构、提升 ZIFs 材料的吸附效率，才能使 ZIFs 从实验室走向工业化。
天然沸石研究报告
天然沸石研究报告摘要本研究报告对天然沸石进行了系统的研究和分析，包括其概述、性质和特点、应用领域等方面。
研究结果表明，天然沸石在环境净化、农业、建筑材料等领域具有广泛的应用前景。
1. 引言天然沸石是一种自然形成的矿物石，其化学结构具有特殊的孔隙结构和离子交换性能，因此在许多领域具有广泛的应用前景。
本文将重点对天然沸石的性质和特点进行探讨，并且分析其应用领域。
2. 概述天然沸石是一类具有多孔性的矿石，主要成分是硅酸盐和铝酸盐。
沸石的晶体结构由一系列的四面体单元组成，构成了具有孔隙结构的网状结构。
根据沸石中主要包含的阳离子种类，可将沸石分为不同的类型，例如钠沸石、钾沸石、铅沸石等。
沸石具有较强的离子交换性能，可以通过离子交换将环境中的有害物质去除。
另外，沸石的孔隙结构使其具有吸附能力，可以吸附并储存大量气体和溶质分子。
这使得沸石在环境净化、储气、储水和调节土壤养分等方面具有广泛的应用。
3. 性质和特点天然沸石的性质和特点主要包括以下几个方面：3.1 孔隙结构沸石的孔隙结构是其最重要的特点之一。
孔隙可以分为微孔、介孔和宏孔三种类型，这些孔隙形成了沸石的有效储存空间。
不同类型的沸石具有不同的孔隙分布和孔隙大小，因此在不同的应用领域中具有不同的效果。
3.2 离子交换性能沸石具有优异的离子交换性能，可以用于去除水中的钠离子、铵离子、重金属离子等有害物质。
通过将天然沸石与目标离子溶液接触，可以实现离子交换，从而净化水源。
3.3 吸附能力沸石具有较强的吸附能力，可以吸附和储存大量气体和溶质分子。
这使得沸石在储气、储水和调节土壤养分等方面具有重要的应用价值。
例如，在储能系统中，沸石的高吸附能力能够提高储能效率。
3.4 热稳定性天然沸石具有较好的热稳定性，可以在高温条件下保持其结构和性能稳定。
这使得沸石能够在高温环境中应用，例如在石油催化裂化和液化天然气等过程中可以作为催化剂或吸附剂使用。
4. 应用领域基于天然沸石的特性，它在以下领域具有广泛的应用：4.1 环境净化由于沸石的吸附和离子交换能力，它可以用于水和空气的净化。
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沸石吸附的研究进展
摘要：本文主要通过沸石分子筛吸附剂对碘吸附的原理及传质影响的研究，目的是加强认识脱碘的机理，为进一步开发沸石吸附剂的应用提供一定的理论依据。
同时针对目前国内外的研发及应用情况进行了概述，提出了存在的问题和解决的思路。
关键字：沸石脱碘吸附传质
前言
沸石是含碱土金属或碱金属的具有三维空间结构的硅铝酸盐晶体，分为天然沸石和人工沸石。
天然沸石空隙中充满大量的水分，加热时会沸腾而得其名。
人工合成沸石是以硅和含铝的盐为原料，经过水热合成大小与分子大小相当的材料，也称分子筛。
沸石的化学通式为M x/n[(AlO2)x(SiO2)y]·mH2O,其中M通常为Na、K、Ca等金属离子。
沸石比表面积适中，一般为500~800m2/g;其孔结构以微孔为主，孔径较小，一般主孔径最大不超过2.5nm，且分布均一。
沸石分子筛是通过氧硅四面体和氧铝四面体单元在过氧架桥作用下形成的，其中氧铝四面体带负电性，且孔道内分布有金属阳离子，容易与外界的阳离子发生交换，表现出离子交换性。
常用的分子筛全交换工作容量在2.0~2.5mg/g。
沸石是一种强极性吸附剂，极易水分子等极性分子，且由于自身铝硅比和孔径大小不同，对不同极性分子具有选择性，孔道内有可被交换的金属阳离子，对某些特定分子有特殊的吸附作用。
在废气处理方面，沸石可以吸附废气中的SO2和NO x，但是其吸附量低。
利用
改性方法可改变沸石的电性、孔径等，可以用来对不同分子特性和直径的气体进行吸附。
在水处理方面，利用沸石的离子交换能力，可以吸附去除废水中的氨氮，也可以利用利用改性沸石处理高氟污水或地下水，有价格低的优势，但吸附容量往往不高。
沸石吸附剂脱碘的特性就是一种选择性吸附，通过选择适合碘分子大小孔径的沸石制成吸附剂，达到吸附碘的目的。
二、沸石吸附剂的脱碘原理
1. 吸附原理
（1）物理吸附
沸石吸附剂吸附碘包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要是由于溶液中的碘与沸石分子筛固体表面之间存在范德华力（Van der waals），而产生了范德华吸附，它是可逆的。
当沸石分子筛表面分子与液体中碘之间的引力大于液体内部分子运动时，液体中的碘就被吸附在沸石分子筛表面上。
它们之间的吸引机理，与气体的液化和冷凝时的机理类似，其吸附热比较低。
从分子运动观点看，这些吸附在沸石吸附剂表面的分子由于分子运动，也会从固体表面脱离而进入液体中去，但其本身不发生化学变化。
所以物理吸附的特征就是吸附物质不发生任何化学反应，吸附的进程极快，参与吸附的各相间的平衡瞬时即可达到。
而且这种吸附通常在固体表面几个分子直径的厚度区域，单位体积固体表面所吸附的量非常小。
（2）化学吸附
化学吸附是由于沸石通过所存在的孔道和空腔中的阳离子交换，使其吸附性能发生较大变化，即沸石通过与含Ag的可溶性盐类溶液进行离子交换成银离子型沸石。
其脱碘的原理是这种载在沸石上的可交换的银离子从沸石上解离出来，与
碘相互作用，生成难溶的AgI而达到除去碘的目的，AgI存在有两种可能，一是
在微孔中，另一种是残留在流体中，具体因吸附过程中的吸附方式而已，化学通式为：
Ag-ZSM-5 + I-Ag I -ZSM-5
在化学吸附过程中，被吸附的碘离子和沸石吸附剂中的银发生化学作用，类似于化学反应。
因而，化学吸附的吸附热接近于化学反应的反应热，比物理吸附大得多。
因为在吸附过程中需化学键力作用，所以它选择性比较强，一般不可逆的。
而化学吸附容量的大小，随沸石吸附剂与碘形成的化学键力大小的不同而有差异。
并且需要一定的活化能，随着吸附温度的提高吸附量增加。
在相同的条件下，化学吸附（或解吸）速度都比物理吸附慢。
所以工业上一般是采用沸石吸附剂的化学吸附特性。