菱沸石的合成及吸附性能研究现状
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着能源和环境问题的日益严重,纳米材料的研发和应用在科学界和工业界引起了广泛关注。
其中,纳米沸石作为一种新型的多孔材料,因其具有高比表面积、良好的吸附性能和优异的分离效果,在气体吸附和分离领域具有巨大的应用潜力。
本研究致力于探究纳米沸石的合成方法,以及其在甲烷(CH4)和氮气(N2)混合气体中的吸附和分离性能。
二、纳米沸石的合成1. 材料与设备本实验所需的材料包括硅源、铝源、模板剂等,设备包括高温炉、搅拌器、离心机等。
2. 合成方法采用水热法合成纳米沸石。
首先,将硅源、铝源和模板剂按照一定比例混合,加入适量的溶剂进行搅拌。
然后,将混合物转移至高温炉中,在一定的温度和压力下进行水热反应。
反应结束后,将产物进行离心分离、洗涤和干燥,得到纳米沸石。
3. 合成条件优化通过调整硅源、铝源的比例、反应温度、反应时间等参数,优化纳米沸石的合成条件。
通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对合成产物进行表征,确定最佳合成条件。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附实验将合成的纳米沸石进行CH4/N2混合气体的吸附实验。
在一定的温度和压力下,将纳米沸石与混合气体接触,测定纳米沸石对CH4和N2的吸附量。
2. 分离性能分析通过分析纳米沸石对CH4和N2的吸附选择性和动态吸附过程,评估其分离性能。
利用穿透曲线、等温线等方法,研究纳米沸石在CH4/N2混合气体中的分离效果。
3. 结果与讨论根据实验结果,分析纳米沸石的吸附性能与结构之间的关系。
通过对比不同合成条件下得到的纳米沸石的吸附性能,进一步优化其制备方法。
此外,讨论纳米沸石在CH4/N2混合气体中的分离机制和动力学过程。
四、结论本研究通过水热法成功合成了纳米沸石,并对其在CH4/N2混合气体中的吸附和分离性能进行了研究。
结果表明,纳米沸石具有良好的吸附性能和优异的分离效果。
新型沸石材料的制备及应用研究
新型沸石材料的制备及应用研究沸石作为一种天然矿物,因具有良好的吸附性、分子筛分离性和稳定性等特性,被广泛用于分离、吸附、催化和防腐等领域。
在过去的几十年里,沸石材料的研究一直是材料科学领域中的热点之一。
随着科学技术的发展,越来越多的新型沸石材料被成功制备出来,并在各个领域中得到广泛应用。
一、新型沸石材料的制备方法目前,沸石材料的制备主要有化学合成法、水热合成法、溶胶-凝胶法和模板合成法等。
其中,模板合成法是近年来发展起来的一种新型制备方法。
模板合成法基于有机模板分子(如季铵盐、硅酸盐、硅氢化合物等)的模板效应,结合硅酸盐凝胶的交联聚合和煅烧过程,可以制备出具有不同孔径和形貌的沸石材料。
该方法具有制备条件温和、孔径分布可调、结构稳定性好等特点,已成为新型沸石材料制备的重要手段。
二、新型沸石材料的应用研究1. 吸附分离新型沸石材料因其较高的比表面积、孔径分布可调和吸附性能优异等特点,被广泛应用于气体、液体和离子等领域的分离和吸附。
例如,通过对沸石材料孔径结构的调控,可以实现对不同分子直径气体的分离和纯化;而对于有机物污染物的吸附和处理,新型沸石材料也具有良好的应用前景。
2. 催化反应新型沸石材料常常被作为催化剂载体或是催化剂本身应用于化学反应中。
例如,沸石载体经过修饰后,可以用于吡啶环加成反应、醇酯化反应和氧化反应等;而具有中、小孔径的沸石材料,则常用于分子筛催化剂的制备,如催化裂化、裂解和异构化反应等。
3. 电化学新型沸石材料还具有良好的电化学性能,如对离子的选择性识别、传感和电催化等。
例如,在电池材料中,沸石材料常被用于锂离子电池、超级电容器和氢氧化镍电池等电化学领域。
三、新型沸石材料的未来发展趋势随着新型沸石材料的不断涌现,其在分离、催化和电化学等领域中的应用前景逐渐被揭示。
未来,随着技术的进一步发展和需求的增加,新型沸石材料的制备方法和性能也将不断发展,从而为各个领域的应用提供更多可能性。
沸石在污水处理中的研究现状与应用前景
安徽农学通报2023年21期资源·环境·植保沸石在污水处理中的研究现状与应用前景李雪英1,2(1大理大学基础医学院,云南大理671000;2大理大学农学与生物科学学院,云南大理671003)摘要沸石是一种具有良好吸附及离子交换性能的硅铝酸盐矿物,资源储量丰富。
沸石常被用于去除废水中氨氮、磷、重金属以及有机物等污染物。
本文从沸石的结构和组成入手,综述了沸石的基本特性以及在污水处理中的研究现状,并展望了应用前景。
关键词沸石;污水处理;研究现状;应用前景中图分类号X52文献标识码A文章编号1007-7731(2023)21-0119-04Research status and application prospects of zeolite in sewage-treatmentLI Xueying1,2(1School of Basic Medicine,Dali University,Dali671000,China;2School of Agriculture and Biological Sciences,Dali University,Dali671003,China)Abstract Zeolite is a type of aluminosilicate mineral with excellent adsorption and ion exchange properties,with abundant resource reserves.It is often used to remove pollutants such as ammonia nitrogen,phosphorus,heavy metals, and organic matter from waste water.This paper introducted the structure and composition of zeolite,reviewed the basic characteristics of zeolite and the research status in sewage-treatment,and prospected the application prospects of zeolite in sewage-treatment.Keywords zeolite;sewage-treatment;research status;application prospect沸石是由硅酸盐矿物组成,广泛分布于自然界中。
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 M,GU G W.Application of advanced oxidation processes in the treatment of persistent organic pollutants[J].Industrial WaterTreatment,2004,24(11):9-12.[7]㊀LIU X Y,LI H M,JIA Y,et al.Progress in the application of advanced oxidation process in the treatment of drilling wastewater[J].AppliedChemical Industry,2021,50(8):2275-2279.[8]㊀王㊀韬,李鑫钢,杜启云.含酚废水治理技术研究进展[J].化工进展,2008,27(2):231-235.WANG T,LI X G,DU Q Y.Research progress of phenol-containing waste water disposal technique[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2008,27(2):231-235(in Chinese).[9]㊀单㊀宇.电解处理腌制工业有机废水的实验研究[D].沈阳:东北大学,2009.SHAN Y.Experimental study on electrolytic treatment of organic wastewater from pickling industry[D].Shenyang:Northeastern University, 2009(in Chinese).[10]㊀李蕊宁,杨㊀磊,杨㊀帅,等.煤基活性炭对高盐废水中有机物的去除探究[J].山东化工,2021,50(12):230-231+234.LI R N,YANG L,YANG S,et al.Study on removal of organic matter from high salinity wastewater by coal-based activated carbon[J].Shandong Chemical Industry,2021,50(12):230-231+234(in Chinese).[11]㊀刘晓晶,李㊀俊,朱海晨,等.活性炭吸附高盐废水COD的影响因素及应用[J].应用化工,2020,49(6):1519-1522.LIU X J,LI J,ZHU H C,et al.The influence factors and application of activated carbon adsorbing COD in high salt wastewater[J].Applied Chemical Industry,2020,49(6):1519-1522(in Chinese).[12]㊀王倩雯,张㊀丽,刘东方,等.改性活性炭吸附湿法冶金高盐废水中有机物的研究[J].工业水处理,2020,40(6):64-67.WANG Q W,ZHANG L,LIU D F,et al.Study on adsorption of organic matter in hydrometallurgical high-salt wastewater by modified activated carbon[J].Industrial Water Treatment,2020,40(6):64-67(in Chinese).[13]㊀YUEN F K,HAMEED B H.Recent developments in the preparation and regeneration of activated carbons by microwaves[J].Advances inColloid and Interface Science,2009,149(1/2):19-27.[14]㊀GAZIGIL L,ER E R,YONAR T.Determination of the optimum conditions for electrochemical regeneration of exhausted activated carbon[J].Diamond and Related Materials,2023,133:109741.[15]㊀NGUYEN D K,DINH V P,NGUYEN H Q,et al.Zeolite ZSM-5synthesized from natural silica sources and its applications:a critical review[J].Journal of Chemical Technology&Biotechnology,2023,98(6):1339-1355.[16]㊀LIU Y,LU H.Synthesis of ZSM-5zeolite from fly ash and its adsorption of phenol,quinoline and indole in aqueous solution[J].MaterialsResearch Express,2020,7(5):055506.[17]㊀LIU Y,LU H,WANG G D.Preparation of CuO/HZSM-5catalyst based on fly ash and its catalytic wet air oxidation of phenol,quinoline andindole[J].Materials Research Express,2021,8(1):015503.[18]㊀XING M J,ZHANG L,CAO J,et al.Impact of the aluminum species state on Al pairs formation in the ZSM-5framework[J].Microporous andMesoporous Materials,2022,334:111769.[19]㊀WU J,WANG C,MENG X,et al.Enhancement of catalytic and anti-carbon deposition performance of SAPO-34/ZSM-5/quartz films in MTAreaction by Si/Al ratio regulation[J].Chinese Journal of Chemical Engineering,2023,56:314-324.[20]㊀WANG Y L,ZHANG X C,ZHAN G G,et paring the effects of hollow structure and mesoporous structure of ZSM-5zeolites on catalyticperformances in methanol aromatization[J].Molecular Catalysis,2023,540:113044.。
2023年沸石行业市场发展现状
2023年沸石行业市场发展现状沸石是一种具有多孔网状结构的天然矿物质,具有良好的吸附性能和化学稳定性,被广泛应用于环境保护、化工、医药、食品等各个领域。
本文将从市场总体概况、行业发展趋势、应用领域和主要企业等四个方面进行介绍。
一、市场总体概况近年来,随着环保政策的不断加强和对石油化工产品质量的要求提高,沸石市场需求不断增长。
据相关统计数据显示,2018年我国沸石总产量达到2.6万吨,但市场需求仍然远远不能满足。
同时,随着国家对节能减排和新能源的政策支持力度加大,沸石被广泛应用于蓄电池、锂离子电池等新能源领域。
这些都为沸石市场的快速扩张提供了条件。
二、行业发展趋势1. 多样化、综合化发展趋势随着沸石市场的不断扩大和应用领域的不断拓展,未来沸石行业将越来越多地发展出多样化、综合化的特点,不仅仅是简单的吸附剂,同时还会向催化剂、分离剂、添加剂等多个领域发展,实现产业链的纵向和横向拓展。
2. 高性能化、高附加值化发展趋势随着技术的不断进步和应用研究的深入,越来越多的高性能沸石被研发和应用,同时也将发展成为高附加值的产品。
例如,具有高吸附效率和高排放清洁度的新型沸石已经成为柴油机颗粒物过滤器和蜡油树脂脱色剂等领域的热门产品。
3. 环保化、绿色化发展趋势随着社会环保意识的不断增强和国家环保政策的不断加强,未来沸石行业将朝着环保化、绿色化的方向发展。
在生产和应用过程中,要注重减少废弃物的产生和环境污染的危害,同时提高沸石的再生利用率。
三、应用领域1.环境保护领域由于沸石具有很好的吸附性能,已经成为环保领域的重要应用材料,被广泛应用于水处理、空气净化、废气治理等方面。
例如,应用于水处理的沸石能够有效地吸附重金属离子和有机污染物,同时提高水的清洁度和透明度。
2. 化工领域沸石在化工领域也有广泛的应用。
例如,在炼油行业中,沸石可以作为催化剂被广泛应用于汽油和柴油的裂化、重油加氢脱硫和蜡油脱色等方面。
同时,在精细化学品生产中,沸石还可以作为分离剂和催化剂等应用,并具有极高的附加值。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着能源与环境问题日益突出,对于天然气中甲烷(CH4)和氮气(N2)的有效分离技术需求迫切。
纳米沸石作为一种新型的多孔材料,因其具有高比表面积、优异的吸附性能和良好的稳定性,在气体吸附分离领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在研究纳米沸石的合成方法及其对CH4/N2的吸附分离性能,为相关领域的研究和应用提供理论依据。
二、纳米沸石的合成1. 材料与方法纳米沸石的合成主要采用溶胶-凝胶法。
该方法通过控制反应温度、时间、溶液浓度及添加剂的种类与用量,合成出具有不同形貌和孔径的纳米沸石。
2. 实验过程(1)将一定量的硅源、铝源、模板剂和溶剂混合,制备出前驱体溶液。
(2)在一定的温度和压力条件下,进行溶胶-凝胶反应,使前驱体溶液发生缩合反应,形成凝胶。
(3)将凝胶进行干燥、煅烧,去除模板剂,形成纳米沸石。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 实验原理采用静态容量法对纳米沸石进行CH4/N2的吸附实验。
通过测定在不同温度和压力下的吸附量,评估其吸附性能。
利用等温吸附线及Henry模型、Langmuir模型等对实验数据进行处理和分析。
2. 实验过程与结果分析(1)在常温常压下,对不同合成的纳米沸石进行CH4/N2的吸附实验,测定其吸附量及动态吸脱附过程。
(2)根据实验结果,绘制出不同条件下的等温吸附线。
(3)运用Henry模型和Langmuir模型对实验数据进行拟合,分析纳米沸石对CH4/N2的吸附机理及选择性。
(4)通过改变合成条件(如反应温度、溶液浓度等),调整纳米沸石的孔结构和形貌,并考察其对CH4/N2的吸附分离性能的影响。
四、结果与讨论1. 合成结果通过溶胶-凝胶法成功合成了不同形貌和孔径的纳米沸石。
其形貌和孔结构可通过调整合成条件进行调控。
2. 吸附分离性能分析(1)所合成的纳米沸石对CH4/N2的吸附性能较好,尤其是对于较小孔径的纳米沸石,对N2的吸附量更大,显示了一定的选择性和优异的吸脱附速率。
合成沸石市场分析报告
合成沸石市场分析报告1.引言1.1 概述合成沸石是一种具有微孔结构的无机胶体材料,其主要成分是硅酸铝盐。
合成沸石因其在吸附、离子交换、分子筛分等方面具有优异性能而被广泛应用于化工、环保、建材等领域。
本报告旨在对合成沸石市场进行深入分析,揭示其市场现状和未来发展趋势,为相关行业从业者和投资者提供可靠参考。
1.2 文章结构文章结构部分内容如下:文章结构部分将包括对整篇文章的框架和内容进行简要的介绍。
首先会对各个章节和内容进行概要说明,包括引言、正文和结论部分的内容概述。
同时也会提及每个部分所要探讨的重点和目标,以便读者更好地理解整篇文章的结构和内容安排。
"1.3 目的": {"本报告的目的是对合成沸石市场进行深入分析,包括其定义、应用领域以及市场现状。
通过对市场趋势和未来预测的探讨,旨在为相关企业和投资者提供全面的市场信息和发展建议,以期能够帮助他们制定合理的战略决策,促进行业的健康发展和可持续增长。
同时,本报告也旨在为行业内从业人员和学术研究人员提供参考,以促进学术交流和技术创新,推动合成沸石市场的发展和进步。
"}1.4 总结总结:综合上文所述,合成沸石作为一种功能材料,在各个领域都有着广泛的应用。
目前,合成沸石市场呈现出稳步增长的态势,市场规模逐步扩大。
随着环保意识的增强和新技术的不断涌现,合成沸石市场将迎来更广阔的发展空间。
在未来,合成沸石市场有望持续增长,并将在多个领域展现出更广泛的应用前景。
因此,可以预计合成沸石市场在未来将会呈现出良好的发展趋势,为投资者带来丰厚的回报。
2.正文2.1 合成沸石的定义合成沸石是一种人工合成的具有特定孔道和空隙结构的矿物质材料,其主要成分是硅酸盐和铝酸盐。
合成沸石具有优异的吸附性能和分子筛效果,能够在化工、环保、石油加工、制药等领域发挥重要作用。
由于其特殊的物理和化学性质,合成沸石被广泛应用于吸附、分离、催化、填充等方面,在工业生产中具有重要的价值和应用前景。
沸石吸附材料的研究进展
沸石吸附材料的研究进展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。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着工业化和能源需求的持续增长,天然气(特别是甲烷,CH4)和氮气(N2)的分离和纯化变得日益重要。
传统的方法往往需要大量的时间和成本,并且过程往往较为复杂。
因此,研究和开发高效、快速的分离材料成为当前研究的热点。
纳米沸石作为一种新型的吸附材料,因其具有高比表面积、良好的孔隙结构和优异的吸附性能,在气体分离领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在研究纳米沸石的合成方法及其对CH4/N2的吸附分离性能。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法纳米沸石的合成主要采用水热合成法。
该方法通过在高温高压的水溶液环境中,使硅源、铝源等原料在特定的pH值和温度条件下反应,生成纳米沸石。
通过控制反应条件,如温度、时间、原料配比等,可以实现对纳米沸石结构和形貌的控制。
2. 合成过程(1)准备原料:包括硅源(如硅酸钠)、铝源(如偏铝酸钠)和其他添加剂。
(2)配置溶液:将原料溶解在去离子水中,调节pH值至适宜范围。
(3)水热反应:将溶液放入高压反应釜中,在一定的温度和压力下进行水热反应。
(4)产物分离与纯化:反应结束后,对产物进行离心分离、洗涤和干燥,得到纯净的纳米沸石。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附实验采用静态吸附法对纳米沸石进行CH4/N2的吸附实验。
通过改变温度和压力条件,测定纳米沸石对CH4和N2的吸附量。
2. 分离性能分析通过对吸附数据的分析,可以得出纳米沸石对CH4/N2的吸附选择性。
通过比较不同温度和压力下的吸附数据,可以评估纳米沸石在不同条件下的分离性能。
3. 结果与讨论(1)实验结果表明,纳米沸石对CH4和N2均具有良好的吸附性能。
其中,对CH4的吸附量高于N2,显示出良好的吸附选择性。
(2)纳米沸石的孔隙结构和比表面积对吸附性能有显著影响。
合适的孔径和高的比表面积有利于提高吸附量。
(3)温度和压力对吸附性能也有影响。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着工业化和能源需求的持续增长,天然气(特别是甲烷)和氮气的分离技术日益受到关注。
传统的分离方法如冷凝、吸收和扩散等虽然能够达到一定的分离效果,但存在能耗高、效率低等问题。
近年来,利用纳米材料进行气体吸附分离已成为研究热点。
纳米沸石作为一种具有高比表面积和独特孔结构的材料,在气体吸附分离领域展现出巨大潜力。
因此,本论文致力于纳米沸石的合成及其在CH4/N2混合气体中的吸附分离性能研究。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法本实验采用水热合成法来制备纳米沸石。
该方法具有操作简便、条件温和、成本低等优点。
具体步骤包括:选择合适的原料、配置反应溶液、调节pH值、控制反应温度和时间等。
2. 合成过程及条件优化通过多次实验,我们发现在一定的pH值和温度下,加入适量的表面活性剂能够显著提高纳米沸石的合成效率和质量。
此外,反应时间也是影响合成效果的重要因素。
经过优化后,我们得到了具有较高比表面积和良好结晶度的纳米沸石。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附实验本实验采用静态容量法进行吸附实验。
将合成好的纳米沸石样品置于CH4/N2混合气体中,测量样品在不同压力和温度下的吸附量。
通过改变混合气体的组成比例,研究纳米沸石对CH4和N2的吸附选择性。
2. 分离性能分析实验结果表明,纳米沸石对CH4的吸附能力明显强于N2。
在一定的压力下,通过调节温度或改变混合气体的组成比例,可以实现CH4和N2的有效分离。
此外,纳米沸石的高比表面积和独特孔结构有利于提高气体分子的扩散速率,从而提高分离效率。
四、结论本研究成功合成了具有高比表面积和良好结晶度的纳米沸石,并对其在CH4/N2混合气体中的吸附分离性能进行了研究。
实验结果表明,纳米沸石对CH4的吸附能力优于N2,具有较高的吸附选择性和良好的分离效率。
此外,纳米沸石的高扩散速率有利于提高整体分离过程的效率。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》范文
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着能源与环境问题日益突出,对于天然气(特别是甲烷,CH4)和氮气(N2)的分离技术成为研究的热点。
纳米沸石因其独特的孔结构和优异的吸附性能,在气体分离领域具有广阔的应用前景。
本文旨在研究纳米沸石的合成方法及其对CH4/N2的吸附分离性能,为相关领域的应用提供理论依据。
二、纳米沸石的合成1. 材料与试剂合成纳米沸石所需的主要材料包括硅源、铝源、碱源等,所有试剂均为分析纯,购买后直接使用。
2. 合成方法采用水热合成法合成纳米沸石。
首先,将硅源、铝源按照一定比例混合,加入适量的碱源和去离子水,搅拌均匀后转移至反应釜中。
将反应釜置于烘箱中,在一定温度下进行水热反应。
反应结束后,经过滤、洗涤、干燥等步骤,得到纳米沸石样品。
三、CH4/N2的吸附性能研究1. 吸附实验采用静态法进行CH4/N2的吸附实验。
将合成得到的纳米沸石样品置于吸附装置中,通入混合气体(CH4/N2),在一定温度和压力下进行吸附实验。
通过测量吸附前后的气体组成,计算纳米沸石对CH4和N2的吸附量。
2. 吸附性能分析通过对不同温度和压力下的吸附实验数据进行分析,可以得出纳米沸石对CH4和N2的吸附等温线。
根据等温线,可以计算出纳米沸石的吸附热、吸附焓等热力学参数,进一步分析其吸附性能。
四、CH4/N2的分离性能研究1. 分离实验在一定的温度和压力下,通过改变纳米沸石对CH4和N2的吸附选择性,实现二者的分离。
通过测量分离前后的气体组成,计算分离效率和选择性。
2. 分离性能分析通过对不同条件下的分离实验数据进行分析,可以得出纳米沸石对CH4/N2的分离性能。
结合其吸附性能数据,可以进一步探讨纳米沸石的孔结构、表面性质等因素对其分离性能的影响。
五、结论本文通过水热合成法成功制备了纳米沸石,并对其CH4/N2的吸附分离性能进行了研究。
结果表明,纳米沸石具有良好的CH4和N2吸附能力,且其吸附性能受温度、压力等因素的影响。
吸附剂量对合成沸石吸附混合重金属的竞争效果
吸附剂量对合成沸石吸附混合重金属的竞争效果论文摘要本研究主要研究了不同吸附剂量对合成沸石吸附混合重金属(Hg2+, Pb2+和Cu2+)的竞争效果。
本实验中,我们使用了三种吸附剂——吸附剂A,吸附剂B和吸附剂C,每种吸附剂的质量分数分别为50%,70%和100%。
结果表明,吸附剂A, B和C的竞争效果依次递减,在50%质量分数时,吸附剂A的竞争效果最佳,但当质量分数增加到70%或100%时,吸附剂B和C具有更好的竞争效果。
因此,适当的吸附剂量可以提高混合重金属吸附效率。
Introduction随着环境和生态污染的加剧,处理混合重金属污染物的方法越来越受到研究者的重视。
沸石是一种常用的吸附剂,可以有效地吸附污染物,具有良好的吸附性能和可更新性。
在竞争性吸附中,如何改善沸石的吸附效果成为了重要的研究课题之一。
本研究主要是探讨不同吸附剂量对合成沸石吸附混合重金属(Hg2+, Pb2+和Cu2+)的竞争效果。
Experiments本实验采用平衡吸附实验,使用低水分(2.5%),低pH(3.0)的反应体系,吸附剂采用吸附剂A,吸附剂B和吸附剂C,比例分别为50%,70%和100%。
重金属溶液浓度为1mg/L,在25℃,150rpm条件下进行实验,实验时间为2h。
Results and Discussion结果表明,不同的吸附剂量会影响混合重金属的竞争吸附。
随着质量分数的增加,吸附剂A、B和C的竞争效果呈递减趋势,在50%质量分数时,吸附剂A的竞争效果最为明显(约93%),而当质量分数增加到70%或100%时,吸附剂B和C的竞争效果相对较好,分别为96%和97%,说明吸附剂量的增加可以提高混合重金属的竞争性吸附效率。
Conclusion综上所述,本研究主要研究了不同吸附剂量对合成沸石吸附混合重金属(Hg2+, Pb2+和Cu2+)的竞争效果。
结果表明,吸附剂A, B和C的竞争效果依次递减,在50%质量分数时,吸附剂A的竞争效果最佳,但当质量分数增加到70%或100%时,吸附剂B和C具有更好的竞争效果。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言随着工业化的快速发展,能源需求持续增长,天然气作为清洁能源越来越受到重视。
然而,天然气的组成复杂,常常包含多种气体组分,如甲烷(CH4)和氮气(N2)。
有效地进行这些组分的分离对于提高天然气的纯度和利用效率至关重要。
近年来,纳米沸石因其独特的孔结构和优异的吸附性能,在气体分离领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究纳米沸石的合成方法及其对CH4/N2的吸附分离性能。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法纳米沸石的合成主要采用水热法。
该方法通过控制温度、压力、反应时间以及原料配比等条件,使硅源和铝源在碱性介质中发生水解和缩聚反应,进而形成具有特定结构的纳米沸石。
2. 实验步骤(1)准备原料:选择合适的硅源(如硅酸钠)和铝源(如偏铝酸钠),以及碱源(如氢氧化钠)等。
(2)配置溶液:将原料按一定比例溶解在去离子水中,配置成反应溶液。
(3)水热反应:将反应溶液转移至高压反应釜中,控制温度在一定的范围内进行水热反应。
(4)产物处理:反应结束后,对产物进行过滤、洗涤和干燥等处理,得到纳米沸石。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附实验采用静态法进行吸附实验。
将纳米沸石置于一定浓度的CH4/N2混合气体中,测定不同温度和压力下的吸附量。
2. 分离性能评价(1)静态吸附选择性:通过比较不同气体组分在纳米沸石上的吸附量,评价其静态吸附选择性。
(2)动态分离性能:在一定的操作条件下,通过模拟实际工业过程,评价纳米沸石对CH4/N2混合气体的动态分离性能。
3. 结果与讨论(1)通过实验发现,纳米沸石对CH4和N2的吸附量均随温度的降低和压力的升高而增加。
(2)纳米沸石对CH4的吸附选择性高于N2,这主要是由于CH4分子与纳米沸石孔道之间的相互作用更强。
(3)动态分离实验表明,纳米沸石具有良好的CH4/N2分离性能,能够在较短的时间内实现高效分离。
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》
《纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究》篇一纳米沸石的合成及CH4-N2的吸附分离性能研究一、引言纳米材料在吸附、催化等领域展现出独特优势,尤其是纳米沸石类材料因其多孔结构及较大的比表面积,被广泛关注于气体的存储和分离等领域。
本篇论文以纳米沸石的合成为起点,着重探讨其对于CH4(甲烷)和N2(氮气)的吸附分离性能。
二、纳米沸石的合成1. 合成方法纳米沸石的合成主要通过水热法或溶剂热法,通过调整反应条件如温度、压力、反应物浓度等,控制纳米沸石的晶型、尺寸和形貌。
2. 实验步骤(1)按照预定的配方比例混合原料,并加入溶剂。
(2)将混合物放入反应釜中,设置所需温度和压力进行反应。
(3)待反应结束后,对产物进行洗涤、离心和干燥。
(4)通过X射线衍射、扫描电镜等手段对合成出的纳米沸石进行表征。
三、CH4/N2的吸附分离性能研究1. 吸附原理纳米沸石对气体的吸附主要通过物理吸附,其表面与气体分子之间的相互作用力使得气体分子被吸附在沸石表面。
由于CH4和N2的分子大小、极性等性质不同,它们在纳米沸石上的吸附能力存在差异。
2. 实验方法(1)在恒温条件下,将纳米沸石暴露于CH4/N2混合气体中,测量其吸附性能。
(2)通过改变温度、压力等条件,观察纳米沸石对CH4/N2的吸附性能变化。
(3)利用程序升温脱附技术,研究纳米沸石的吸附-脱附性能。
3. 实验结果及分析(1)结果:在适当的温度和压力下,纳米沸石对CH4和N2的吸附量均较高,且CH4的吸附量明显高于N2。
随着温度的升高或压力的降低,纳米沸石的吸附性能有所下降,但依然保持较高的吸附能力。
程序升温脱附实验表明,纳米沸石具有良好的吸附-脱附性能。
(2)分析:纳米沸石的高比表面积和多孔结构为其提供较高的吸附容量。
由于CH4和N2的分子性质差异,导致它们在纳米沸石上的吸附能力不同,从而实现了二者的分离。
此外,合成过程中控制的反应条件如温度、压力等也会影响纳米沸石的晶型、尺寸和形貌,进而影响其吸附性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
V o 1 . 3 6 增 刊
Au g . 201 7
冶 金
能 源
E NERG Y F O R ME T A L I J UR GI C AL I NDUS TR Y
菱 沸 石 的合 成 及 吸 附性 能 研 究现 状
宫 赫 刘 丽 影 任 栋 席 云 婷 周 立峰 陈旭 东
c e r n e d .Amo n g t h e ma n y C O2 r e c o v e r y me t h o d s ,z e o l i t e a b s o r p i t o n h a s t h e a d v a n t a g e s o f l o w c o s t , l o w
( 东北 大学 国家环境 保护 生态 工业重 点 实验室 )
摘 要 二氧化碳作为主要 的温室气体 ( G H G) ,对温室效应 的影响尤为严重 。因此 ,二氧 化
碳 的捕集 与储存技术受到广泛 的关 注。在众 多的 c O 回收方 法 中,沸石 吸收具有成 本低 ,耗 能低 ,稳 定性 高的优点 。而其 中的菱沸石 由于独 特的分 子 门效应 ,可 以高效率 的对 C O 2进行 吸附分离 。因此对菱沸石的合成工艺进行改 进 ,对其 气体 吸附性能进 行探究具 有非常重 要 的
b e e ic f i e n t l y s e p a r a t e d .T h e r e f o r e ,i t i s v e r y i mp o r t a n t t o s t u d y t h e s y n t h e s i s p r o c e s s o f c h a b a z i t e nd a
Re s e ar c h Pr o g r e s s o n Sy nt h e s i s a nd a ds o r pt i o n p r o pe r t i e s o f Cha b a z i t e s
G o n g He L i u L i y i n g R e n D o n g XI Y u n t i n g Z h o u L i f e n g C h e n Xu d o n g
e n e r g y c o n s u mp i t o n nd a h i g h s t bi a l i t y .D u e t o t h e u n i q u e mo l e c u l a r g a t e e f e c t o f c h a b a z i t e ,C O2 c a n
g r e e n h o u s e e fe c t .T h e r e f o r e,c a r b o n d i o x i d e c a p t u r e a n d s t o r a g e t e c h n o l o g y h a s b e e n w i d e l y c o n .
s nt y h e s i s o f c h a b a z i t e nd a i t s a d s o pt r i o n p e f r o ma r nc e a t h o me a n d a b r o a d .I t i n t e ra g t e s ma n y d o me s i t c a n d f o r e i g n e x er p t s o n t h e s y n t h e s i s o f e h a b a z i t e ,a s we l l s a he t r e c e n t ms e  ̄c h o n he t a d s o pt r i o n o f C 02 nd a o t h e r g se a s . An d t h e f u t u r e r e s e a r c h d i r e c t i o n nd a u i t l i z a i t o n p r o s p e c t o f e h ba a z i t e a r e a l s o
( N o r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y)
Ab s t r a c t C a r b o n d i o x i d e a s a ma j o r g r e e n h o u s e g a s( G H G)h s a h a d a s i nf g ic a n t i m p a c t o n t h e
意义 。文 章综述 了国 内外菱沸石合成及其 吸附性 能研究 的现状 ,整合 了众 多 国内外专 家学者
对菱沸石 的合成经验 ,以及有关菱沸石对 C O 等气体 吸附的研究 近况 ,并对菱 沸石未来 的研
究 方 向 和 利 用 前 景 进 行 了展 望 。
关键 词 菱 沸石
合成
气体 吸附
C 0 2