洛阳理工学院
毕业论文
介孔三氧化二铝的制备及吸附性能研究
姓名朱泽楷
系（部）环境工程与化学系
专业环境工程
指导教师陈华军
2013年6月2日
介孔三氧化二铝的制备及吸附性能研究
摘要
印染废水色度高、组成复杂、有机物含量高，是较难处理的工业废水之一，而对废水中染料的脱色是印染废水处理过程中首先需要解决的关键问题。吸附法因其操作简单、方便有效等特点，被广泛的应用到印染废水的脱色处理中。
本文采用以PEG（2 000）为模板，Al(NO3)3·9H2O为原料，CO(NH2)2为沉淀剂，在水热条件下的方法合成Al2O3介孔纤维，研究Al2O3介孔纤维对亚甲基蓝的吸附特性，包括吸附动力学和吸附等温线。
介孔Al2O3对亚甲基蓝的吸附等温式符合Freundlich等温式，不遵循Langmuir 单分子层等温吸附方程，遵循BET多分子层吸附等温方程，故吸附为多分子层吸附。在吸附动力学的五种模型中，Al2O3对亚甲基蓝的吸附符合准二级吸附动力学方程，相关系数R2大于0.99。
关键词:介孔，三氧化二铝，制备，水热法，亚甲基蓝染料，吸附
Preparation and adsorption properties of activated alumina
ABSTRACT
Printing and dyeing wastewater with high, complex composition, high organic content, is one of the industrial wastewater is difficult to be treated, and the decolorization of dye wastewater is a key issue and must be solved in the process of printing and dyeing wastewater treatment. Adsorption method because of its simple operation, convenient and effective, is widely applied to the decolorization of dyeing wastewater. This paper uses PEG (2000) as template, Al (NO3) 3 ·9H2O as raw materials, CO (NH2) 2 as precipitant, under hydrothermal conditions of synthesis of Al2O3mesoporous fiber, Al2O3mesoporous fiber on the adsorption characteristics including adsorption kinetics and adsorption isotherm.
AL2O3 on the isothermal adsorption of methylene blue in accordance with Freundlich isotherm, do not follow the Langmuir monolayer adsorption isotherm equation, follow the BET multi molecular layer adsorption isotherm equation, the adsorption of multimolecular layer adsorption. In the five model the adsorption kinetics of Al2O3 on the adsorption of methylene blue, with the two stage adsorption kinetic equation, correlation coefficient R2 is greater than 0.99.
Keywords: mesoporous，Al2O3，oxidation，hydrothermal synthesis，methylene blue，adsorbention
目录
前言 (1)
第1章染料废水的来源、特点及其处理方法 (3)
1.1我国染料废水的来源 (3)
1.2染料的种类及染料废水的特点 (3)
1.2.1染料的分类 (3)
1.2.2染料废水特点 (3)
1.3染料废水的危害 (3)
1.4染料废水脱色处理技术研究进展 (4)
1.5本实验的主要内容 (6)
第2章活性氧化铝的制备 (7)
2.1 试剂和仪器 (7)
2.2合成方法及原理 (7)
2.3实验步骤 (9)
第3章Al2O3吸附等温线研究 (10)
3.1 样品的吸附实验 (10)
3.1.1亚甲基蓝浓度的测定 (10)
3.1.2 吸附实验方法 (10)
3.1.3 吸附实验结果 (11)
3.2 Al2O3的吸附等温线研究 (11)
3.2.1 吸附等温线理论 (11)
3.3 吸附等温线小结 (15)
第4章Al2O3对亚甲基蓝吸附动力学研究 (16)
4.1 吸附动力学理论 (16)
4.2 实验部分 (17)
4.2.1 实验仪器 (17)
4.2.2 吸附动力学的实验步骤与结果 (17)
4.3 动力学小结 (20)
结论 (22)
谢辞 (23)
参考文献 (24)
外文资料翻译............................................................. 错误！未定义书签。
前言
水是生命之源，是人类赖以生存和发展的重要物质，没有水就没有生命。水资源合理的利用可使万顷良田增产，如果利用不当，会造成良田建
华或沙漠化直至废弃。排除了大量污染物，污染了水体环境，不合理开发
地下水，造成地面沉降，海水倒灌；破坏森林植被、盲目开垦草山、草地
而导师水土流失，河流干枯量悬殊，泥沙於塞水库和河道，同时降低了水
资源的利用率，导致红旱灾害加剧；生态平衡破坏给水资源利用带来更大
困难加剧了淡水的污染和供水的紧张。因此，水资源利用和环境紧密相连，水环境的研究迫在眉睫。
我国人均水资源拥有量大约为2260立方米每年，是世界平均水平的1/4。地区分布很不均匀，北方地区人均水资源拥有量仅为260-490立方米每年，低于全国人均水平的1/5。尤其是华北地区人口稠密，经济较为发达，工农业生产发展迅猛，目前成为全国缺水最严重的地区之一。另外，我国降水的年际变化很大，年内分布不均，这种情况更加重了水资源调节利用的困难，对生产和人民生活尤其不利。水资源的上述特点导致我国大部分地区都出现水资源短缺问题。因为缺水，我国的现代化建设和居民生活水平的提高均受到了限制。而与此同时，我国有限的水资源正日益受到污染，水生态平衡正受到严重破坏。自从1985年以来，我国每年都有350-400亿吨左右的污水排放，大约有80%的生活污水未经处理直接排放，50%左右的工业废水未达到排放标准。全国532条主要河流中大约有82%受到不同程度的污染；全国有监测系统的1200条河流已经有850条受到污染；90%以上城市水域受到严重污染。目前，我国七大水系的水质恶化程度还在继续加剧，范围也正在扩大。所有这些导致了可利用水源的进一步减少和水资源供需矛盾的加剧，给经济造成巨大损失，对人民健康产生严重影响和潜在威胁[2]。近年来印染废水脱色研究十分活跃，根据处理方法不同可分为：（1）物化法，如混凝、电解、氧化还原、氧化法、电化学技术，吸附、离子交换法、膜分离法等，以及物理化学作用脱色、降低化学需要量（COD）、生物需氧量（BOD）[25]；（2）生化法，如厌气滤池、生物氧化沟、生物絮凝、活性污泥法、生物膜法、生物过滤、
生物吸附、生物固定化技术等，利用微生物氧化、分解、吸附水中有机物而净化废水[23]。
第1章染料废水的来源、特点及其处理方法
1.1我国染料废水的来源
染料废水大部分由印染厂排放。印染处理的四个工序都排出废水，预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，整理工序则排出整理废水[3]，印花工序排出印花废水和皂液废水。染料废水的主要成分是染色废水[3-6]。
1.2染料的种类及染料废水的特点
1.2.1染料的分类
在上述四类印染工序排出的废水中，染整加工过程染色工序排出的废水最多影响最大。其中含多种染料。这些染料按离子特性可分为三类：阳离子型、阴离子型、非离子型
1.2.2染料废水特点
废水中的有机物绝大部分是以苯、萘、蒽、醌等芳香团作为母体，并带有色基团，颜色非常深，色度达500-500000，有很强的污染感；因为生产过程及分子结构的需要，染料物质及中间体分子往往含有极性基团，增强了水溶性，使物质流失量加大，导致COD加大，一般可达1000-73000 mg·L-1；废水的含盐量较高，很多废水呈酸性，也有一小部分呈碱性；随着染料品种的增加，并不断增强其抗光解，抗氧化，抗生化降解的性能，这些染料废水变得越来越难处理，一般的普通方法更难以处理；染料废水中又以染料中间体废水最难处理，染料废水是环境工作者一直未能有效解决的的难题。
1.3染料废水的危害
染料废水主要有以下几种特点：
1．染料废水的色度高。使受纳水体外观严重恶化，染料是造成色度的主要因素。废水中的染料具有较强的吸光度，从而降低水体透明度，并影响水中生物的正常生长繁殖，不利于水体自净，易造成视觉上的污染。
2．染料中存在铜、锌、铬、铅、汞等有害重金属。这些重金属难以用生化的方法降解，从而它们在自然环境中具有长期残留性，并且会通过食物链等危害人类健康，因此有生物富集性，重金属汞和金属镉污染而造成的“水俣病”、“疼痛病”等公害事件令人触目惊心。特别是Cr6+被确认为是能致癌物质，因此我们要严格控制染料废水的排放。
1.4染料废水脱色处理技术研究进展
染料废水是一种处理量大、色度深、毒性大、化学需氧量（COD）高、成分复杂的有机废水，一直是废水处理领域的难题。可概括为两个处理难点：一是化学需氧量、生物需氧量高，较难降解；二是色度高，脱色不易，然而后者是评价废水处理效果的重要指标。因此，印染废水脱色是印染废水处理的关键，脱色方法的研究成为印染废水处理的重要课题[8]。
1.吸附法
吸附法主要用于去除水处理中的溶解性的有机物质。根据固体表面吸附性质的不同，吸附可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种，然而大多数吸附都是上述三种吸附作用的综合结果。
长久以来，吸附法一直是最重要的水处理方法之一，被人们广泛应用于各种给水或废水处理中。利用吸附法去除水中污染物具有以下几种优点：效率高、速率快、适应能力强和容易操作。此外，由于吸附剂不溶于水的特性，吸附只发生在固体表面，没有进一步发生化学反应，所以在水处理过程中一般不会引入新的化学物质。随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功，吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。
吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素，吸附剂要具有吸附能力强、吸附选择性好、速度快、化学性质稳定、成本低、易回收、易再生、重复使用性能等特点。一般工业吸附剂很难同时满足这几个方面的要
求，因此，在吸附处理过程中应根据不同的场合选用不同的吸附剂。目前常用的吸附材料有如下几种：活性炭吸附剂、矿物吸附剂、煤及煤渣吸附剂、离子交换树脂吸附剂、天然废料吸附剂等。
活性氧化铝球为白色球粒，除氟容量大、物理性能好、强度高、无毒、无味，在水中浸泡不变软、不膨胀、不破裂，使用完全可靠，易再生、寿命长，经本除氟剂净化后的水，能达到国家规定的饮水卫生标准，除氟效果显著，可作为饮用水除氟或其它工业装置中的除氟。本品用作高氟水的除氟剂，是一种具有巨大比表面积的分子吸附剂。当原水的PH值和碱度较低时，除氟容量较高，大于3.0mg/g，价格比合成树脂低，还可用于饮水除砷。粒径较小可使产品外表面积比较大，一般为1-3mm，使用时与水有较大的接触面积。比表面积指标高达170m2/g以上，微孔数量巨大，可保证对水中的氟离子有很强的吸附能力和较高的除氟除砷容量。
活性氧化铝是当前世界上大量使用的无机化工产品之一。由于活性氧化铝具有多孔结构，高比表面积且处于不稳定的过渡态，因而具有较大的活性。在石油化工、化肥工业中，广泛用作催化剂、催化剂载体。活性氧化铝又具有吸附特性，因而用作气体和液体的干燥剂、气体净化的吸附剂、饮水除氟剂、工业污水的颜色和气味消除剂等。
3.混凝法
混凝法是向废水中添加一定的化学物质，通过物理或化学的作用，不易沉降、过滤的污染物，使原先溶于废水中或呈细微状态，集结成较大颗粒以便分离的方法。该法曾被认为是最有效最经济的脱色方法之一。混凝剂选择适当，可使印染废水大幅脱色，COD和BOD5值大幅降低，提高被处理后废水的可生化性，因此混凝法在各种实际工程设计中为首选组合技术手段，在高浓度印染废水处理中广泛应用。在印染废水处理中经常选用的絮凝剂主要包括铝盐和铁盐两大系列，此外还有镁盐。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高。
4.氧化法
氧化法是印染废水脱色的主要方法之一，一般用于其他方法难以处理而又急于脱色的高浓度、高色度的印染废水。该方法脱色的原理是利用各
种氧化手段将染料共轭体系或发色基团破坏而脱色。除常规的氯氧氧化外，国内外研究的重点主要集中在臭氧氧化、过氧化氢氧化、电解氧化和光氧化方面。按照氧化剂和氧化条件的不同，可将化学氧化法分为臭氧氧化法、芬顿试剂氧化法和高温深度氧化法三种。
臭氧是良好的脱色氧化剂，对含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染料脱色率很高，对分散染料也有较好的脱色效果，但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化染料和涂料，脱色效果较差。
芬顿试剂是Fe2+与H2O2的合称，其脱色的实质是H2O2与Fe2+反应产生强氧化性游离基HO-，使染料分子断键而脱色，HO-是目前己知的在水中氧化能力最强的氧化剂。Fenton 试剂在处理废水过程中除具有氧化作用外，还兼有混凝作用，因此脱色率较高。近年来在染料及染色废水处理中得到了日益广泛的应用[13,14]。
5.电化学技术
电化学技术是一种有效处理印染废水色度、COD、BOD的方法，除阳离子染料外，对其他染料的脱色率均在90%以上。其原理是阳极连续失去电子，大量的Fe2+进入溶液中，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂，它能有效的去除染料废水中的染料胶体微粒和杂质。电化学法处理印染废水具有设备小，占地少，运行管理方便，COD去除率高和脱色效果好等优点，但也有沉淀生成量大及电极材料消耗量大，运行费用较高等缺点。
1.5本实验的主要内容
本实验采用PEG（2 000）为模板，Al(NO3)3·9H2O为原料，CO(NH2)2为沉淀剂，在水热条件下合成Al2O3介孔纤维，研究Al2O3介孔纤维对亚甲基蓝的吸附特性，吸附特性包括吸附动力学和吸附等温线。
第2章活性氧化铝的制备
2.1 试剂和仪器
实验所用试剂为Al(NO3)3·9H2O (AR, 西安试剂厂)，聚乙二醇PEG2 000（CR，天津可帮化工），CO(NH2)2（AR，西安试剂厂），亚甲基蓝(浓度1g/l)，水为去离子水。水热反应釜（φ50mm×100mm，烟台科立化工设备有限公司），马弗炉，分析天平，循环水式多用真空泵，调速多用振荡器，亚甲基蓝(浓度1g/l)，离心机，723分光光度计，超声波清洗器，电热鼓风干燥箱。
2.2合成方法及原理
1、以铝盐为原料
用AlCl3·6H2O，Al2(SO4)3·18H2O，Al(NO3)3Cl3·9H2O，KAl (SO4)4·24H2O等的水溶液与沉淀剂—氨水、NaOH、Na2CO3等溶液作用生成氧化铝水合物。
球状活性氧化铝以三氯化铝为原料有较好的成型性能。实验多使用该法制备水合氧化铝。
2、以偏铝酸钠为原料
偏铝酸钠可在酸性溶液作用下分解沉淀析出氢氧化铝。此原料在工业生产上较经济，是常用的生产活性氧化铝的路线，但常因混有不易脱除的Na+，故常用通入CO2的方法制各种晶型的Al(OH)3。
制备过程中有Al3+和OH—存在是必要的，其他离子可经水洗被除掉。
另外还有许多方法，它们都是为制取特殊要求的催化剂或载体而采用的。制备催化剂或载体时，都要求除去S、P、As、Cl等有害杂质，否则催化活性较差。
本研究采用PEG（2 000）为模板，Al(NO3)3·9H2O为原料，CO(NH2)2
为沉淀剂，在水热条件下合成Al2O3介孔纤维取10.00gPEG（2 000）溶于50mL去离子水中形成透明溶液，加Al(NO3)3·9H2O 8.00g，溶解后加CO(NH2)2 20.00g，溶解后转移到反应釜中，填充度为70～80%，在120℃水热处理24h。反应产物自然冷却后抽滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，于90℃烘干，研细得前驱物。前驱物经900℃煅烧得到Al2O3介孔纤维。
沉淀是制成一定活性和物性的关键，对滤饼洗涤难易有直接影响。其操作条件决定了颗粒大小、粒子排列和结晶完整程度。加料顺序、浓度和速度也有影响，沉淀中pH值不同，得到的水化物则不同。例如：当Al3+ 倾倒于碱液中时，pH值由大于10向小于7转变。产物有各种形态水化物，不易得到均一形体。如果反向投料，若pH不超过10，只有两种形体，经老化也会趋于一种形体。为此，并流接触并维持稳定pH 值，可得到均一的形体。
老化是使沉淀形成不再发生可逆结晶变化的过程；同时使一次粒子再结晶、纯化和生长；另外也使胶粒之间进一步粘结，胶体粒子得以增大。这一过程随温度升高而加快，常常在较高温度下进行。
洗涤是为了除去杂质。若杂质以相反离子形式吸附在胶粒周围而不易进入水中时，则需用水再搅拌情况下把滤饼打散成浆状物再过滤，多次反复操作才能洗净。若有SO42—存在则难以完全洗净。当pH近于7时，Al(OH)3会随水流失，一般应维持pH>7。
2.3实验步骤
（1）用分析天平称取10g聚乙二醇溶于50ml去离子水形成透明溶液（2）用分析天平准确称取Al(NO3)3·9H2O 8.00g加入溶液中在振荡器上震荡至沉淀溶解。
（3）向溶液中加入20g尿素并将溶液转移到反应釜中填充度为70%到80%。
（4）将反应釜置于恒温干燥箱中在120度下处理24小时。
（5）反应产物自然冷却后抽滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将滤纸包裹着沉淀放于干燥箱中在90℃下烘干，研细得前驱物。
（6）将前驱物在马弗炉中灼烧，通过程序控温在400摄氏度灼烧3h，在600摄氏度灼烧3h，在900摄氏度灼烧5h。
第3章 Al2O3吸附等温线研究
3.1 样品的吸附实验
3.1.1亚甲基蓝浓度的测定
本实验采用分光光度法测定亚甲基蓝的浓度，首先需要绘制亚甲基蓝的标准曲线，配置1mg/l，2mg/l，4mg/l, 6mg/l，8mg/l的亚甲基蓝溶液，以去离子水作为参比，用723分光光度计在665nm波长处测定其吸光度，进行线性回归得到标准曲线
图3-1 亚甲基蓝的标准曲线
由图3-1可见，亚甲基蓝浓度在1.0-5.0mg/L之间，吸光度与浓度的线性关系良好。线性方程为C 4.1027A0.0131
=?+，相关系数R2=0.9999。3.1.2 吸附实验方法
分别称取Al
2O
3
0.0193g、0.0390g、0.0599g、0.0802g、0.1016g。倒
入带塞锥形瓶中，依次编号1、2、3、4、5，向锥形瓶内各加入98ml水，取出后用移液管向3个锥形瓶中各加入2ml的1g/l亚甲基蓝溶液，混合液中亚甲基蓝的浓度为20mg/L。放入超声波清洗器中分散均化10min，放入振荡器中振荡24h。分别将1-5号锥形瓶中溶液倒入过滤装置，过滤过程中发现，1、2号两组溶液透过滤纸伴随滤液流下的还有粒径很小的粉末，
Al
2O
3
粒径分布广，过滤效果差，影响测定吸光度，所以，将溶液用离心分
离器分离出澄清液测定吸光度。但是由于倒澄清液时，壁上的粉末会有部分随水流冲刷流入比色皿中，测定结果偏低。仍然过滤后测定吸光度。需要稀释的要稀释后测定。亚甲基蓝起始浓度20mg/l，在665nm波长下，测定其吸光度。根据标准曲线计算剩余亚甲基蓝浓度C。
3.1.3 吸附实验结果
亚甲基蓝的初始浓度为20mg/L时。
表3-1 1—5号样品的亚甲基蓝剩余浓度的测定
由上表可见，随着Al2O3吸附剂的增加，溶液的吸光度逐渐降低，剩余亚甲蓝浓度也随着降低。表明亚甲基蓝吸附去除率随着Al2O3吸附剂的增加而增加，但Al2O3吸附剂质量达到一定限度时吸附去除率变化的不是很明显。
3.2 Al2O3的吸附等温线研究
3.2.1 吸附等温线理论
吸附等温式是在温度固定的条件下，表达吸附量同溶液浓度之间关系的数学式。目前已提出不同类型的数学式，各有其适用范围，常用的有以下两种：
（1）弗里德里希（Freundlich）等温式：
1
n q kC = 或 1lgq lg k lgC n
=+? 3-1 q 平衡吸附量mg /g ；C 平衡浓度mg /L 一般认为：1n
的数值一般在0与1之间，其值的大小则表示浓度对吸附量影响的强弱。1n 越小，吸附性能越好。1n 在0.10.5:，则易于吸附；1n
>2时难以吸附。k 值可视为C 为单位浓度时的吸附量，一般说来，k 随温度的升高而降低。
（2） 朗格缪尔（Langmuir ）等温式： e q bC q 1bC =+或（1）e e 1111q q b C q =?+或（2）e e C 1C q q b q =+ 3-2
q 平衡吸附量mg /g ；C 平衡浓度mg /L ；e q 饱和吸附量mg /g
一般C 值<1时采用（1）式；C 值较大时采用（2）式。符合Langmuir 等温式的吸附为化学吸附。化学吸附的吸附活化能一般在40400kJ /moL :的范围，除特殊情况外，一个自发的化学吸附过程，应该是放热过程，饱和吸附量将随温度的升高而降低。a b
K b K =为吸附与解吸的比例关系的比值，b 为吸附作用的平衡常数，也称为吸附系数，其值大小与吸附剂、吸附质的本性及温度的高低有关，b 值越大，则表示吸附能力越强，而且b 具有浓度倒数的量纲。该方程能较好地适合各种浓度，并且式中每一项都有较明确的物理意义。吸附等温式是定量研究环境中胶体对各种元素迁移的影响的重要方法。
(3)BET 型
它与朗格缪尔（Langmuir ）等温式的单分子模型不同，brunanuer 、emmett 、和teller 三人假设分子在吸附剂表面上能够连续重叠、无限的吸附、是一种多分子层吸附，并由此推导出了下列吸附等温式。
BET （e e e s e s c c 1(B 1)q (c c )aB aB c -=+-）吸附等温线进行拟合，qe —平衡吸附量
（mg/g ），c —平衡浓度（mg/L ）；q —饱和吸附量（mg/g ）。Cs —吸附质饱
和浓度（亚甲基蓝：1×105mg/L ）；Ce —平衡浓度，mg/L 。n 、k 、a 、b 、B 为常数
首先，利用弗里德里希（Freundlich ）等温式研究1—5号样品的吸附行为，按下式计算吸附量：
0V(C C)q m -= 3-3
式中：q ：吸附量，mg/g ；
V ：混合液的体积，L ；
C 0：亚甲基蓝初始浓度，mg/L ；
C ：亚甲基蓝的平衡浓度，mg/L ；
m ：吸附剂（Al 2O 3）的用量，g 。 以lgq 对lgC 作图，实验结果见下图。
图3-2 Al 2O 3对亚甲基蓝的Freundlich 吸附等温线
由图3-2可见，Al 2O 3的Freundlich 吸附等温式，线性相关系数R 2=0.9969，吸附符合Freundlich 等温吸附。
然后，利用Langmuir 吸附等温式研究Al 2O 3号样品的吸附行为。以c/q 对c 作图，实验结果见下图。
图3-3 Al2O3对亚甲基蓝的Langmuir吸附等温线
由图3-3可见，Al2O3Langmuir吸附等温式，线性相关系数R2=0.8280。C/q=-0.0082c+0.0236,斜率（1/q e）＜0所以Al2O3对亚甲基蓝的吸附不符合Langmuir吸附等温线。
最后，利用BET吸附等温式研究Al2O3号样品的吸附行为。以Ce/Qe （Cs-Ce）对Ce/Cs作图，实验结果见下图
图3-4 Al2O3对亚甲基蓝BET吸附等温线将实验数据通过BET多分子层吸附方程拟合计算，实验结果如图3-4所示。可见Al2O3介孔纤维对Ag+的吸附等温线符合BET多分子层吸附方程，说明吸附为多分子层吸附。
3.3 吸附等温线小结
由以上论述可见Al2O3对亚甲基蓝的吸附不符合Langmuir吸附等温线,吸附符合经验公式Freundlich等温吸附。并符合BET多分子层吸附方程，进一步说明吸附为多分子层吸附。
1. 200780101735 用于制备有控制结构与粒度的纳米多孔氧化铝基材料的方法和利用所述方法获得的纳米多孔氧化铝 2. 92104368 尺寸可控纳米、亚微米级氧化铝粉的制备方法 3. 95105843 纳米级氧化铝的生产工艺 4. 96117151 纳米添加氧化铝陶瓷的改性方法 5. 00125966 一种形态松散的纳米、亚微米级高纯氧化铝的制备方法 6. 01134059 纳米氢氧化铝的制备方法 7. 01126878 纳米尺寸的均匀介孔氧化铝球的合成方法 8. 01124685 一种作催化剂载体用的纳米级氧化铝及其制备方法 9. 01121545 高纯纳米级氧化铝的制备方法 10. 01113724 去除纳米氧化铝模板背面剩余铝的方法 11. 01132376 导电性纳米氮化钛－氧化铝复合材料的制备方法 12. 02139370 氧化铝纳米纤维的制备方法 13. 02138470 制备纳米材料的氧化铝模板及模板的制备方法 14. 02136111 利用氧化铝模板生长锗纳米线的方法 15. 02129021 纳米羟基磷灰石/氧化铝复合生物陶瓷的制备方法 16. 02116802 超纯纳米级氧化铝粉体的制备方法 17. 02109247 一种带有氧化铝壳的复合金属纳米粉末材料及其制备方法 18. 02138014 醇铝气相法制取纳米高纯氧化铝的方法 19. 200310106128 高纯纳米氧化铝纤维粉体制备方法 20. 03141495 一种氧化铝纳米纤维的制备方法 21. 03140530 一种表面包膜氧化铝的纳米二氧化钛颗粒的制备方法 22. 03129084 纳米氧化铝材料的制造方法 23. 03117871 纳米氧化铝胶体功能陶瓷涂料生产方法 24. 03800065 α-氧化铝纳米粉的制备方法 25. 03136606 一种纳米孔氧化铝模板的生产工艺 26. 03133529 纳米氧化铝浆组合物及其制备方法 27. 03102045 一种含有改性纳米级氧化铝的半合成烃类转化催化剂 28. 200480009462 纳米多孔超细α－氧化铝粉末及其溶胶－凝胶制备方法 29. 200420080270 一种去除纳米氧化铝模板背面铝层的装置 30. 200410063067 纳米氧化铝铜基体触头材料 31. 200410019998 一种基于多孔氧化铝模板纳米掩膜法制备纳米材料阵列体系的方法 32. 200410013256 一种无硬团聚的纳米氧化铝的制备方法 33. 200410010510 阳极氧化铝模板中一维硅纳米结构的制备方法 34. 200410067540 纳米氢氧化铝的制备方法 35. 200410077970 纳米氢氧化铝、粘土与乙烯-醋酸乙烯共聚物的阻燃复合材料
大孔吸附树脂技术 2007年06月06日星期三 02:50 P、M、 大孔吸附树脂技术 以大孔吸附树脂为吸附剂,利用其对不同成分得选择性吸附与筛选作用,通过选用适宜得吸附与解吸条件借以分离、提纯某一或某一类有机化合物得技术。 该技术多用于工业废水得处理、维生素与抗生素得提纯、化学制品得脱色、医院临床化验与中草药化学成分得研究。它具有吸附快,解吸率高、吸附容量大、洗脱率高、树脂再生简便等优点。 大孔吸附树脂 它就是一种具有大孔结构得有机高分子共聚体,就是一类人工合成得有机高聚物吸附剂。因其具多孔性结构而具筛选性,又通过表面吸附、表面电性或形成氢键而具吸附性。一般为球形颗粒状,粒度多为20-60目。大孔树脂有非极性(HPD-100,HPD-300,D-101,X-5,H103)、弱极性(AB-8,DA-201,HPD-400)、极性(NKA-9,S-8,HPD-500)之分。大孔吸附树脂理化性质稳定,一般不溶于酸碱及有机溶媒,在水与有机溶剂中可以吸收溶剂而膨胀。 大孔吸附树脂技术得基本装置 恒流泵 吸附原理 根据类似物吸附类似物得原则,一般非极性树脂宜于从极性溶剂中吸附非极性有机物质,相反强极性树脂宜于从非极性溶剂中吸附极性溶质,而中等极性吸附树脂,不但能从非水介质中吸附极性物质,也能从极性溶液中吸附非极性物质。 操作步骤 1)树脂得预处理 预处理得目得:为了保证制剂最后用药安全。树脂中含有残留得未聚合单体,致孔剂,分散剂与防腐剂对人体有害。 预处理得方法:乙醇浸泡24h→用乙醇洗至流出液与水1:5不浑浊→用水洗至无醇味→5%HCl通过树脂柱,浸泡2-4h→水洗至中性→2%NaOH通过树脂柱,浸泡2-4h→水洗至中性,备用。 2)上样 将样品溶于少量水中,以一定得流速加到柱得上端进行吸附。上样液以澄清为好,上样前要配合一定得处理工作,如上样液得预先沉淀、滤过处理,pH调节,
D101大孔吸附树脂说明书 D101树脂是一种球状、非极性聚合物吸附剂。该树脂是一个交联聚合物，具有相当大的比表面和适宜的孔径，对皂甙类物质有特殊的选择性。该树脂适于从水溶液中提取皂甙类有机物质。 一、性能指标 外观乳白色不透明球状颗粒 粒度（粒径范围~），%≥95 含水量，%60~75 湿真密度，g/ml~ 湿视密度，g/ml~ 比表面，m2/g480~520 平均孔径，nm25~28 孔隙率，%42~46 孔容，ml/g~ 最高使用温度℃150 二、吸附及解吸（再生） 吸附：吸附操作自上而下(或自下而上)通液，可采用不同流速，以选取最佳条件，一般流速 2—8BV/h。流出液每间隔一段时间取样检测，达泄漏点停止吸附，或多柱串联达饱和后解吸。 解吸(再生)：解吸剂选择：吸附饱和后的树脂应选用最能溶解吸附质的溶剂进行解吸或洗脱再生。解吸剂沸点要低以便回收处理。典型的解吸剂有甲醇、乙醇、丙酮、二氧六环、苯、甲苯或稀酸、稀碱及有机溶剂与水、酸、碱的混合物、还有混合溶剂。解吸操作自上而下(或自下而上)通解吸剂，单柱吸附时，解吸效果与吸附操作对流为佳。一般流速可控制在～2BV/h，解吸剂用量约为树脂体积的2～3倍。 三．在食品加工中的预处理 1．工业级新树脂使用前必须进行预处理，以去除树脂中所含少量的低聚物、有机物及有害离子。 2．装柱前清洗设备及管道，以防有害物对树脂的污染。并排净设备内的水。 3．先于吸附柱内加入相当于装填树脂体积~倍的乙醇或甲醇，然后将新树脂投入柱中。使其液面高于树脂层约处，并浸泡24小时。 4．用2BV乙醇或甲醇，以2BV/h的流速通过树脂层，并浸泡4~5小时。 5．用乙醇或甲醇，以2BV/h的流速通过树脂层，洗至流出液加水不呈白色浑浊止。并以水以同样流速洗净乙醇或甲醇。
2010年中国氧化铝行业 研究报告 版权声明：该报告的所有图片、表格以及文字内容的版权归北京水清木华科技有限公司（水清木华研究中心）所有。其中，部分图表在标注有其他方面数据来源的情况下，版权归属原数据所有公司。水清木华研究中心获取的数据主要来源于市场调查、公开资料和第三方购买，如果有涉及版权纠纷问题，请及时联络水清木华研究中心。 氧化铝俗称矾土，是从铝土矿中提取而成，主要用于生产铝（电解铝）。中国铝土矿较为丰富，2009年基础储量为8.39亿吨，集中分布在广西（26.9%）、河南（26.0%）、贵州（24.3%）、山西（13.7%）等地区，这直接影响了中国氧化铝的生产布局。2009年，中国累计生产氧化铝2383万吨，其中河南、山东、广西、山西、贵州5省就占到总量的99.0%。 与此同时，中国氧化铝的发展也与电解铝息息相关，其主要表现在供需和价格两个方面。1、从供需来看，电解铝的生产状况直接影响着氧化铝市场状况。 一般情况下，生产1吨电解铝大约需要1.98吨氧化铝，因此电解铝生产规模的变化直接影响着氧化铝需求量的变化。近年来，中国电解铝产能不断扩大，致使氧化铝市场需求激增，从而引起氧化铝产能的过快增长。2006年，中国氧化铝产能不到2000吨，2007年达到2653万吨，2008年突破3000万吨。受金融危机影响，2009年氧化铝产能增速同比下滑25.3个百分点，至3479万吨。2010年，随着国内电解铝产能的重启，氧化铝企业纷纷扩大产能，年内确认投产的新增产能已达到790万吨。 图：2006-2010年中国电解铝和氧化铝产能（单位：百万吨） 来源：水清木华研究中心 2、从价格走势来看，氧化铝的价格随着铝价上下波动。 中国铝冶炼厂多以长单采购为主，长协价格的确立以上海期货交易所三月期铝价格的16%-17%为依据。这就造成氧化铝的价格与其供需基本面和成本脱离，而与铝价挂钩。2009年，在利好政策的刺激下，铝价逐渐走高，从而拉动了氧化铝价格的增长；进入2010年，铝价先降后升，氧化铝虽然需求旺盛，但受制于铝价，也呈现先减后增的态势。 图：2008-2010年上交所期铝收盘价（连三）和氧化铝现货价格走势（单位：元/吨） 来源：WIND；水清木华研究中心 水清木华研究中心《2010年氧化铝行业研究报告》立足于全球，从上下游出发，重点分析了氧化铝的市场供需、进出口以及市场价格等。最后深入研究了中国铝业、南山铝业、信发
介孔氧化铝分子筛在催化中的应用（金策丁冠清袁武袁雷钟诚斌) 1 氧化铝是重要的催化剂和吸附剂，在工业生产中有着广泛的应用。一般氧化铝比表面积在50~300m2/g。近些年，研究人员成功合成了比表面积超过800 m2/g，孔径比较大（2~10nm），且孔径分布较窄的有序介孔氧化铝（MA）。 氧化铝是一种理想的多功能材料，具有较好的表面酸碱性质[1,2]，其介孔结构更是加强了催化和吸附性能，广泛地被应用作催化剂、催化剂在天、吸附剂等。 2介孔氧化铝分子筛在催化剂方面的应用 将氧化镍分别负载在介孔氧化铝分子筛和γAl2O3上，对烯烃的双键异构化反应评价结果显示：前者具有更高的活性和选择性。负载7wt%（质量分数）Re2O7的介孔氧化铝分子筛催化剂对7-十六烯双键异构化活性最高，可以再温和条件下（50℃,4h）发生7-十六烯的复分解反应得到7-14碳烯和9-十八烯（转化率为50%），并无其他副反应发生；而用7wt% Re2O7/γAl2O3作为催化剂最大只能得到30%的转化率，且有其他副产物出现。通过对1-辛烯的催化分解得到7-14烯反应的研究，也得到类似的结果。此外Cejka和Balcar[6]的研究也表明，用高铼酸铵与MA共热（500℃）的方法制备的Re2O7/MA催化剂，对线型1位烯烃的复分解反应具有最高活性。 铜改性的介孔氧化铝分子筛可催化肉桂醛选择加氢反应，生产相应不饱和醇的选择性显著大于Cu/Al2O3,铝可以高达30%负载质量负载在水热法制备的介孔氧化铝分子筛上（比传统的γAl2O3负载量高出一倍左右），催化氢化过程中更多地形成不饱和醇而几乎不破坏碳碳双键。这是由于纳米尺寸的Cu0与介孔氧化铝孔壁有强烈的相互作用，不易形成大的Cu0族，从而不利于碳碳双键的氢化[3,4].此外，铜改性的介孔氧化铝催化剂被用于一氧化二氮的分解反应，并研究了煅烧温度对催化剂活性的影响[3]。加氢脱硫反应是钴-钼或镍-钼负载普通氧化铝催化剂的一个重要应用，文献[4,5]用噻吩的加氢脱硫反应作为模型反应，对介孔氧化铝和普通氧化铝作为催化剂载体作了比较。介孔氧化铝是通过长链烷酸作为模板剂的阴离子路径制备的，分别通过在七钼酸铵溶液中浸渍，与氧化钼一起进行热处理制备催化剂。由于比普通氧化铝具有更大的比表面积，使其可负载约30wt%的氧化钼。而普通氧化铝只能负载15wt%的氧化钼。相同条件的反应温度与反应时间，以及相同量的催化剂（以钼计算）情况下，样品催化剂对噻吩的转化率约是对照品催化剂（以普通氧化铝为催化剂载体）的两倍。在MoO3/MA的XRD图中，几乎看不到氧化钼的特征衍射峰出现。这就可以
山西铝厂位于山西省河津市境内，1972年筹建，总占地面积1995万平方米。是我国“六五”、“七五”、“八五”期间重点建设项目，一期工程1983年开工建设，1987年建成投产。二期工程1986年开工，1994年建成投产。一、二期共投资50.17亿元，累计形成了120万吨氧化铝的生产能力，成为亚洲最大的氧化铝生产企业。山西铝厂的主导产品是氧化铝、氢氧化铝，生产工艺采用国内较为成熟的混联法，引进了9个国家30多个公司的先进技术设备，是国内氧化铝生产工艺水平较高的企业之一。1997年被国务院确定为512户国有重点企业之一。 中国铝业山东分公司（原山东铝业公司）与新中国同龄，前身是1949年成立的华东冶炼总厂，于1954年7月1日正式建成投产，之后几经易名，先后更名为山东铝厂、五0一厂、张店铝厂。中国铝业山东分公司（原山东铝业公司）与新中国同龄，前身是1949年成立的华东冶炼总厂，于1954年7月1日正式建成投产，之后几经易名，先后更名为山东铝厂、五0一厂、张店铝厂，1993年改为山东铝业公司，是国家“一五”期间的重点建设项目之一，是新中国第一个氧化铝生产基地，被称为“中国铝工业的摇篮”。经过五十多年的建设，已经成为集采矿、冶炼、水泥、氯碱化工、机械加工、热电、建安、科研、设计和内外贸为一体的拥有一万八千余名职工的特大型铝工业联合企业。1988 年被认定为全国特大型企业。1993年进入国内500家大型企业前列，列入国际华商500家之列，同年被国务院批准为全国首批建立企业（集团）技术中心40家企业之一。 平果铝业公司于1987年9月14日成立。一期工程1991年5月开工建设，1995年底全面建成投产，总投资44.38 亿元。建设规模为年产铝土矿65万吨、氧化铝45万吨、电解铝13万吨。这是我公司参与建设的广西第一个大型铝工业项目。2002 年2 月，应中国铝业公司改制上市的需要，平果铝业公司被改制重组分为上市和存续两个部分。上市部分命名为中国铝业股份有限公司广西分公司；存续部分延用“平果铝业公司”名称。中铝广西分公司传承原平果铝业公司的经营性资产，是集矿山开采和氧化铝、电解铝生产于一体的特大型铝冶炼联合企业。 中国铝业河南分公司，前身是郑州铝厂，始建于1958年8月。1956年7月筹建时称河南铝业公司，1958年5月改称郑州铝业公司，1964年9月改称五零三厂，1972年6月改称郑州铝厂。1992年6月，郑州铝厂、中州铝厂、郑州轻金属研究院、郑铝矿山公司四家合并组建为中国长城铝业公司。 中国长城铝业公司是中国铝业公司的成员企业，是集生产、建设、科研、经营为一体的国有大型综合性企业。先后更名为郑州铝业公司、五○三厂、郑州铝厂，1992年6月由郑州铝厂、中州铝厂、郑州轻金属研究院、郑铝矿山公司组建成立中国长城铝业公司，为中国最大的氧化铝生产企业。2002年1月25日，中国长城铝业公司一分为六，氧化铝、电解铝生产板块的优质资产上市，组成中国铝业河南分公司，隶属于中国铝业股份有限公司。
实验2 纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析 一．实验目的 1．了解纳米材料的基本知识。 2．学习纳米氧化铝的制备。 3. 了解粒度分析的基本概念和原理。 4. 掌握马尔文激光粒度分析仪的使用。 二．实验原理 纳米氧化铝因其具有耐高温、耐腐蚀、比表面积大、反应活性高、烧结温度低，比普通氧化铝粉有着更优异的物化特性，在人工晶体、精细陶瓷、催化剂等方面得到广泛的应用。到目前为止纳米氧化铝粉末的制备方法众多，大致可分为气相法、固相法和液相化学反应法等，其中液相法制备Al2O3具有平均粒径小，分布范围窄、纯度高、活性高、设备简单、制备工艺影响因素可控等优点。 许多学者就纳米氧化铝的合成进行了广泛深入的研究。采用各种方法制备出纳米氧化铝粉体，但困扰纳米超细制备和应用的一个严重问题就是由于表面能造成的粉体的团聚，转相温度高而使颗粒明显长大，人们一般通过添加分散剂来克服团聚，因此对分散剂的合理选择，制备条件的有效控制及分散机理、分散效果的研究显得十分重要。 本实验以不同聚合度的聚乙二醇(PEG)为分散剂，采用沉淀法制备氢氧化铝胶体，胶体经800~1100℃高温煅烧2 h得到纳米氧化铝粉体，其在煅烧过程中经历Al(OH)3→AlOOH(勃姆石)→γ-Al2O3→δ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程，此方法能得到的最小平均粒径约为25 nm。 三．仪器与试剂 试剂：硫酸铝铵、浓氨水(25-28%)、聚乙二醇(PEG，聚合度n=200、600、2000、4000)、无水乙醇等，纯度均为AR级。 仪器：集热式恒温磁力搅拌器、40ml陶瓷坩埚、陶瓷研钵、500ml烧杯、真空水泵、布氏漏斗、抽滤瓶、马弗炉、50ml量筒、分析天平、空气塞、干燥箱、磁铁、容量瓶250ml、称量纸、滤纸、玻璃棒、钥匙、表面皿、分液漏斗。 Mastersizer 2000激光粒度仪。 四．实验步骤 1．查文献
实验二大孔树脂吸附分离实验 一、实验目的 1、了解大孔树脂的使用方法； 2、掌握利用大孔树脂的静态和动态吸附分离操作； 3、掌握大孔树脂的洗脱方法； 4、学习吸附等温曲线、吸附动力学曲线和洗脱曲线的测定方法。 二、实验原理 大孔树脂是一种具有大孔结构的有机高分子共聚体，是一类人工合成的有机高聚物吸附剂。因其具多孔性结构而具筛选性，又通过表面吸附、表面电性或形成氢键而具吸附性。一般为球形颗粒状，粒度多为20-60目。大孔树脂有非极性（HPD-100,HPD-300,D-101,X-5,H103）、弱极性（AB-8，DA-201,HPD-400）、极性（NKA-9,S-8,HPD-500）之分。大孔吸附树脂理化性质稳定，一般不溶于酸碱及有机溶媒，在水和有机溶剂中可以吸收溶剂而膨胀。 大孔树脂吸附技术以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以分离、提纯某一或某一类有机化合物的技术。吸附分离依据相似相容的原则，一般非极性树脂宜于从极性溶剂中吸附非极性有机物质，相反强极性树脂宜于从非极性溶剂中吸附极性溶质，而中等极性吸附树脂，不但能从非水介质中吸附极性物质，也能从极性溶液中吸附非极性物质。 大孔吸附树脂吸附技术广泛应用于制药及天然植物中活性成分如皂甙、黄酮、内脂、生物碱等大分子化合物的提取分离以及维生素和抗生素的提纯、化学制品的脱色、医院临床化验和中草药化学成分的研究等。它具有吸附快，解吸率高、吸附容量大、洗脱率高、树脂再生简便等优点。 大孔树脂吸附分离操作步骤： （1）树脂的预处理
目的是为了保证制剂最后用药安全。树脂中含有残留的未聚合单体，致孔剂，分散剂和防腐剂对人体有害。预处理的方法：乙醇浸泡24h→用乙醇洗至流出液与水1：5不浑浊→用水洗至无醇味→5%HCl通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性→2%NaOH通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性，备用。 （2）上样 将样品溶于少量水中，以一定的流速加到柱的上端进行吸附。上样液以澄清为好，上样前要配合一定的处理工作，如上样液的预先沉淀、滤过处理，pH调节，使部分杂质在处理过程中除去，以免堵塞树脂床或在洗脱中混入成品。上样方法主要有湿法和干法两种。 （3）洗脱 先用水清洗以除去树脂表面或内部还残留的许多非极性或水溶性大的强极性杂质（多糖或无机盐），然后用所选洗脱剂在一定的温度下以一定的流速进行洗脱。 （4）再生 再生的目的：除去洗脱后残留的强吸附性杂质，以免影响下一次使用过程中对于分离成分的吸附。 再生的方法：95%乙醇洗脱至无色，再用2%盐酸浸泡，用水洗至中性，再用2%NaOH浸泡，再用水洗至中性。 注意：再生后树脂可反复进行使用，若停止不用时间过长，可用大于10%的NaCl溶液浸泡，以免细菌在树脂中繁殖。一般纯化某一品种的树脂，当其吸附量下降30%以上不宜再使用。 三、试剂及仪器 仪器：紫外可见分光光度计，电子天平，恒温水浴振荡器，玻璃层析柱，恒流泵 试剂：AB-8大孔树脂，大豆异黄酮，无水乙醇，盐酸，氢氧化钠 四、实验内容
大孔吸附树脂介绍及原理 大孔吸附树脂技术 以大孔吸附树脂为吸附剂，利用其对不同成分的选择性吸附和筛选作用，通过选用适宜的吸附和解吸条件借以分离、提纯某一或某一类有机化合物的技术。 该技术多用于工业废水的处理、维生素和抗生素的提纯、化学制品的脱色、医院临床化验和中草药化学成分的研究。它具有吸附快，解吸率高、吸附容量大、洗脱率高、树脂再生简便等优点。 大孔吸附树脂 它是一种具有大孔结构的有机高分子共聚体，是一类人工合成的有机高聚物吸附剂。因其具多孔性结构而具筛选性，又通过表面吸附、表面电性或形成氢键而具吸附性。一般为球形颗粒状，粒度多为20-60目。大孔树脂有非极性（D101,LX-60,LX-20）、弱极性（AB-8，LX-21,XDA-6）、极性（LX-38,LX-17）之分。大孔吸附树脂理化性质稳定，一般不溶于酸碱及有机溶媒，在水和有机溶剂中可以吸收溶剂而膨胀。
大孔吸附树脂技术的基本装置 恒流泵 吸附原理 根据类似物吸附类似物的原则，一般非极性树脂宜于从极性溶剂中吸附非极性有机物质，相反强极性树脂宜于从非极性溶剂中吸附极性溶质，而中等极性吸附树脂，不但能从非水介质中吸附极性物质，也能从极性溶液中吸附非极性物质。 操作步骤 1）树脂的预处理 预处理的目的：为了保证制剂最后用药安全。树脂中含有残留的未聚合单体，致孔剂，分散剂和防腐剂对人体有害。
预处理的方法：乙醇浸泡24h→用乙醇洗至流出液与水1：5不浑浊→用水洗至无醇味→5%HCl通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性→2%NaOH通过树脂柱，浸泡2-4h→水洗至中性，备用。 2）上样 将样品溶于少量水中，以一定的流速加到柱的上端进行吸附。上样液以澄清为好，上样前要配合一定的处理工作，如上样液的预先沉淀、滤过处理，pH调节，使部分杂质在处理过程中除去，以免堵塞树脂床或在洗脱中混入成品。上样方法主要有湿法和干法两种。 3）洗脱 先用水清洗以除去树脂表面或内部还残留的许多非极性或水溶性大的强极性杂（多糖或无机盐），然后用所选洗脱剂在一定的温度下以一定的流速进行洗脱。 4）再生 再生的目的：除去洗脱后残留的强吸附性杂质，以免影响下一次使用
2.实验部分 2.1药品与仪器 实验所需试剂及所用到的仪器如表2-1和表2-2所示： 表2-1 实验试剂 试剂名称规格生产厂家 NaOH 500g 上海强顺化学试剂有限公司 盐酸500g 上海强顺化学试剂有限公司 Zn粉500g 上海强顺化学试剂有限公司水玻璃工业级昆山环宇耐火材料有限公司 Ni粉5000g 肯纳司太立金属（上海）有限公司 铝粉500g 中国医药（集团）上海化学试剂公 司 氧化铝粉末500g 上海强顺化学试剂有限公司 二氧化硅粉末500g 上海强顺化学试剂有限公司氧化锌粉末500gAR 无锡市晨阳化工有限公司硝酸500mlAR 上海凌峰化学试剂有限公司无水乙醇500mlAR 江苏永华精细化学品有限公司 表2-2 实验仪器 实验仪器规格生产厂家 维氏硬度计—昆山雄霸精密机电设备有限公司测厚仪MiniTest700系Elek trophysik公司 电子显微镜XWP-C803-01 包头市永华仪器仪表有限公司电子台称TCS 大河电子有限公司 电子天平EL204 梅特勒-托利多仪器有限公司金相试样切割机Q-2A 苏州市蔚仪试验器械制造有限公司球磨机QM-1SP(4L) 南京大学仪器厂 牙刷—自备
箱式电阻炉SX2-12-12G 济南精密科学仪器仪表有限公司 2.2实验要求 要求通过溶胶-凝胶法探索不同的工艺方法，找寻出相对优良的工艺参数，从而获得耐磨氧化铝涂层。 2.3工艺方法的确定 （1）第一层涂层成分的选择 用电子天平分别称取93g镍粉，7g铝粉放入烧杯内，加入适量的水玻璃搅拌均匀待用；用电子天平分别称取90g镍粉，10g铝粉放入烧杯内，加入适量的水玻璃搅拌均匀待用；用电子天平分别称取85g镍粉，15g铝粉放入烧杯内，加入适量的水玻璃搅拌均匀待用。即选取了镍铝重量比分别为93:7；90:10；85:15的混合物，通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面，放置一夜，在相同的温度下进行烧结，随炉冷却后，通过对比厚度和硬度来选择成分。 （2）第一层涂层反应温度的选择 用电子天平分别称取93g镍粉，7g铝粉放入烧杯内，加入适量的水玻璃搅拌均匀形成凝胶待用，通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面，放置一夜，在不同的温度下进行烧结，烧结温度分别为800℃，850℃，900℃，950℃，1000℃，随炉冷却后，通过对比厚度和硬度来选择反应温度 （3）第二层涂层成分的选择 用电子天平分别称取80g Al2O3粉，10gSiO2粉,10gZnO粉末放入烧杯内，并分别加入3%，10%，15%，20%的铝粉作为催化剂，并且按照15:1的比例加入水玻璃，把混合物搅拌均匀形成凝胶。通过通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面，放置一夜，在相同的温度下进行烧结，随炉冷却后，通过对比厚度和硬度来选择成分。 （4）第二层涂层反应温度的选择 用电子天平分别称取80g Al2O3粉，10gSiO2粉,10gZnO粉末放入烧杯内，加入20%的铝粉，通过刷涂法把凝胶涂覆在钢管内表面，放置一夜，在不同的温度下进行烧结，烧结温度分别为800℃，850℃，900℃，950℃，1000℃，随炉冷却后，通过对比厚度和硬度和涂层金相组织来选择反应温度。
AB-8大孔吸附树脂 一、产品概述： AB-8型大孔吸附树脂是苯乙烯型弱极性共聚体，比表面积高于DM-301型，最适宜用于具有弱极性物质的提取、分离、纯化，例如：甜菊苷、生物碱等。 二、产品技术指标参数： 1、产品名称：大孔吸附树脂 2、外观：乳白色或浅黄色不透明球状颗粒 3、粒径范围：（60~16目）0.3~1.25mm≥90% 4、含水量：65~75% 5、比表面积：≥480 m2/g；比照吸附量（酚/干基）≥45mg/g 6、堆积密度：0.65-0.7g/ml (湿态) 三、产品特性: 1、颜色乳白或浅黄给处理操作带来方便，分离、纯化带色的有机化合物，观察容易。 2、物理化学性质稳定，不溶于任何酸、碱及有机溶剂，方便于吸附剂、解吸剂的选择。 3、对有机物选择性好，不受无机盐存在的影响。 4、再生容易，再生剂可选用水、稀碱、稀酸或低沸点有机溶剂。如：甲醇、乙醇、丙酮等。 5、强度适中、正常使用寿命长。 四、注意事项： 1、该树脂含水70%左右，储存、运输应保持5-40oC的温度，以防低温将球体冻裂、高温产生霉变，影响使用。 2、树脂因暴露在空气中或因故失水，不可直接注水，以免树脂漂浮，可用乙醇浸渍处理，使其恢复湿态，再用水清洗干净。 五、树脂预处理： 工业品级树脂均残留惰性溶剂，故使用前须根据应用需要，进行不同深度的预处理：在提取器内，加入高于树脂层10-20厘米的乙醇浸泡3-4小时，然后放净洗涤液，为一次提取过程。用同样方法反复洗至出口洗涤液在试管中加3倍量水不显浑浊为止，后用清水充分淋洗至无明显乙醇气味，即可进行一般使用。六、强化再生： 当树脂正常使用一定周期后，吸附能力降低或受急性严重污染时，需要强化再生处理，其方法是加入高于树脂层10-20厘米的3-5%盐酸溶液浸泡2-4小时后，用同样浓度5-7倍体积量盐酸溶液淋洗，再用净水充分淋洗，直至出口洗涤液PH值呈中性，然后以5%氢氧化钠溶液按以上方法浸泡2-4小时，并用同样方法淋洗至通完5-7倍体积量氢氧化钠溶液，再用水充分淋洗直至出水PH值呈中性，即可再次投入使用。
大孔树脂吸附操作流程及注意事项 一、〖大孔吸附树脂的说明书、规格、标准〗 .... - 2 - 二、〖大孔吸附树脂的选择〗.................. - 3 - 三、〖大孔吸附树脂的预处理〗................ - 5 - 四、〖大孔吸附树脂的吸附条件和解吸附条件的选择〗- 6 - 五、〖大孔吸附树脂的吸附〗.................. - 8 - 六、〖大孔吸附树脂的工艺验证〗 ............. - 10 - 七、〖大孔吸附树脂的再生及使用有效期〗 ..... - 11 - 八、〖大孔吸附树脂的残留测定〗 ............. - 12 -
一、〖大孔吸附树脂的说明书、规格、标准〗 大孔吸附树脂是一类新型非离子型高分子聚合物，具有选择性吸附有机化合物的能力，其吸附作用是通过表面吸附、表面电性或形成氢键等完成的，被广泛应用于药学领域，如抗生素的提取分离、天然产物的分离、中药有效成分的提取分离和复方制剂中杂质的去除等。 大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙烯酸酯为单体 ,加入二乙烯苯为交联剂 ,甲苯、二甲苯为致孔剂 ,它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒 ,粒度为 20～60 目 ,是一类不含离子交换集团的交联聚合物 ,它的理化性质稳定 ,不溶于酸、碱及有机溶剂 ,不受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质)之间的范德华引力,通过它巨大的比表面进行物理吸附而工作的 ,使有机化合物根据吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱而分开达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。 由树脂提供方制订并向应用方提供。技术要求内容包括： 1．规格标准标准内容应包括：名称、牌(型)号、结构(包括交联剂)、外观、极性；粒径范围、含水量、湿密度(真密度、视密度)、干密度(表观密度、骨架密度)、比表面、平均孔径、孔隙率、孔容等物理参数；未聚合单体、交联剂、致孔剂等添加剂残留量限度等参数；用途及相关标准文号等。 2．使用说明书说明书内容应包括：树脂性能简介、主要添加剂种类与名称；未聚合单体，交联体、主要添加剂是否残留及残留量控制方法与限量检查方法；树脂安全性动物试验资料，或其它能证明其安全性的试验资料；使用注意事项及可能出现异常情况的处理方法；树脂有效使用期的参考值；生产厂家及生产许可证等合法证件。 大孔树脂使用注意事项 1) 该树脂含水70%左右，湿态0℃以上保存。严防冬季将球体冻裂。 2) 该树脂物化性能稳定，不溶于酸、碱及有机溶剂，不降解，热失重温度266℃。 3) 树脂使用前，需根据使用要求，进行程度不同的预处理,是将树脂内孔残存的惰性溶剂浸除。树脂预处理方法是在提取器内加入高于树脂层10cm的乙醇浸渍4小时，然后用乙醇淋洗，洗至流出液在试管中用水稀释不浑浊时为止。最后用水反复洗涤至乙醇含量小于1%或无明显乙醇气味后即可用于生产。（我厂药用树脂已经过了深程度处理，一般可直接用于生产） 4) 生产中建议树脂装填高度2米左右，吸附流速4-10米/小时(1-4BV/小时)。解吸剂可选用乙醇、甲醇、丙酮等。 5) 树脂强化再生方法：当树脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染严
中国氧化铝产业发展分析 氧化铝工业概况 我国具有较丰富的铝土矿资源，迄今已探明保守储量23亿吨，位居世界第4，具备发展氧化铝工业的资源条件。据2004年以来的不完全统计，国内已公布的氧化铝投资项目达26个,测算总规模达1604.1万t。即使不考虑利用国外铝土矿资源和到海外投资办厂的项目，总规模也达到2814.1万t。2006年底，中铝公司氧化铝生产952万t，除目前已公布在建的氧化铝规模外，全国还有拟建氧化铝总规模1992万t接近国外所有拟建(扩建)氧化铝项目的总和。 氧化铝工业的迅速发展不同于以往的低水平重复建设，而是上规模、高水平，优化了结构，极大地提升了我国氧化铝工业整体水平和竞争力。但是，如果这种投资热继续无序膨胀，势必造成产品相对过剩。 投资氧化铝工业的风险性与电解铝等其他行业在以下方面又有所不同： 1）氧化铝工艺技术相对复杂。通常情况下，项目从设计，开工到形成产能需要2～3年时间左右的时间，投入高，风险较高。 2）现货市场的氧化铝价格跌宕起伏。而供求双方的信息不对称又进一步加剧了氧化铝价格起伏不定的局势，进而将影响氧化铝项目的投资收益。 3）在项目试车、投产和日后生产组织管理等方面，需要一大批精通氧化铝工艺技术和具有实践经验的老专家和技术工人。 4）对资源和能源的依赖度日趋增强。随着国内外资源竞争日趋激烈，适合氧化铝工业发展的优质资源日渐稀缺，投资氧化铝工业必须考虑项目的经济服务年限。 针对目前氧化铝工业发展迅速，避免电解铝行业所出现的无序膨胀问题，有以下5点建议： 1）根据资源保障程度控制氧化铝建设总规模 氧化铝工业是资源、资金、技术密集型原材料产业，因生产过程中要产生大量的尾矿和赤泥(至今未有较好的处理办法添加到水泥原料中，产品也只能用于工业)，对环境的影响非常大，铝土矿作为不可再生资源, 其保障程度直接制约着一个地区氧化铝工业的总量与生存周期。因此,各级政府和有关部门，必须准确把握氧化铝工业的发展形势，资源与环境制约状况和基本规律，按照总量控制的要求，严格控制新建氧化铝项目，坚决制止盲目发展和低水平重复建设，努力实现氧化铝工业发展与资源充分利用，优化生态环境相统一。 2）优化氧化铝工业布局 矿产资源主管部门要对铝土矿存量资源进行全面核查，推进铝土矿资源勘查工作,在资源储量有较大幅度提高的情况下，发展计划部门视情况增加布点或同意扩大布点内企业的产能规模。对未经同意在规划布点外拟建氧化铝项目，省环境保护部门不予安排环保评价，擅自建设的必须停止。未经同意不在规划布局内建设的氧化铝项目以及自备电厂，将实行惩罚性电价。 3）严格氧化铝发展的技术政策和经济规模 新建氧化铝项目必须采用国内研究开发的选矿—拜耳法工艺并同步建设选矿厂。严禁采用烧结法、混联法等落后工艺的氧化铝项目上马。新建氧化铝项目的单线规模应达到30万吨以上，单线达不到30万吨合理经济规模的氧化铝项目一律不准建设。已建工艺落后，造成污染的小氧化铝厂要限期转产或关闭。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910160753.1 (22)申请日 2019.03.04 (71)申请人 蚌埠市天星树脂有限责任公司 地址 233705 安徽省蚌埠市固镇县经济开 发区纬八路（和麟大道） (72)发明人 杨奇 牛翠侠 孟永生 郭晓奎 (74)专利代理机构 南京聚匠知识产权代理有限 公司 32339 代理人 黎昔耀 (51)Int.Cl. B01J 20/26(2006.01) B01J 20/28(2006.01) B01J 20/30(2006.01) (54)发明名称 一种大孔吸附树脂及其制备方法 (57)摘要 本发明提供一种大孔吸附树脂，由以下原料 制成：水、明胶、苯乙烯、二乙烯苯、白油、引发剂、 致孔剂、溶剂油、1,2-二氯乙烷、氯化锌、氯甲醚 组成。通过白球聚合、白球烘干与筛分、提蜡、蜡 球烘干与筛分、氯化、氯球烘干、后交联反应步骤 后制备得到。制备得到树脂比表面积和孔隙率较 大、有较好的机械强度、耐高温，并且制备工艺简 单， 易于工业化生产。权利要求书1页 说明书7页CN 109833854 A 2019.06.04 C N 109833854 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109833854 A 1.一种大孔吸附树脂，其特征在于，由以下原料制成：水、明胶、苯乙烯、二乙烯苯、白油、引发剂、致孔剂、溶剂油、1,2-二氯乙烷、氯化锌、氯甲醚。 2.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮中的一种或多种；所述致孔剂为甲苯。 3.根据权利要求1所述的树脂，其特征在于，由以下重量份原料组成：200-300份水、5-10份明胶、10-20份苯乙烯、20-50份二乙烯苯、10-30份白油、2-5份引发剂、2-5份致孔剂、50-100份溶剂油、5-10份1,2-二氯乙烷、5-10份氯化锌、150-200份氯甲醚。 4.权利要求1-3任一所述的树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)白球聚合：将水加热，加入明胶，搅拌，再加入苯乙烯、二乙烯苯、白油、致孔剂和引发剂，升温定型，定型后保温，然后再第二次升温、第二次保温，洗涤，得白球； (2)白球烘干与筛分：将白球干燥，至失重率小于8.0％，过筛，得合格的白球； (3)提蜡：将合格的白球加入溶剂油中，搅拌，升温，保温，抽掉溶剂油，重复上述操作5-6遍，洗涤得蜡球； (4)蜡球烘干与筛分：将蜡球干燥，至失重率不大于3％，过筛，得合格蜡球； (5)氯化：将合格的蜡球加入到氯甲醚中，升温，保温，降温，分两次加入氯化锌，然后再进行第二次升温，第二次保温，第二次降温，固液分离，洗涤固相，得氯球； (6)氯球烘干：将氯球干燥，失重率为1.5％-9.5％，得合格的氯球； (7)后交联反应：将1,2-二氯乙烷与合格的氯球混合，搅拌升温，保温，加入氯化锌，第二次升温，第二次保温，第三次升温，第三次保温，降温得成品球，对成品球和1,2-二氯乙烷进行固液分离，洗涤成品球，滤干得大孔吸附树脂。 5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，将水加热至50-60℃；升温至70-85℃；第二次升温至85-92℃。 6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，过筛得到粒径为0.5mm-1.0mm的白球；所述步骤(4)中，过筛得到粒径为0.5mm-1.0mm的白球。 7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，升温至35-60℃，保温0.5-2h，溶剂油为120号溶剂油。 8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，将合格的蜡球加入到氯甲醚中，升温至30-40℃，保温2-5h，降温至30℃以下，分两次加入氯化锌，然后再进行第二次升温至35-45℃，第二次保温60-100h，第二次降温至30℃以下，固液分离，乙醇洗涤固相，得氯球。 9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，干燥温度为80-90℃。 10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(7)中，升温至35-50℃，保温2-5h；第二次升温至85-100℃，第二次保温0.2-2h；第三次升温至105-150℃，第三次保温8-20h。 2
氧化铝课题资料总结 1 氧化铝晶型 1.1 α-Ａｌ2Ｏ3 α-Ａl2Ｏ3属三方晶系,在铝的氧化物中是最稳定的相,具有熔点高、硬度大、耐磨性好、机械强度高、电绝缘性好、耐腐蚀等性能,是制造纯铝系列陶瓷、磨料、磨具及耐火材料的理想原料。 1.2 β-Ａｌ2Ｏ3 β-Ａl2Ｏ3并非氧化铝的异构体,而是一种铝酸盐。通式为Ｍ2Ｏ.ｘＡl2Ｏ3,Ｍ为一价阳离子,也可被二价或三价阳离子置换。β-Ａl2Ｏ3属六方晶系,具有密度大、气孔率低、机械强度高、耐热冲击性能好、离子导电率高、粒度分布均匀且细、晶界阻力小等特点。它可用作钠硫(Ｎａ/Ｓ)蓄电池中的固体电解质薄膜陶瓷隔板,既作为离子导电体,又具有隔离钠阴极和多硫钠阳极的双重作用;还可用于室温电池,钠热敏元件,制作玻璃、耐火材料和陶瓷的原料等。 1.3 γ-Al2O3 γ-Ａl2Ｏ3是由一水软铝石在低温(500～750℃)煅烧得到,γ-Ａl2Ｏ3属立方晶系,为多孔性、高分散度的固体物料,具有很大的比表面积,活性大,吸附性能好。它广泛应用于各种行业中的吸附剂和脱水剂、汽车尾气净化剂;制备航天航空、兵器、电子、特种陶瓷等尖端材料的原料,石油化工和化学工业中用作催化剂(炼制石油)或载体(使石油氢化)。纳米γ-Ａl2Ｏ3ＣＭＰ(化学机械抛光)浆料可用于集成电路生产过程中层间钨、铝、铜等金属布线材料及薄膜材料的表面平坦化,以及高级光学玻璃、石英晶体及各种宝石的化学机械抛光。 1.4 δ-Ａl2Ｏ3 δ-Ａl2Ｏ3是由一水软铝石在800～1 050℃煅烧得到,δ-Ａl2Ｏ3属四方晶系,有强吸附能力和催化活性,可用作吸附剂、干燥剂、催化剂及其载体。 1.5 η-Ａl2Ｏ3 η-Ａl2Ｏ3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在400～750℃煅烧得到,η -Ａl2Ｏ3属立方晶系,具有比较大的孔容和比表面积,主要用作催化剂的载体。 1.6 θ-Ａl2Ｏ3 θ-Ａl2Ｏ3是由拜尔体的氢氧化铝在一定的升温速率下在900～1 100℃煅烧得到,θ-Ａl2Ｏ3属单斜晶系,其性能介于γ-Ａl2Ｏ3和α-Ａl2Ｏ3之间,常与γ-Ａl2Ｏ3和α-Ａl2Ｏ3共存。
氧化铝纳米材料+-
沉淀法制备纳米级Al2O3中的团聚控制 学号：姓名： 自从Gleiter等在20世纪80年代中期制得纳米级Al2O3，人们对这一高新材料的认识不断加深并陆续发现它的更多特性。作为一种多功能的超微粒子，纳米Al2O3已广泛应用于结构及功能陶瓷、复合材料、催化剂载体、荧光材料、红外吸收材料等[1]。由于氧化铝陶瓷来源廉价，且具有耐腐蚀、耐高温、高硬度、高强度、抗磨损、抗氧化和绝缘性好等良好特性，在冶金、化工、电子、国防、航天及核工业等高科技领域得到了广泛的应用。制备纳米Al2O3是为进一步制备纳米Al2O3高分子复合材料提供优质原料。如何制备出价格低廉、工艺简单、性能优良的纳米氧化铝粉体一直是国内外研究的热点[2,3]。目前，制备纳米Al2O3粉体主要有固相法、气相法和液相法三大类。固相法操作简单，但生成颗粒粒径难以控制，且分布不均；气相法设备要求严格，操作复杂；液相法成本较低，生产设备和工艺过程简单，生成颗粒纯度高，粒径小且分布均匀，是制备纳米陶瓷粉体最常用的方法[4]。常用的液相法有：溶胶－凝胶法，水热法，微乳液法，沉淀法[5]。本文主要介绍沉淀法制备纳米氧化铝粉体的不同反应体系，并着重介绍了近几年在颗粒细化、减少团聚等研究方面取得的主要进展。 沉淀法就是在金属盐溶液中加入适当的沉淀剂，得到前驱体沉淀，再经过过滤、洗涤、干燥、煅烧等工艺得到所要的产物。沉淀法因原料成本低，设备及工艺简单，易于工业化，在生产高纯超细氧化铝粉末时有其优势[6]。近年来研究使用的不同反应体系主要有以下三种： （1）铝盐＋碳酸铵体系
a．以硝酸铝为母液，碳酸铵为沉淀剂，其反应方程为： A1(NO3)3+2 (NH4)2CO3+H2O= NH4AlO(OH)HCO3+3NH4NO3+CO2该反应体系在酸性(pH>5)和碱性条件下都可以得到纳米粉体，但在碱性条件下结果较好。两种添加顺序，将A1(NO3)3溶液加(NH4)2CO3溶液或相反，都可以得到碳酸铝胺NH4AlO (OH)HCO3沉淀，在1150℃下煅烧沉淀可得到粒径小于50nm 的粉体[7]。 b．以硫酸铝铵为母液，碳酸氢铵为沉淀剂，其反应方程式为： NH4A1(SO4)2+4NH4HCO3 = NH4AlO (OH)HCO3 +2 (NH4 )2SO4 +3CO2+H2O 这是目前研究最多的反应体系。两种添加顺序也都可以得到沉淀。采用先缓漫滴加碳酸氢铵至稍过量，然后以喷雾混合的方式，可使沉淀过程保持均相，获得平均粒径为30nm 的NH4AlO(OH)HCO3前驱体粉末。喷雾混合方式可使溶液的pH 值迅速上升，有利于晶核形成，而前驱沉淀物的晶核数目越多，产物的粒径就越小[8]。 （2）无机盐+尿素均相沉淀体系 在反应体系中加入尿素.随着温度升高，尿素分解生成沉淀剂 NH4OHCO(NH2)2+3H2O=CO2 +2NH4OH 沉淀剂NH4OH 在溶液中均匀分布，使沉淀均匀缓慢地生成，在沉淀过程中反应容器内一直保持均相。此方法制备的纳米氧化铝具有粒度小、粒径分布窄，制备成本低、工艺简单等优点，但同时由于其沉淀产物主要为氢氧化铝，因此存在较为严重的团聚问题。