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助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响

刘海波 , 陈天虎 , 张先龙 , 李金虎 , 常冬寅 , 宋磊

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(09)60061-9

采用等体积浸渍法制备了不同助剂(Fe,Mg,Mn和Ce)修饰的镍-凹凸棒石粘土基催化剂(Ni/PG),并用于催化裂解生物质气化焦油反应.采用X射线衍射和透射电子显微镜对Ni/PG催化剂进行了表征,并用总碳分析仪测定了催化剂上的积炭.结果表明,助剂的种类及其含量对催化剂性能的影响显著,在所选用的助剂中,Fe助剂入最有利于提高Ni/PG催化剂上焦油的去除率和H_2的收率,且随助剂Fe含量的增加,催化剂活性逐渐提高.

关键词: 生物质气化 , 焦油 , 负载型催化剂 , 凹凸棒石 , 镍 , 助剂 , 积炭

凹凸棒石基碳复合陶粒的制备和特性研究

鲍腾 , 彭书传 , 陈冬 , 庆承松 , 谢巧勤 , 谢晶晶 , 陈天虎

功能材料

考察了物料配比和煅烧工艺对以凹凸棒石粘土、锯末（造孔剂）和水玻璃（粘结剂）为原料,在氮气保护气氛下煅烧制备凹凸棒石基碳复合陶粒性能的影响,利用复合陶粒的抗压强度、显气孔率优化材料配比和煅烧工艺,并通过XRD、SEM表征复合陶粒特性。结果表明凹凸棒石粘土、锯末、水玻璃的最佳质量配比为68∶20∶12,在最佳煅烧条件下（700℃）,可以制备出满足国家标准的水处理用陶粒,浸泡实验表明凹凸棒石基碳复合陶粒具有优异的耐水性能;该材料有利于微生物的附着。

关键词: 凹凸棒石粘土 , 锯末 , 复合陶粒 , 抗压强度

凹凸棒石/PES复合膜吸附材料的制备及其吸附Pb2+性能研究

孙莉 , 王海增 , 毛丽莉

硅酸盐通报

以凹凸棒石和PES(聚醚砜)为原料,采用共混法制备了凹凸棒石/PES复合膜吸附材料,用以吸附溶液中的pb2+.用傅立叶红外光谱和扫描电子显微镜对复合膜的结构进行表征,并测试了复合膜的机械性能.考察了吸附时间、溶液初始浓度和pH对吸附效果的影响,并探讨了吸附过程的热力学和动力学.结果表明:凹凸棒石含量为21％时综合性能最佳.25℃条件下,对pb2+的吸附5h达到平衡,最大吸附量为65.06 mg/g,弱酸性和中性条件下吸附效果较佳,吸附过程符合Langmuir吸附等温式和伪二级动力学模型.复合膜可以用盐酸洗脱再生,三次再生产物对Pb2+仍具有较高的吸附量.

关键词: 凹凸棒石 , 膜吸附材料 , Pb2+ , 再生

凹凸棒石/聚丙烯酰胺复合增稠剂的流变性能及其增稠机理探讨

杜卫刚 , 陆佳 , 王佳佳 , 金叶玲 , 陈静 , 丁师杰

硅酸盐通报

以凹凸棒石和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵为引发剂,以水为介质制备了凹凸棒石/聚丙烯酰胺复合增稠剂.在对增稠剂的流变性能的测试的基础上从亚微观结构的角度研究了引发剂含量、皂化时所用NaOH浓度及凹凸棒石的添加量对所制备的复合增稠剂的粘度及耐电解质性能的影响,并通过对最佳实验条件的验证,探讨该复合增稠剂的增稠机理.并将其应用于聚丙烯酸乳液,达到了良好的增稠效果.

关键词: 凹凸棒石 , 聚丙烯酰胺 , 复合增稠剂 , 流变性能

热活化温度对坡缕石结构及饱和离子交换吸附量的影响

王维清 , 冯启明 , 董发勤 , 黄阳

功能材料

采用X射线衍射（XRD）、Fourier红外吸收光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）分析了热活化坡缕石晶体结构及显微形貌,并采用Zeta（ζ）电位分析仪、比表面积分析仪及原子吸收光谱仪（AAS）测定了热活化坡缕石的ζ电位、比表面积及饱和Cu2＋交换吸附量。结果表明热活化温度对坡缕石ζ电位无显著影响。当热活化温度低于250℃时,坡缕石脱出吸附水及部分配位水,比表面积显著增大,但晶体结构无明显变化;热活化温度为350~650℃时,坡缕石将脱出配位水和结构水,并发生“折叠作用”,使得坡缕石表面活性中心增加,至750℃时晶体结构完全破坏,而比表面积则随热活化温度的升高依次降低。坡缕石饱和Cu2＋交换吸附量仅与热活化温度密切相关,当热活化温度为450℃时,坡缕石饱和Cu2＋交换吸附量最大。

关键词: 热活化温度 , 坡缕石 , 晶体结构 , 吸附量

木质含碳生物陶粒的制备工艺及性能

鲍腾 , 陈天虎 , 陈冬 , 庆承松

材料热处理学报

以凹凸棒石粘土(Pg)、锯末(成孔剂)和水玻璃(粘结剂)为原料,通氮气保护炭化,制备出符合国家水处理标准的木质含碳生物陶粒(Wood Porous Ceramsite,WPC).利用所制备WPC的抗压强度作为评价WPC质量的指标,通过单因素实验、正交实验来优化WPC的物料配比和煅烧工艺,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),偏光显微镜(polarizing microscope-PM),比表面积(BET)等技术来表征WPC结构特征及其特性.结果表明:WPC具有较大比表面积(75 m2/g)和较高的孔隙率(83％),以开放空隙为主.由于微生物可以深入陶粒内部附着生长,在相同培养条件下挂膜实验结果表明,该复合陶粒生物负载量高于市售陶粒,可望为曝气生物滤池提供新的功能性材料.

关键词: 凹凸棒石粘土 , 抗压强度 , 孔隙率 , 木质含碳生物陶粒(WPC)

蜂窝式MnOx/PG-CC催化剂的制备及低温选择性催化还原法脱硝性能?

张先龙 , 解城华 , 郭勇 , 吴雪平 , 王钧伟

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.04.2014081501

采用悬浮浆液法将凹凸棒石（ PG）涂覆于堇青石蜂窝陶瓷（ CC）基体上，制取PG?CC涂层载体，利用过饱和浸渍法负载MnOx制备MnOx／PG?CC催化剂应用于柴油车尾气SCR脱硝。考察了制备条件对催化剂低温SCR活性的影响，采用BET、SEM?EDS、XRD手段对催化剂的理化性质进行了分析表征，探讨了催化剂结构特性与活性间的构效关系。研究发现，堇青石基体经PG涂层后，对活性组分的一次负载量显著增加，由3％增至13％，对应的催化剂低温脱硝活性显著提高，在100℃脱硝活性由10％提高到78％。结果分析表明，堇青石基体经PG涂层后比表面积大幅度增加，可以承载更高的活性组分，且活性组分具有更好的分散性，从而使得催化剂的活性点增加；另一方面，PG涂层催化剂具有更高的表面Mn4＋／Mn3＋价态比，更有利于催化剂的低温选择性催化还原法（ SCR）活性。活性组分MnOx与PG涂层之间的协同作用是导致催化剂低温SCR脱硝活性得以提升的关键因素。研究结果表明，通过对堇青石蜂窝基体进行凹凸棒石涂层后采用浸渍法负载锰氧化物，可制备出具有较高低温SCR活性的蜂窝式模块催化剂。

关键词: 凹凸棒石 , 堇青石 , MnOx , 脱硝 , 低温SCR

硫脲改性坡缕石对铬(Ⅵ)的吸附性能研究

郭英浩 , 柳宏伟 , 何渊元 , 仲万军 , 常玥 , 查飞

硅酸盐通报

硅烷偶联剂KH-550改性后的坡缕石通过环氧氯丙烷与硫脲反应,得到硫脲修饰的坡缕石,用扫描电镜、热重和元素分析对其进行了表征.研究了该改性坡缕石对Cr6+的吸附,在初始浓度是100 mg·L-1的水溶液中,pH为3,温度30℃时,20 mg吸附剂对Cr6+最大吸附量是74.63 mg·g-1.此吸附剂对Cr6+的吸附过程符合二级动力学模型,等温吸附曲线是Langmuir方程,并且吸附过程是自发进行的.

关键词: 坡缕石 , 改性 , 硫脲 , 吸附 , 铬(Ⅵ)

Structures and Properties Characterization of Acrylonitrile-butadiene-styrene/Organo-palygorskite Clay Composites

武汉理工大学学报-材料科学版(英文版) doi:10.1007/s11595-012-0602-4

关键词:

凹凸棒石负载锰氧化物低温选择性催化还原催化剂的表征及对氨的吸脱附

李金虎 , 张先龙 , 陈天虎 , 刘海波 , 施培超

催化学报 doi:10.3724/SP.J.1088.2010.91001

以非均相沉淀法制备了凹凸棒石(PG)载体上负载锰氧化物催化剂Mn/PG,并用于低温选择性催化还原法(SCR)脱硝反应.采用X射线衍射、透射电子显微镜和H_2-程序升温还原方法对催化剂进行了表征;通过NH_3吸脱附实验考察了催化剂的锰负载量和煅烧温度对NH_3吸附和脱附量及吸附位的影响.结果表明,锰氧化物高度分散于PG晶体表面,其存在状态取决于催化剂煅烧温度.煅烧温度低于550℃,锰氧化物为Mn_2O_3和Mn_3O_4,煅烧温度为550℃时,锰氧化物为Mn_3O_4.NH_3主要吸附在PG载体上,锰氧化物的担载基本不影响催化剂吸附NH_3的能力,但促进了吸附NH_3的活化,这是催化剂SCR活性显著增加的直接原因.

关键词: 凹凸棒石 , 锰氧化物 , 低温选择性催化还原 , 氨吸脱附