有机胺功能化Al_2O_3吸附CO_2性能研究

采用浸渍法制备有机胺功能化Al_2O_3二氧化碳吸附剂,利用XRD、N_2吸附-脱附、FT-IR和热重分析等方法对样品进行表征,在固定床反应器中评价吸附剂对模拟烟道气的CO2动态吸附性能,结果表明,有机胺活性组分负载到Al_2O_3载体介孔孔道内,四乙烯五胺(负载量20%)Al2O3样品具有最高的穿透吸附活性68.3 mg/g,经20次吸附-脱附循环实验其吸附活性仅下降6.7%,因此该吸附剂在烟道气捕集CO_2具有较高的工业应用价值.     

Pt/Ba/TiCeO的NOx储存-还原性能

采用共沉淀-浸渍法制备了新型NOx储存-还原催化剂Pt/Ba/TiCeO,通过对催化剂进行NOx吸附储存、NOx程序升温脱附、N2吸附-脱附等实验,考察了该催化剂的NOx储存性能.结果表明,在Pt/Ba/TiCeO中,TiCeO具有较高比表面积(230 m2/g),同时具有一定的NOx储存能力,少量BaO(6%)显著增强了催化剂的储存能力.在低温吸附条件下(150℃),催化剂表现出良好的NOx储存性能.350℃下催化剂经10次储存-还原,NOx储存量变化不超过5%,维持在330μmol/g以上,N2选择性维持在93%以上,催化剂具有较好的NOx储存-还原循环使用性能.     

聚偏氟乙烯共混改性膜对Zn(Ⅱ)吸附性能的研究

应用热引发聚合和相转移技术,制备了具有离子交换性能的聚偏氟乙烯共混改性膜。采用XPS、SEM和FTIR表征了PVDF共混改性膜的结构和组成,测定了共混改性膜的零电荷点（pHpzc）,分析了共混改性膜对水溶液中Zn（Ⅱ）的吸附性能,研究了PVDF共混改性膜对Zn（Ⅱ）的吸附热力学和吸附动力学。结果表明,动力学吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Langmuir模型。吸附过程的平均吸附能为8～16kJ/mol,表明该吸附过程为离子交换反应。热力学参数ΔG^0〈0、ΔH^0〉0、ΔS^0〉0,证实了吸附过程为自发的吸热过程。PVDF共混改性膜经吸附/脱附4次循环后,对水体中Zn（Ⅱ）吸附量大于0.005mg/cm^2,脱附率超过95%。     

静置水解时间对Al-SBA-15介孔分子筛结构的影响

在磷酸介质中,以异丙醇铝为铝源,采用直接合成法合成出Al-SBA-15介孔分子筛.采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR等表征手段,考察了静置时间对Al-SBA-15介孔结构和性能的影响.     

钛硅溶胶后移植法制备Ti-KIT-1介孔分子筛

采用钛硅溶胶后移植法,合成了高负载钛的介孔分子筛Ti-KIT-1。利用X射线粉末衍射（XRD）、紫外可见漫反射（UV-vis）、低温N2吸附-脱附、热分析等手段对样品进行了表征,并通过环己烯环氧化反应考察了催化剂的催化性能。实验结果表明：Ti-KIT-1分子筛仍保持完好的介孔结构,但比表面积、孔容有所减少,孔径增大。后移植法钛分子筛骨架中存在四配位钛,且表现出良好的催化活性,其中以Si/Ti=5的样品Ti-KIT-5最好,H2O2的转化率达到96.5%。     

共热解法制备磁性Fe@C纳米复合颗粒及其载药性能研究

以四氢呋喃为碳源、二茂铁为前驱体,采用共热解法制备Fe@C纳米复合颗粒,用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热失重(TG-DTA)、振动样品磁强计等对材料的结构、晶型、热稳定性、磁性能等进行表征分析,实验结果表明,产物为形状规则、分散均匀的核壳结构球形颗粒,Fe核的粒径为30-50nm,碳包覆的壳层厚度为10-20nm,比饱和磁化强度为69emu/g,水分散液在外磁场作用下有着较好的磁响应性和良好的磁分离性。采用阿霉素为模型药物与产物在血浆中进行吸附和脱附性能测试表明,当阿霉素浓度为1.4mg/mL时,产物对阿霉素具有最大吸附量为257mg/mg;释放时间为150min时,血浆中的累积释放药物总量为吸附量的39.67%,说明产物对阿霉素具有较好的吸附性和缓释性能。     

疏水型SiO_2气凝胶对Cr(Ⅵ)的吸附及动力学研究

以疏水型SiO2气凝胶为吸附剂,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。考查了pH、吸附时间、气凝胶用量对Cr(Ⅵ)吸附率的影响,探索了吸附Cr(Ⅵ)的动力学特性。实验结果表明,在pH=2、气凝胶的量m=0.4 g、反应时间t=75 min时,疏水型SiO2气凝胶对Cr(VI)的去除率较高;疏水型SiO2气凝胶对Cr(Ⅵ)吸附行为更符合准二级动力学模型;使用乙醇作为脱附剂,脱附效果较好。     

桃壳活性炭氨基改性及其对CO_2的吸附性能

以桃壳活性炭为载体,四乙烯五胺(TEPA)为改性剂,进行直接改性、HNO3氧化后改性,考察改性后活性炭的孔隙特征及其对CO_2的吸附性能。实验表明:改性后,活性炭的比表面积和孔容减小,孔径增大。直接改性后,活性炭对CO_2的吸附性能没有明显增加,HNO_3+TEPA复合改性后,对CO_2的吸附性能显著提高,303 K时,对CO_2的吸附量从改性前的0.39 mmol/g提高到0.73 mmol/g。TEPA的投药量影响复合改性效果,最佳投药量为20%。     

改性介孔碳和活性炭在废水吸附实验中的对比研究

采用软模板法合成介孔碳(MC)并对其N改性合成氮改性介孔碳(NMC),进行了N2吸-脱附和FTIR表征分析,考察MC和NMC对废水中双酚A(BPA)的吸-脱附性能并与活性炭(AC)进行对比。结果:MC与NMC的比表面积分别为687.8m~2/g和579.6m~2/g;一定条件下,平衡吸附量与BPA初始浓度呈正相关,与吸附剂的量呈负相关,pH值为3~8时有利于对BPA的吸附,相同条件下NMC平衡吸附量高于MC;吸附动力学模型以准二级动力学为主,Freundlich模型更能有效反映吸附行为,以低温有利自发进行的物理吸附为主;与活性炭(AC)相比,NMC和MC吸附效果及循环再生稳定性更好。     

Zeolites模板法制备氮掺杂多孔碳材料及其CO_2吸附性能

以吡咯为碳源和氮源,分子筛为模板剂,通过模板法制备了氮掺杂多孔碳材料(NPCs),研究了碳源与模板剂质量比对NPCs的孔隙结构、氮元素含量及其对CO_2吸附性能的影响。采用全自动气体吸附仪、扫描电镜、透射电镜及X光射线电子能谱分析仪对NPCs的孔隙结构、形貌及元素组成进行了表征,并在常温常压下采用静态吸附法对CO_2吸附性能进行了测试。结果表明:当碳源与模板剂质量配比为0.5时,所制备NPCs的比表面积为660 m~2/g,平均孔径为536 nm,总孔容为0.883 cm~3/g,微孔孔容达0.130 cm~3/g,微孔包含的超微孔所占比例更大,对CO_2有最高吸附量84.26 mg/g(298 K,0.1 MPa)。     

Cu_2O@TiO_2核壳异质结的制备及其光催化性能研究

由于二氧化钛和氧化亚铜具有优异的光催化性能,从而被广泛应用于许多领域,如降解污染物,自清洁的涂料等.设计一种反应温度为180℃和反应时间为3 h的溶剂热方法,以乙二醇作为溶剂,硝酸铜作为反应试剂,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂,合成具有球状结构的Cu_2O颗粒.进一步以酞酸四丁酯(TBOT)为钛源,采用溶剂热法合成具有核/壳结构的Cu_2O@TiO_2球状颗粒.这种具有核壳结构的复合材料形成p-n异质结.创新点在于在两种不同半导体金属氧化物之间成功形成均匀的核壳异质结.所制备的样品采用带有能谱(EDS)仪的扫描电子显微镜,透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对样品形貌进行表征.在室温条件下,以500 W氙灯为光源,对甲基橙(MO)溶液进行光催化降解测试.结果表明,产物的光催化性能明显高于Cu_2O和TiO_2光催化性能.     

温度对磷酸钛介孔材料的制备及电化学性能的影响

采用溶胶凝胶模板结合煅烧的方法,合成得到磷酸钛介孔材料,研究了煅烧温度对磷酸钛介孔材料的介孔结构及其电化学性能的影响;分别采用了X-射线粉末晶体衍射技术(XRD)、低温N2吸脱附技术、高分辨透射电子显微技术(HRTEM)及元素分析等方法对样品进行了表征. 实验结果表明,高温煅烧对材料的介孔结构不利,并使材料晶体化;充放电测试结果表明,在500℃下煅烧得到的材料表现出较好的电化学性能,在150mA/g下充放电,材料首次放电容量高达94mAh/g,而650℃时的材料只有64mAh/g.     

硅掺杂ZrO_2催化剂催化乙醇合成乙烯的综合性实验

为了提高学生的综合能力和创新思维,设计出"硅掺杂ZrO_2催化剂催化乙醇合成乙烯"的综合性实验。用共沉淀法制备了一系列不同硅掺杂量的ZrO2催化剂,采用氨气-程序升温脱附(NH3-TPD)和氮气吸脱附对催化剂进行了表征,考察了不同硅掺杂量的ZrO2催化剂对乙醇合成乙烯催化性能的影响。实验结果表明,当以氨水为沉淀剂、硝酸氧锆为锆前驱体和硅掺杂量为50%时,乙醇的转化率为99.3%,乙烯达到94.6%的最大收率。同时运用密度泛函理论方法研究了乙醇和乙烯在硅掺杂ZrO_2催化剂上的吸附。计算结果显示,相较于ZrO_2(101)催化剂,反应物乙醇在Si/ZrO_2(101)催化剂表面上吸附更为稳定,同时产物乙烯在Si/ZrO_2(101)催化剂表面上更易脱附,表明硅掺杂ZrO_2催化剂更加有利于乙烯的生成。该综合性实验将理论计算和实验相结合,使学生既能锻炼实验的基本技能,又能掌握相关理论计算的知识。     

粉煤灰吸附废水中氨氮的研究

本实验以粉煤灰为吸附剂,探究不同的氨氮初始浓度、粉煤灰用量、pH、反应温度及反应时间下对氨氮吸附率的影响,并研究了其吸附性能.结论如下:初始氨氮浓度为200mg/L,粉煤灰加入量为4g,pH为9,反应温度为30℃,反应时间30min,吸附率达到68.27%.符合Freundlich型等温吸附.     

聚乙烯亚胺改性蒙脱土对刚果红的吸附性能

利用聚乙烯亚胺对蒙脱土进行改性,得到了表面含有氨基的改性蒙脱土.以刚果红为目标污染物,研究了改性蒙脱土的用量,pH,吸附时间和初始浓度等对吸附量的影响.研究表明,聚乙烯亚胺改性的蒙脱土对刚果红具有良好的吸附性能,脱出率在90%以上;在pH=4时的吸附量最大;吸附时间在100min内基本上达到吸附平衡;在25℃,最大吸附量为268.7mg/g.     

CO_2活化法制备玉米芯基活性碳及其吸附性能

以可再生生物质玉米芯为原料,CO_2为活化剂,制得玉米芯基活性碳(ACs)。通过改变活化温度,进一步研究了ACs的孔隙结构对吸附性能的影响。结果表明:当活化温度为900℃时,ACs可获得最大的比表面积(1 427 m2/g),总孔容(0. 866 cm3/g)及发达的微孔结构,且ACs对亚甲基蓝的吸附有最大值;而当活化温度为800℃时,ACs具有最高的CO_2吸附值且极微孔含量丰富。ACs对CO_2的吸附能力主要取决于其极微孔含量,而与比表面积没有太大关系。     

分等级花状BiOBr的制备及光催化活性研究

利用简单的溶剂热法成功制备出分等级花状Bi OBr.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附分析和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品的晶体结构、形貌、孔结构和光学性质进行了表征.实验结果表明,制备的Bi OBr为纳米片组装成的微米花.在室温下研究了花状Bi OBr对罗丹明B的光催化活性,结果表明该样品可见光照射下能有效降解罗丹明B,25 min降解率可达到100%.     

Ni/γ-Al_2O_3甲烷化催化剂提高生物质气化燃气低位热值的实验（英文）

制备了负载于γ-Al_2O_3载体上的镍基甲烷化催化剂用于提高生物质气化燃气的低位热值.在性能测试之前,采用氮气等温吸附/脱附、XRD和SEM等方法对催化剂样品进行表征.一系列催化性能测试表明,在提高生物质燃气低位热值方面,负载量为15%和20%的镍基催化剂较负载量为5%和10%的镍基催化剂具有更优越的催化甲烷化性能.此外,反应温度、H_2/CO比和含水量等可控影响因素在生物质燃气甲烷化过程中影响很大.15Ni/γ-Al_2O_3和20Ni/γ-Al_2O_3催化剂在350℃时具有更高的CO转化率和CH_4选择性并且在此温度下生物质燃气的低位热值增长率可达34.3%.综合考虑CO转化率和CH_4选择性,由于较高的H_2/CO比和较低的含水量有利于提高甲烷化的反应程度,因此,增大H_2/CO比和降低含水量有利于提高生物质燃气的低位热值.     

UiO-66孔道调控及四甲苯吸附分离性能的实验研究

为了对多孔材料孔道结构实现调控,开展了UiO-66孔道调控及四甲苯的吸附分离研究。通过加入调节剂乙酸和改变配体种类,经溶剂热法合成5种UiO-66材料;经氮气吸附-脱附表征分析,获得UiO-66孔径分布和比表面积,发现乙酸的加入对UiO-66的孔径影响不大,而氨基的引入使孔径分布变窄,尺寸有所减小;通过静态吸附实验,以均四甲苯和连四甲苯的选择性为指标,研究了5种UiO-66材料对于均四甲苯和连四甲苯混合溶液的吸附性能,发现其对四甲苯的分离选择性主要归因于UiO-66不同的孔道结构。该研究为类似MOFs材料的合成、孔道调控,及对同分异构体的吸附分离性能的改变提供了参考。     

罗丹明B修饰树枝状聚(胺-酯)及其荧光性能研究

以乙二胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和罗丹明B为原料,合成了聚(胺-酯)-罗丹明B(RHDB)树枝状大分子(PAE-RHDB).通过正交实验讨论了反应温度、反应时间及原料配比对产物产率的影响,并用IR、1HNMR和UV表征了它的结构.研究了PAE-RHDB的荧光性能.实验结果表明,当反应温度为60℃,反应时间为3h,原料配比n(-NH2):n(-COOH)=2:1时,以氯仿为溶剂,产物产率为34.86%;当PAE-RHDB浓度为0.15mg/mL,甲醇为溶剂,溶液荧光性能最强,原料配比对产物荧光性能无影响.