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离子交换法制备一种含锌分子筛

离子交换法制备一种含锌分子筛
离子交换法制备一种含锌分子筛

离子交换法制备一种含锌分子筛

摘要:通过水热法合成了4A分子筛,考察原料配比和反应条件对分子筛纯度和晶粒大小的影响。在此基础上,再采用离子交换法制备了一种含锌的A型分子筛,确定了锌含量随晶粒大小和反应温度与时间的变化规律。

关键词:离子交换,锌,催化,

1前言

过渡金属元素由于不饱和的d或f轨道,能够与许多含氮,氧,硫,磷的有机物配位,生成各种金属配合物,从而在许多有机反应中显示的较强的催化能力。目前,研究得比较多的过渡金属元素有铁,钒,镍,铜,锌等。铁元素对于费托合成反应具有较佳的活性。钒元素常常应用于脱硫脱硝领域。镍元素广泛应用于催化加氢脱氢。铜元素在一氧化碳氧化方面作用显著。锌元素尤其是锌离子往往在加成取代反应中催化性能优异。马丹等人曾报道了醋酸锌能催化2,4-二氨基甲苯与碳酸二甲酯反应生成2,4-甲苯二氨基甲酸的反应1。二价的锌离子在氨基甲酸甲酯和甲醇生成碳酸二甲酯的反应中也具有较好的催化性能2。侯巩报道了以醋酸锌为催化剂,以对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1,3-丙二醇(PDO)为原料,采用酯交换、缩聚反应路线合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)3。虽然锌离子在这些反应中展示了不错的活性,但是它是一种均相催化剂,溶解到了反应体系中,这个后续的催化剂分离带来了巨大困难。

为了保留这些过渡金属元素的催化活性,同时又方便反应后催化剂的分离。人们开展了大量的均相催化剂的非均相化研究。常见的将催化剂非均相化的方法有浸渍法,嫁接法和离子交换法。其中离子交换法由于具有合成工艺简单,制得的催化剂性能稳定等诸多优点而被广泛采用。离子交换法的原理是采用一种离子交换剂为载体,将其加入到含有过渡金属离子的溶液中去,反应过程是金属离子扩散到交换剂表面,而交换剂表面的离子扩散到溶液中去,从而得到一种高分散,均匀分布的金属离子催化剂。

离子交换剂可以分为有机聚合物交换剂和无机交换剂两大类。有机交换剂具有化学稳定性好,耐酸碱,但其耐磨性差,机械强度低,而且热稳定性不好。无机交换剂的优缺点与有机交换剂的相反,实际应用中二者互为补充。有机离子交换机以苯乙烯和二乙烯基苯为主要原料共聚而得的树脂为典型代表,有阴离子树脂,阳离子两大类。无机交换剂以沸石分子筛为典型代表。本工作采用一种沸石分子筛为离子交换剂与锌盐进行离子交换来生产一种含锌的分子筛材料,实现锌元素的非均相化。

沸石分子筛是一种以TO4四面体为基本结构单元,用氧原子桥连而成的无机化合物。T 原子主要是硅和铝,也可以是其他杂原子,比如磷,钒,铁,钛,镓等等。在硅铝分子筛的四面体连接时,它遵循以下规律:一是四面体中的每个氧原子都是由两个T原子共用;二是相邻的两个四面体之间只能用一个氧原子;三是两个铝氧四面体不直接相连,必须要通过硅氧四面体,这也就是说沸石分子筛中硅铝之比不能小于1。由于以上原则,又由于铝只有正三价,在与四个氧相连接时,需要一个正一价的阳离子来平衡。在用水热法合成的沸石中,这个阳离子一般是钾和钠。由于钾和钠比较容易溶剂化,溶解到溶液中,因此可以通过离子交换法,用其他阳离子把钾和钠交换出来。

本工作的研究内容就是采用离子交换法,用氯化锌与沸石分子筛中的一种——A分子筛进行交换来将锌离子非均相化,得到含锌的分子筛。之所以选择A分子筛,是因为人们对

它已经进行了大量研究,积累了许多与相关的合成经验和知识,但是再将它与锌盐进行离子交换,制得含锌A 型分子筛的相关研究报道很少4-9

。而且它是晶体理论硅铝比为1的分子筛之一,意味着它的离子交换容量比较大10。本工作的具体内容是首先通过水热法制得4a 分子筛,考察原料配比,合成温度和时间对其晶粒大小,晶型纯度的影响。然后再将其与氯化锌的水溶液离子交换,考察晶粒大小,溶液pH 值以及温度时间对交换程度的影响。以期制备高纯度,高锌含量的A 型沸石分子筛。

2实验

2.1原料:硅酸钠,铝酸钠,去离子水,氢氧化钠

2.2 表征:晶体粉末衍射,等离子体元素分析

2.3实验过程:将一定量的水玻璃用蒸馏水稀释,制成溶液A 。将一定量的铝酸钠溶于水溶液中,制成溶液B 。将溶液A 和溶液B 混合,加入一定量的氢氧化钠溶液调节其碱度,然后搅拌直到生成白色均匀的凝胶,其组成可以看成为 (Na 2O),(A12O 3),(SiO 2),(H 2O)的混合物。搅拌均匀后装入不锈钢高压反应釜中,于一定温度下晶化一段时间。所得产物用蒸馏水洗涤至pH<9,并在6O ℃下烘干。

将制得的钠型的4A 分子筛放入氯化锌溶液中,再将溶液倒入反应釜。在一定温度下反应一段时间。将其取出后,再用去离子水洗涤至洗涤液中无锌离子,然后烘干。测定分子筛的锌含量。

3结果与讨论

3.1反应原料配比对A 型分子筛生成的影响。

我们进行了分子筛的合成实验。为了得到纯净的A 分子筛,我们首先考察了反应配比对反应产物晶型的影响。也就是(Na 2O),(A12O 3),(SiO 2),(H 2O)之间比例的影响。前人已经报道过,在某些配比下,反应产物不是A 型分子筛,而是p 型或X 型分子筛11。

Al 2O 3

图1 原料配比的影响。反应条件:水含量80-98%,温度100o

C ,时间3h.

实验结果表明,当原料中碱含量即Na 2O 含量较高时,容易生成P 型分子筛,当A12O 3含

量较高时容易生成X 型分子筛。只有在SiO 2含量较高时,反应产物是纯净的A 型分子筛(见图1)。

3.2反应温度和时间对A 型分子筛晶粒大小的影响。

我们还发现分子筛晶粒的大小与反应条件密切相关。如图2(A )所示,随着反应温度的升高,晶粒直径由小变大,在100度时达到最大值2.4微米,但随着温度的进一步升高而减小。这可能是由于较低温度时,晶化速度随温度升高而加快,所以晶粒大小随温度升高而增加。但是在过高的温度下,晶化反应速度过快,大量的细小晶粒在同一时间生成,反而造成晶粒变小。图2(B )说明随着反应时间的延长,分子筛晶粒逐渐变大。这是由于晶粒在反应温度下逐渐长大。

晶粒直径 (微米)

温度 (o C)

时间 (h)

图2 反应条件对晶粒大小的影响。反应条件:

A :反应时间为5h ,原料配比为(Na 2O),(A12O 3),(SiO 2),(H 2O)=1:2:4:150

B :反应温度是100 o

C ,原料配比是(Na 2O),(A12O 3),(SiO

2),(H 2O)=1:2:4:150 3.3分子筛晶粒大小对其与氯化锌离子交换能力的影响。

在合成了指定的分子筛之后,我们将所得到的分子筛与氯化锌的水溶液进行离子交换。首先我们考察晶粒大小的影响。

锌含量(m g /g )

晶粒大小(微米)

图3 分子筛晶粒大小对产物锌含量的影响。反应条件:160 o C ,10h

随着分子筛晶粒的增加,产物锌含量在逐渐减小。这应当是由于晶粒较小时,具有较大的比表面积,因此更容易与溶液中的水发生离子交换,而当晶粒增大后,溶液扩散到晶粒内表面的难度加大,速度变慢,因此相同条件下,离子交换的程度较小,最终导致产物的锌含量减小。

3.4离子交换反应条件对产物锌含量的影响。

离子交换程度随反应温度和时间的变化规律如图4所示。随着温度的升高和时间的延长,离子交换程度逐渐升高,最终到达一个极限值约为100mg/g 。这已经接近分子筛(分子式可

以写为NaSiAlO 4)钠离子完全交换后锌含量的理论值。

锌含量(m g /g )

时间 (h)

温度 (o

C)

图4 离子交换条件对锌含量的影响。

4结论

通过水热法和离子交换,采用晶化反应釜合成了一种含锌A 型分子筛。研究结果表明只有在硅含量比较高时,才能得到比较纯净的4A 型分子筛。其晶粒大小会影响到离子交换程度,较小的晶粒有利于离子交换。交换反应温度在较高温度和较长时间时对交换程度不再产生影响,此时锌含量接近最高理论值。

(1) 马丹; 王桂荣; 王延吉; 赵新强 光谱学与光谱分析 2009, 331.

(2) Zhao, W.; Wang, F.; Peng, W.; Zhao, N.; Li, J.; Xiao, F.; Wei, W.; Sun, Y. Ind. Eng. Chem. Res. 2008.

(3) 侯巩; 陈玉君 聚酯工业 2004, 17, 21.

(4) 湛雪辉; 肖忠良; 李飞; 周随安; 廖立华 化工矿物与加工 2009. (5) 孙建勋; 林润雄 无机盐工业 2009, 23. (6) 孙霞; 许瑞波; 王明艳 山东陶瓷 2008, 31, 11. (7) 薛茹君, 朱. 淮南工业学院学报(自然科学版) 2001. (8) 刘福生, 鲍. 彭. 非金属矿 2001.

(9) 罗玉长,罗鹤鹏,魏召刚 中国粉体技术 1995.

(10) Dai, J. M.; Hou, W. S.; Wei, L. Q.; Jia, H. S.; Liu, X. G.; Xu, B. S. Journal of Inorganic Materials 2008, 23, 1011.

(11) Cao, J. L.; Xing, D. Q.; Liu, X. W.; Tan, Z. Y. Acta Physico-Chimica Sinica 2007, 23, 1893.

离子交换树脂的制备方法

离子交换树脂的制备方法 离子交换树脂的发展是以缩聚产品开始的,然后出现了加聚产品,在合成离子交换树脂的初期,主要是以缩聚型为主,但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差,机械强度不好,在使用过程中常有可溶性物质渗出。现在使用的离子交换树脂几乎都是加聚产品。 一、苯乙烯系离子交换树脂的合成 苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯(DVB)在水相中进行悬浮共聚合得到共聚物珠体,然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。苯乙烯系离子交换树脂的用量占离子交换树脂总用量的95%以上,这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到,并且不易因氧化、水解或高温而降解。聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架,与小分子的功能基以化学键的形式结合,因此既保留了原有低分子的各种优良性能,又由于高分子效应可增添新的功能,这使得离子交换树脂的性能大幅度提高,品种成倍地增加,应用范围迅速扩大,大大促进了化工企业、制药工业、环保等行业的发展,对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响【1】。 将苯乙烯,二乙烯苯进行悬浮共聚,加入分散稳定剂,在搅拌的条件下可以得到粒度合适,大小均匀的球状共聚体(PS)。稳定剂的性质、搅拌条件、温度等因素对悬浮聚合的影响很大。用难溶性无机物微粉末作悬浮稳定剂时,得到的聚合球粒大小比较均匀,并且在微粉末稳定剂用量相同时,粉末越细,得到的球粒越小。在苯乙烯,二乙烯苯悬浮共聚时加入沉淀剂、良溶剂或线型高聚物等做致孔剂,聚合结束后将致孔剂提取出来,得到多孔性的共聚物【2】(Pst型,称为大孔树脂)。把这种共聚物进一步制成离子交换树脂,发现其离子交换速度加快,机械强度增大,稳定性增强。由于这类树脂其具有与活性炭类似的吸附能力【3】,可以回收吸附质,所以被广泛用于有机物的分离纯化【4】、工业有机废水的处理【5-6】、生化产品【7】等。值得注意的是,在合成大孔共聚物时,为保证孔结构的稳定,交联剂用量比合成凝胶型时要多。王亚宁等【8】以液体石蜡、甲苯和环己酮作致孔剂,采用悬浮聚合合成大孔吸附树脂,研究了单体和致孔剂组成对孔结构的影响。V everka等【9】将大孔型低交联苯乙烯-二乙烯苯(PSt-DVB)共聚物(DVB含量在2 % ~ 8 %之间)在二氯乙烷、硝基苯或其混合溶剂中充分溶胀后,在一定温度及催化剂存在下与交联剂发生后交联反应,制得高比表面积(约1000m2/g)及包含微孔、中孔结构的超高交联聚苯乙烯树脂。 二、丙烯酸系离子交换树脂的合成 1. 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂的合成 丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与二乙烯苯进行自由基悬浮共聚合,然后在强酸或强碱条件下使酯基水解,可得到丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性阳离子交换树脂有较高的交换容量,因此应由也较广。 2. 丙烯酸系碱性阴离子交换树脂的合成 聚丙烯酸甲酯与多胺反应,形成含有氨基的弱碱性阴离子交换树脂。多乙烯多胺中的任何一个氨基都有可能与酯基反应。一个多乙烯多胺分子中也可能有多于一个的氨基参与反应,结果产生附加交联。由于附加交联的形成,由丙烯酸甲酯与二乙烯苯形成的共聚物与多乙烯多胺反应,仍可形成机械强度高的弱碱性阴离子交换树脂。 三、缩聚型离子交换树脂的合成 1.缩聚型强酸性阳离子交换树脂的合成 可通过两种方法由苯酚、甲醛和硫酸合成缩聚型强酸性阳离子交换树脂。第一种方法为甲醛与苯酚缩聚,然后用硫酸磺化酚醛缩聚物;第二种方法为先合成苯酚磺酸,接着与甲醛缩聚。 第二种方法更可取。具体合成方法是:将硫酸加到苯酚中,在100℃搅拌4h,生成苯

阳离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯

阳离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯 张铁成 单国荣 黄志明 翁志学 (浙江大学高分子工程研究所,杭州310027) 摘要:从6种常见的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂中选择了催化活性最高的D001cc 树脂作为酯化合成丙烯酸丁酯的催化剂,得到了适宜的反应条件为:醇酸摩尔比1.2B 1,每摩尔丙烯酸的催化剂用量20g 树脂,每摩尔丙烯酸的带水剂(环己烷)用量66.7mL,反应温度101~105e ,反应时间3h,丙烯酸的酯化率>97%。该树脂催化剂具有优良的重复使用性。利用气相色谱-质谱联用仪分析产物,结果表明,该阳离子交换树脂具有与浓硫酸相当的催化效果。 关键词:强酸性阳离子交换树脂 催化剂 丙烯酸丁酯 合成 丙烯酸丁酯应用广泛[1],在工业上多采用丙烯酸与丁醇在浓硫酸催化下酯化合成[2],副反应多、产品颜色深、后处理工艺复杂、设备腐蚀严重、废水排放量大。因此,人们一直在寻找更优良的催化剂来代替浓硫酸催化酯化反应[3~7]。阳离子交换树脂就是其中一种,它具有容易和产物分离、腐蚀性小、选择性高、不污染环境等优点。以阳离子交换树脂催化合成丙烯酸丁酯在国内研究较少,劭仕香等人[8]在D61、D72与001@7三种阳离子交换树脂中选择了活性最高的001@7树脂为催化剂,在130e 反应6h 得到产率为97.2%的丙烯酸丁酯,笔者则从多种阳离子交换树脂中进行筛选,并对其反应规律进行了更深入的研究,使用最优的阳离子交换树脂作为丙烯酸丁酯酯化合成的催化剂,确定了采用该树脂作为催化剂时的最佳反应条件,比较了硫酸与阳离子交换树脂的催化性能。 1 实 验 1.1 主要试剂、催化剂及分析仪器 丙烯酸、正丁醇均为化学纯试剂;环己烷、对苯二酚为分析纯试剂;732树脂由双林化工厂分 装;阳离子交换树脂D001cc,D61,D72,001@7,NKC,南开大学化工厂。 气相色谱-质谱联用仪为H P6890/5973型,升温速率10e /m in,气化温度160e ;溶剂为正 己烷;质谱采用EI 源(电子轰击),70eV 。1.2 催化剂处理 直接用体积相当于树脂催化剂2~3倍的w (H Cl)=10%盐酸对其浸泡4h,然后用去离子水冲洗多次至冲洗水接近中性,抽滤,在烘箱中80e 烘至恒重,放于干燥密封的瓶中保存备用。1.3 酯化合成 在装有温度计、搅拌器、分水器、回流冷凝管的250mL 三口瓶中,依次加入正丁醇、丙烯酸、阻聚剂和催化剂,搅拌并升温至反应温度,每隔一段时间取样,采用GB 2895)82测定体系酸值,反应至分水器中不再有水蒸出为止。冷却,滤出树脂,用w (NaCO 3)=10%碳酸钠水溶液洗涤后, 收稿日期:20020811;修改稿收到日期:20021202。 作者简介:张铁成(1978),男,山东日照人,浙江大学高分子工程研究所硕士研究生,主要从事丙烯酸酯类合成与丙烯酸酯类乳液聚合研究。 sebacic acid and ethyl alcohol w ith SO 2-4/Fe 2O 3-TiO 2as catalyst w ere studied.The results show ed that the yield was over 96%w hen molar ratio of ethyl alcohol to sebacic acid w as 4.0B 1,reflux reaction time w as 3. 5h and amount of catalyst w as 5%of sebacic acid.This process has many advantages such as higher y ield,simple procedure,shorter reaction time,non -corrosive,non -pollution,and the catalyst could be recovered,reactivated and reused for 10times. Key words:solid superacid catalyst SO 2-4/Fe 2O 3 -TiO 2;diethyl sebacate;catalytic esterification 2003年1月 精 细 石 油 化 工 SPECIALITY PET ROCH EM ICALS 第1期

沸石分子筛的离子交换性能

沸石分子筛的离子交换性能 沸石分子筛是指具有空旷骨架和较规则孔笼结构的含碱金属或碱土金属氧化物的硅铝酸盐材料。其从1956年被瑞典科学家发现之后便广泛应用,后因其特殊的物理特性被广泛应用于石油化工、环境保护、生物工程等领域。并且随着沸石分子筛需求量逐渐扩大,研究人员开始不断拓展多种沸石分子筛的合成方法,从而满足各个领域的需求。 沸石分子筛具有超强的吸附性能,其之所以具有强大吸附性能,是因为分子引力作用在固体表面产生的一种“表面力”,当流体流过时,流体中的一些分子由于做不规则运动而碰撞到吸附剂表面,在表面产生分子浓聚,使流体中的这种分子数目减少到分离、清除的目的。由于吸附不发生化学变化,只要设法将浓聚在表面的分子赶跑,沸石分子筛就又具有吸附能力,这一过程是吸附的逆过程,被称作是解析或再生过程。 同时,沸石分子筛也具有强大的离子交换性能,其指的是对骨架外的补偿阳离子交换过程。通过离子交换能够改变沸石分子筛的孔径大小,从而改变其性能。经离子交换后,阳离子的数目、大小和位置发生改变,如高价阳离子交换低价阳离子后使沸石分子筛中的阳离子数目减少,往往造成位置空缺使其孔径变大;而半径较大的离子交换半径较小的离子后,则易使其孔穴受到一定的阻塞,使有效孔径有开始减小。 再次,沸石分子筛因其具有独特的晶体结构,因此有一定的催化性能。沸石分子筛作为催化剂或催化剂载体时,催化反应的进行受到沸石分子筛晶孔大小的控制。晶孔和孔道的大小和形状都可以对催化反应起着选择性作用。 伴随着研究的不断深入,沸石分子筛逐渐从实验室走向了工业实际应用。由于其强大的性能,因此能够与反应器集成,在膜催化反应中,现反应与分离的藕合。目前研究的沸石分子筛膜的应用领域通常为渗透汽化、气体分离及膜反应器。 正是人类实践活动的需要和应用领域的发展,不断的推动着沸石分子筛的发展。从天然沸石到人工合成沸石、从低硅沸石到高硅沸石;从硅铝分子筛到磷铝分子筛;从超大微孔到介孔材料的出现;从无机多孔骨架发展到MOFs,以及近期正在兴起的大孔材料等等,有效的提高了产率,降低了合成成本和环境污染。

阳离子交换树脂制备资料

1前言 1.1离子交换树脂简介 1.1.1科技名词定义 中文名称:阳离子交换树脂 英文名称:cation exchange resin 定义1:离子交换树脂官能团上的离子只能与水中阳离子相互交换的树脂。 所属学科:电力(一级学科) ;热工自动化、电厂化学与金属(二级学科) 定义2:含功能性阴离子基团、可与带阳离子的物质进行交换反应的一类高分子量不溶性多聚体。可用于阳离子交换层析。 所属学科:生物化学与分子生物学(一级学科) ;方法与技术(二级学科) 1.1.2阳离子交换树脂分类 阳离子离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分: 1. 强酸型阳离子交换树脂:主要含有强酸性的反应基如磺酸基(-SO3H),此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。 2.弱酸型阳离子交换树脂:具有较弱的反应基如羧基(-COOH基),此离子

交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+,对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。 1.2种类和性能 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆,多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯,而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史,某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是,随着现代有机合成工业技术的迅速发展,研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,并开发了多种新的应用方法,离子交换技术迅速发展,在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种,年产量数十万吨。 在工业应用中,离子交换树脂的优点主要是处理能力大,脱色范围广,脱色容量高,能除去各种不同的离子,可以反复再生使用,工作寿命长,运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术,如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等,各具独特的功能,可以进行各种特殊的工作,是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用,是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题,是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。

分子筛的主要特性

分子筛的主要特性 1、物理特性: 比热:约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃ 导热系数(脱水物):2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃ 水吸附热:约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg) 2、热稳定性和化学稳定性: 分子筛能承受600—700℃的短暂高温,但再生温度一般在400℃以下。分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用;在盐溶液中能交换某些金属阳离子。 3、基本特性: a)分子筛对水或各种气,液态化合物可逆吸附及脱附。 b)金属阳离子易被交换。 c)分子筛内部空腔和通道形成非常高的内表面积。其内表面可高于分子筛颗粒的外表面积的10000-100000倍。 分子筛的选择吸附特性: 1、根据分子大小和形状的不同选择吸附——分子筛效应 分子筛晶体具有蜂窝状的结构,晶体内的晶穴和孔道相互沟通,并且孔径大小均匀,固定(分子筛空腔直径一般在6—15埃之间),与通常分子的大小相当,只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附,而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道,则不被分子筛吸附。而硅胶,活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径,孔径分布范围十分宽广,所以没有筛分性能。 2、根据分子极性,不饱和度和极化率的选择吸附 分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力;在非极性分子中,

对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外,沸点越低的分子,越不易被分子筛所吸收。 分子筛的高效吸附特性: 分子筛对于H2O、NH3、H2S、CO2 等高分子极性具有很高的亲和力,特别是对于水,在低分压(甚至在133帕以下)或低浓度,高温(甚至在100℃以上)等十分苛刻的条件下仍有很高的吸附容量。 1、低分压或低浓度下的吸附 在相对湿度30% 时分子筛的吸水量比硅胶,活性氧化铝都高。随着相对湿度的降低,分子筛的优越性越发显著,而硅胶,活性氧化铝随着湿度的增加,吸附量不断增加,在相对湿度很低时,它们的吸附量很少。2、高温吸附 分子筛是唯一可用的高温吸附剂。在100 ℃和1.3 %相对湿度时分子筛可吸附15%重量的水分,比相同条件下活性氧化铝的吸水量大10倍;而比硅胶大20倍以上。所以在较高的温度下,分子筛仍能吸附相当数量的水分,而活性氧化铝,特别是硅胶,大大丧失了吸附能力。 3、高速吸附 分子筛对像水等极性分子在分压或浓度很低时的吸附速率要远远超过硅胶,活性氧化铝。虽然在相对湿度很高时,硅胶的平衡吸水量要高于分子筛,但随着吸附质的线速度的提高,硅胶的吸水率越来越不如分子筛效率高。 分子筛的离子交换性 分子筛的一个重要性能是可以进行可逆的离子交换。通过这种交换,改进了分子筛的吸附和催化性能,从而获得了广泛的应用(如可用于软化水和废水处理)。

离子交换树脂的制备方法及为什么聚苯乙烯是最常用的骨架

离子交换树脂的制备方法及为什么聚苯乙烯是最常用的骨架 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团,它即是交换官能团,在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH-或Cl-),同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。 离子交换树脂利用氢离子交换阳离子,而以氢氧根离子交换阴离子;以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的,以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。 离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。国内制造厂有数十家,主要的有上海树脂有限公司、南开化工厂、安徽皖东化工有限人司,浙江争光实业股份有限公司、晨光化工研究院树脂厂、江苏色可赛思树脂有限公司等;国外较著名的如美国Rohm & Hass 公司生产的Amberlite系列、Success公司生产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,还有Ionac系列、Allassion系列等。树脂的牌号多数由各制造厂或所在国自行规定。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母),A代表阴离子树脂(A为Anion的第一个字母),如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂,亦分别代表阳树脂和阴树脂。我国化工部规定(HG2-884-76),离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表产品的分类:0 代表强酸性,1代表弱酸性,2代表强碱性,3代表弱碱性,4代表螯合性,5代表两性,6代表氧化还原。第二位数字代表不同的骨架结构:0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表酚醛系,3代表环氧系等。第三位数字为顺序号,用以区别基体、交联基等的差异。此外大孔型树脂在数字前加字母D。因此,D001是大孔强酸性苯乙烯系树脂。 阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中,分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起,置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式,当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子,就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反,利用氢离子及氢氧根离子进行再生,交换附着在离子交换树脂上的杂质。 阳离子交换树脂大都含有硫酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)或苯酚基(-C6H4OH)等酸性基团,其中的氧离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其他结构式可简单表示为R-SO3H,式中R 代表树枝母体,其交换原理为2R-SO3H+Ca2+-(R-SO3)2Ca+2H+,这是硬水软化的原理。 阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(-NH2)或亚胺基(-NH2)性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为 R-N(CH3)3OH+Cl-R-N(CH3)3Cl+OH- 由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生,氧离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗:阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。 聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙),聚苯乙烯.可发性聚苯乙烯(EPS).高抗冲聚苯乙烯及间规聚苯乙烯(SPS)。聚苯乙烯,简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料。通式是[(CH2CHC6H5)n]。具有高于100摄氏度的玻璃转化温度,因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器,以及一次性泡沫饭盒等。普通聚苯乙烯树脂为无毒,无臭,无色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料,其制品具有极高的透明度,透光率可达90%以上,电绝缘性能好,易着色,

分子筛的主要特性

分子筛的主要特性 今天小编来介绍一下分子筛的主要特性。让大家对分子筛的特性有一个全面的了解。 一、物理特性: 比热:约0.95KJ/KgXK(0.23Kcal/KgX℃ 导热系数(脱水物):2.09KJ/MXK(0.506Kcal/mX℃ 水吸附热:约3780KJ/Kg(915Kcal/Kg) 二、热稳定性和化学稳定性: 分子筛能承受600—700℃的短暂高温,但再生温度一般在400℃以下。分子筛可在PH值5-10范围的介质中使用;在盐溶液中能交换某些金属阳离子。 三、分子筛的特性 1、基本特性 a)分子筛对水或各种气,液态化合物可逆吸附及脱附。 b)金属阳离子易被交换。 ·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑鳞·类石墨烯·纳米材料 江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一,现专注于石墨烯、

c)分子筛内部空腔和通道形成非常高的内表面积。其内表面可高于分子筛颗粒的外表面积的10000-100000倍。 (1)根据分子大小和形状的不同选择吸附——分子筛效应 分子筛晶体具有蜂窝状的结构,晶体内的晶穴和孔道相互沟通,并且孔径大小均匀,固定(分子筛空腔直径一般在6—15埃之间),与通常分子的大小相当,只有那些直径比较小的分子才能通过沸石孔道被分子筛吸附,而构型庞大的分子由于不能进入沸石孔道,则不被分子筛吸附。而硅胶,活性氧化铝和活性碳没有均匀的孔径,孔径分布范围十分宽广,所以没有筛分性能。 (2)根据分子极性,不饱和度和极化率的选择吸附 分子筛对于极性分子和不饱和分子有很高的亲和力;在非极性分子中,对于极化率在的分子有较高的选择吸附优势。此外,沸点越低的分子,越不易被分子筛所吸附。 2、分子筛的高效吸附特性 ·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑鳞·类石墨烯·纳米材料 江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一,现专注于石墨烯、

离子交换树脂的制备方法

离子交换树脂的制备方法 0708010103 贺竹 离子交换树脂的发展是以缩聚产品开始的,然后出现了加聚产品,在合成离子交换树脂的初期,主要是以缩聚型为主,但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差,机械强度不好,在使用过程中常有可溶性物质渗出。现在使用的离子交换树脂几乎都是加聚产品。 一、苯乙烯系离子交换树脂的合成 苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯(DVB)在水相中进行悬浮共聚合得到共聚物珠体,然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。苯乙烯系离子交换树脂的用量占离子交换树脂总用量的95%以上,这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到,并且不易因氧化、水解或高温而降解。聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架,与小分子的功能基以化学键的形式结合,因此既保留了原有低分子的各种优良性能,又由于高分子效应可增添新的功能,这使得离子交换树脂的性能大幅度提高,品种成倍地增加,应用范围迅速扩大,大大促进了化工企业、制药工业、环保等行业的发展,对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响【1】。 将苯乙烯,二乙烯苯进行悬浮共聚,加入分散稳定剂,在搅拌的条件下可以得到粒度合适,大小均匀的球状共聚体(PS)。稳定剂的性质、搅拌条件、温度等因素对悬浮聚合的影响很大。用难溶性无机物微粉末作悬浮稳定剂时,得到的聚合球粒大小比较均匀,并且在微粉末稳定剂用量相同时,粉末越细,得到的球粒越小。在苯乙烯,二乙烯苯悬浮共聚时加入沉淀剂、良溶剂或线型高聚物等做致孔剂,聚合结束后将致孔剂提取出来,得到多孔性的共聚物【2】(Pst型,称为大孔树脂)。把这种共聚物进一步制成离子交换树脂,发现其离子交换速度加快,机械强度增大,稳定性增强。由于这类树脂其具有与活性炭类似的吸附能力【3】,可以回收吸附质,所以被广泛用于有机物的分离纯化【4】、工业有机废水的处理【5-6】、生化产品【7】等。值得注意的是,在合成大孔共聚物时,为保证孔结构的稳定,交联剂用量比合成凝胶型时要多。王亚宁等【8】以液体石蜡、甲苯和环己酮作致孔剂,采用悬浮聚合合成大孔吸附树脂,研究了单体和致孔剂组成对孔结构的影响。V everka等【9】将大孔型低交联苯乙烯-二乙烯苯(PSt-DVB)共聚物(DVB含量在2 % ~ 8 %之间)在二氯乙烷、硝基苯或其混合溶剂中充分溶胀后,在一定温度及催化剂存在下与交联剂发生后交联反应,制得高比表面积(约1000m2/g)及包含微孔、中孔结构的超高交联聚苯乙烯树脂。 二、丙烯酸系离子交换树脂的合成 1. 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂的合成 丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与二乙烯苯进行自由基悬浮共聚合,然后在强酸或强碱条件下使酯基水解,可得到丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性阳离子交换树脂有较高的交换容量,因此应由也较广。 2. 丙烯酸系碱性阴离子交换树脂的合成 聚丙烯酸甲酯与多胺反应,形成含有氨基的弱碱性阴离子交换树脂。多乙烯多胺中的任何一个氨基都有可能与酯基反应。一个多乙烯多胺分子中也可能有多于一个的氨基参与反应,结果产生附加交联。由于附加交联的形成,由丙烯酸甲酯与二乙烯苯形成的共聚物与多乙烯多胺反应,仍可形成机械强度高的弱碱性阴离子交换树脂。 三、缩聚型离子交换树脂的合成 1.缩聚型强酸性阳离子交换树脂的合成 可通过两种方法由苯酚、甲醛和硫酸合成缩聚型强酸性阳离子交换树脂。第一种方法为甲醛与苯酚缩聚,然后用硫酸磺化酚醛缩聚物;第二种方法为先合成苯酚磺酸,接着与甲

离子交换法制备一种含锌分子筛

离子交换法制备一种含锌分子筛 摘要:通过水热法合成了4A分子筛,考察原料配比和反应条件对分子筛纯度和晶粒大小的影响。在此基础上,再采用离子交换法制备了一种含锌的A型分子筛,确定了锌含量随晶粒大小和反应温度与时间的变化规律。 关键词:离子交换,锌,催化, 1前言 过渡金属元素由于不饱和的d或f轨道,能够与许多含氮,氧,硫,磷的有机物配位,生成各种金属配合物,从而在许多有机反应中显示的较强的催化能力。目前,研究得比较多的过渡金属元素有铁,钒,镍,铜,锌等。铁元素对于费托合成反应具有较佳的活性。钒元素常常应用于脱硫脱硝领域。镍元素广泛应用于催化加氢脱氢。铜元素在一氧化碳氧化方面作用显著。锌元素尤其是锌离子往往在加成取代反应中催化性能优异。马丹等人曾报道了醋酸锌能催化2,4-二氨基甲苯与碳酸二甲酯反应生成2,4-甲苯二氨基甲酸的反应1。二价的锌离子在氨基甲酸甲酯和甲醇生成碳酸二甲酯的反应中也具有较好的催化性能2。侯巩报道了以醋酸锌为催化剂,以对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1,3-丙二醇(PDO)为原料,采用酯交换、缩聚反应路线合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)3。虽然锌离子在这些反应中展示了不错的活性,但是它是一种均相催化剂,溶解到了反应体系中,这个后续的催化剂分离带来了巨大困难。 为了保留这些过渡金属元素的催化活性,同时又方便反应后催化剂的分离。人们开展了大量的均相催化剂的非均相化研究。常见的将催化剂非均相化的方法有浸渍法,嫁接法和离子交换法。其中离子交换法由于具有合成工艺简单,制得的催化剂性能稳定等诸多优点而被广泛采用。离子交换法的原理是采用一种离子交换剂为载体,将其加入到含有过渡金属离子的溶液中去,反应过程是金属离子扩散到交换剂表面,而交换剂表面的离子扩散到溶液中去,从而得到一种高分散,均匀分布的金属离子催化剂。 离子交换剂可以分为有机聚合物交换剂和无机交换剂两大类。有机交换剂具有化学稳定性好,耐酸碱,但其耐磨性差,机械强度低,而且热稳定性不好。无机交换剂的优缺点与有机交换剂的相反,实际应用中二者互为补充。有机离子交换机以苯乙烯和二乙烯基苯为主要原料共聚而得的树脂为典型代表,有阴离子树脂,阳离子两大类。无机交换剂以沸石分子筛为典型代表。本工作采用一种沸石分子筛为离子交换剂与锌盐进行离子交换来生产一种含锌的分子筛材料,实现锌元素的非均相化。 沸石分子筛是一种以TO4四面体为基本结构单元,用氧原子桥连而成的无机化合物。T 原子主要是硅和铝,也可以是其他杂原子,比如磷,钒,铁,钛,镓等等。在硅铝分子筛的四面体连接时,它遵循以下规律:一是四面体中的每个氧原子都是由两个T原子共用;二是相邻的两个四面体之间只能用一个氧原子;三是两个铝氧四面体不直接相连,必须要通过硅氧四面体,这也就是说沸石分子筛中硅铝之比不能小于1。由于以上原则,又由于铝只有正三价,在与四个氧相连接时,需要一个正一价的阳离子来平衡。在用水热法合成的沸石中,这个阳离子一般是钾和钠。由于钾和钠比较容易溶剂化,溶解到溶液中,因此可以通过离子交换法,用其他阳离子把钾和钠交换出来。 本工作的研究内容就是采用离子交换法,用氯化锌与沸石分子筛中的一种——A分子筛进行交换来将锌离子非均相化,得到含锌的分子筛。之所以选择A分子筛,是因为人们对

实验十四 阳离子交换树脂的制备

实验十四 阳离子交换树脂的制备 前言 离子交换树脂是一种聚合物链上含有可电离侧基的高聚物,根据其从聚合物链电离出的离子的电荷,可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂一般是由苯乙烯和二乙烯苯共聚而得到的交联聚合物,经侧基的苯环的磺化反应得到,一般呈体形网状结构,在溶剂中只能溶胀不能溶解,而高聚物上的可电离基团苯磺酸基能和溶液中的阳离子发生离子交换反应。 实验目的 利用大学三年级高分子化学基础实验课程中苯乙烯悬浮聚合所制备的聚苯乙烯粒子进行非均相磺化反应,得到聚乙烯基苯磺酸,也即阳离子交换树脂。掌握对芳香类聚合物进行非均相磺化反应的原理、方法与步骤;掌握阳离子交换树脂交换当量测定的原理、方法和步骤。 实验原理 本实验采用悬浮聚合法先制备苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物,后采用高分子基团反应,在苯环上引入磺酸基团,所得交联聚乙烯基苯磺酸即为阳离子交换树脂。利用傅立叶变换红外光谱仪测定其磺化前后的化学结构,并测定所得阳离子交换树脂的交换当量。 由两种或两种以上单体参与的聚合称为共聚合,得到的聚合物称为共聚物。苯乙烯和二乙烯苯通过自由基引发可以形成无规共聚物,而且由于二乙烯苯含有两个乙烯基团,能够形成两个活性中心,或接纳二个其它自由基活性中心而形成交联点,从而形成交联聚合物。如下图所示:

CH2CH CH2CH CH CH2 CH2CH CH2CH CH CH CH2CH CH2CH CH CH2 CH2 CH2CH CH2CH CH . R. 2 CH CH2CH CH CH2R CH2 CH2CH CH2CH CH R 其中R.为增长自由基。 所得聚合物为交联结构,在溶剂中不能溶解,只能溶胀。 由于形成的聚合物含有苯环。所以可以用磺化试剂制取芳香族磺酸,一般的磺 化试剂有浓硫酸、发烟硫酸、液体三氧化硫和氯磺酸等,如下图所示: CH2CH CH2CH CH CH2 CH2 CH2CH CH2CH CH R 24 CH2CH CH2CH CH CH2R CH2 CH2CH CH2CH CH R SO3H SO3H SO3H SO3H

流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统的制作流程

图片简介: 流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统,所述的流化床离子交换设备由至少两个连通的多级交换室组成,相邻交换室之间由筛板分隔开,第一级交换室设有浆液进口,末级交换室设有浆液出口,所述的筛板上开孔或狭缝,孔径或狭缝宽度为0.5~3.0mm。分子筛离子交换系统还包括在每一级交换室中装填有阳离子交换树脂小球,本技术新型提供的离子交换设备适用于分子筛与离子交换树脂进行阳离子交换的过程,交换效率高,同时克服了离子交换过程中物料的堵塞问题,能够长周期运转。 技术要求 1.一种流化床离子交换设备,其特征在于,该设备由至少两个连通的多级交换室组成,相邻交换室之间由筛板分隔开,第一级交换室设有浆液进口,末级交换室设有浆液出口,所述的筛板上开孔或狭缝,孔径或狭缝宽度为0.5~3.0mm。 2.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备,其特征在于,所述的离子交换设备为卧式放置。 3.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备,其特征在于,所述的流化床离子交换设备外设有保温层。 4.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备,其特征在于,所述的流化床离子交换设备带有搅拌系统,包括穿过多级交换室的搅拌轴和安装在搅拌轴上的搅拌叶片,所述的搅拌轴与外部转动装置连接。 5.根据权利要求4所述的流化床离子交换设备,其特征在于,每级交换室中设有2-4个搅拌叶片。 6.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备,其特征在于,所述的流化床离子交换设备由3-6级交换室组成,所述的交换室为圆柱体形,其长度与管径比为0.5~2.5:1。

7.根据权利要求1所述的流化床离子交换设备,其特征在于,所述的,所述的筛板上有多条平行排列的狭缝,狭缝宽度为1.5-2.5mm。 8.一种分子筛离子交换系统,其特征在于,采用权利要求1-7中任一种所述的流化床离子交换设备,所述的流化床离子交换设备的每一级交换室中装填有阳离子交换树脂小球,所述的阳离子交换树脂小球的粒径大于所述的筛板上开孔孔径或狭缝宽度。 9.根据权利要求8所述的分子筛离子交换系统,其特征在于,所述的流态化离子交换设备的第一级交换室内装有研磨小球,其他交换室装填阳离子交换树脂小球;所述研磨小球直径大于所述的筛板上开孔孔径或狭缝宽度。 10.根据权利要求9所述的分子筛离子交换系统,其特征在于,所述的研磨小球为氧化锆或者氧化铝小球。 11.根据权利要求8-10中任一种所述的分子筛离子交换系统,其特征在于,所述的流化床离子交换设备的各级交换室中还包括分子筛浆液,所述的分子筛的粒径为0.5~20um,所述的分子筛浆液由待交换分子筛与水以1:5~15的比例混合打浆得到。 技术说明书 流化床离子交换设备和分子筛离子交换系统 技术领域 本技术新型涉及一种离子交换设备和系统,更具体地说,涉及一种流化床离子交换设备和一种分子筛离子交换系统。 背景技术 在我国的炼油工业中催化裂化工艺是极其重要技术手段,而裂化催化剂的性能对该技术具有重大影响。分子筛是裂化催化剂的主要活性组分,其性能优劣直接影响催化剂的性能。所谓的分子筛一般是指Y型分子筛,包括HY、REY、USY、DASY、REUSY等,择型分子筛以及经过其它元素改进后的分子筛。分子筛原粉所含阳离子为钠离子几乎没有催化性能,一般需要对其进行离子交换转化成氢型分子筛才能使其具备相应的催化活性。因此离子交换是裂化催化剂制备过程中一个非常重要的单元操作。

Cu(I),Ag(I)~分子筛化学吸附脱硫的pai-络合机理

[Article] www.whxb.pku.edu.cn 物理化学学报(WuliHuaxueXuebao) ActaPhys.-Chim.Sin.,2006,22(5):542~547Received:September22,2005;Revised:December7,2005. * Correspondent,E-mail:dhzhou@dicp.ac.cn;Tel:0411-84258329. !EditorialofficeofActaPhysico-ChimicaSinica Cu(I),Ag(I)/分子筛化学吸附脱硫的π- 络合机理 周丹红1,2* 王玉清1贺宁1杨刚2 (1辽宁师范大学化学化工学院,功能材料化学研究所,辽宁大连, 116029; 2 中国科学院大连化学物理研究所,催化基础国家重点实验室,辽宁大连 116023) 摘要应用DFT研究了一系列含硫的杂环化合物(噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩)以及 苯分子在Cu(I)-Y、Ag(I)-Y分子筛上的化学吸附.计算采用16T分子筛簇模型(H22Si15AlO22),对过渡金属采用了赝势基组,在BLYP/DNP水平上完成.相互作用能的结果表明,阳离子交换的分子筛对含硫杂环芳香族化合物吸附能力的顺序为Cu(I)-Y>Ag(I)-Y.两种吸附剂对噻吩类分子的吸附能力大于苯分子.噻吩衍生物的吸附能顺序依次为,4,6-二甲基二苯并噻吩<二苯并噻吩<噻吩<苯并噻吩,与实验结果相近.通过自然键轨道计算,研究了分子筛上担载的Cu(I)、Ag(I)金属离子与噻吩和苯分子之间的π-络合作用,分析比较了自然键电子给体-受体之间的二阶微扰稳定化能,并探索其络合机理. 关键词:DFT,π-络合吸附,自然键轨道,金属担载分子筛,汽油脱硫 中图分类号:O641 Theπ-complexationMechanismsofCu(I),Ag(I)/Zeolitesfor Desulfurization ZHOU,Dan-Hong1,2* WANG,Yu-Qing1 HE,Ning1 YANG,Gang2 (1InstituteofChemistryforFunctionalizedMaterials,CollegeofChemistryandChemicalEngineering,LiaoningNormalUniversity,Dalian 116029,P.R.China; 2 StateKeyLaboratoryofCatalysis, DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian 116023,P.R.China) Abstract Densityfunctionaltheoryhasbeenemployedtoinvestigatetheπ-complexationadsorptionofaromaticsulfur compoundssuchasthiophene(TP),benzothiophene(BT),dibenzothiophene(DBT),and4,6-dimethyldibenzothiophene(4,6-DMDBT)byionexchangingfaujasitetypezeoliteswithCu+andAg+cations.Thecalculationswerebasedontheclustermodelsof16T(H22Si15AlO22),andperformedwithBLYPfunctionandDNPbasisset.Theeffectivecorepotentialbasissetwasusedfortransitionmetalatoms.ThecalculatedinteractionenergiesindicatedthattheadsorptionabilityoftheionexchangingYzeolitesforthiopheniccompoundsfollowedtheorder:Cu(I)-Y>Ag(I)-Y.Theiradsorptionabilityforthiopheniccompoundsishigherthanthatforbenzene.Thecalculatedadsorptionenergyofthethiopheniccompoundsincreasedas4,6-DMDBT<DBT<TP<BT,whichagreeswiththeexperiment.Thenaturalbondorbital(NBO)analysisofthesecond-orderperturbativeenergyhavebeenperformedtoinvestigatetheπ-complexationadsorptionmechanismofthiopheneandbenzeneonCu(I)-YandAg(I)-Ysorbents.Keywords:DFT,π-Complexationadsorption, NBO, Metalionicexchangingzeolites, Desulfurizationoffuel 汽车尾气中含硫化合物是造成城市大气污染的重要来源之一,因此,世界汽油规格中对硫含量作了 严格控制.目前国外广泛使用的汽油含硫量已经达到30μg?g-1[1-2],而我国2000年7月实施的车用汽油有 May 542

阳离子交换树脂如何进行前处理

阳离子交换树脂如何进行前处理 你先用乙醇浸泡,然后用5%盐酸洗涤至强酸性,用蒸馏水洗涤至中性,在用5%氢氧化钠洗涤至强碱性,然后水洗至中性,酸-水-碱-水,洗涤三次,然后洗涤至强酸性,蒸馏水洗涤至中性,就可以使用了 732阳离子交换树脂的活化方法 阳离子交换树脂,可在体内活化活化.液用量为树脂体积的2倍.活化液用浓度为3.0MOL/L 的盐酸配制,以1.2-4.0M/H的流速通过树脂层,再采用体积为树脂体积的1-2倍、浓度为2.0-2.5MOL/L的硫酸浸泡3H以上 732阳离子交换树脂如何转型 阳树脂分弱树脂和强树脂两大类。分子式H-R(当然也可以是Na-R型), H就是氢离子。树脂高度约0.8米到1.6米。当水从上向下,通过树脂层时,水中的阳离子与树脂的H离子发生交换,树脂最上层是铁钙镁离子,接着是钾钠氨离子。 出水水质是酸性的,PH值一般小于3。当运行约一天左右时,出水开始出现钠离子,表示反应到了终点,需要用酸(HCl)反洗,将钠钙离子再置换出来。 再生方法是用水泡3天在加7%盐酸泡2天然后用的,盐酸是36%分析纯的。 刚开始的时候应该先用10%食盐水泡一天,再用水洗至清液,然后用7%盐酸泡一天,用水洗到中性 谷氨酸等电点3.22 实验四绿豆芽中酸性磷酸脂酶的提取 磷酸酯酶临床试用于迁延性肝炎、慢性肝炎、早期肝硬化、心血管系统疾病、胶原性硬皮病、小儿顽固性牛皮癣、再生性障碍性贫血、白血球减少症及矽肺的 辅助治疗,对于促进或调节人体的正常代谢及以上疾病有较好疗效,且无副作用。 酸性磷酸酯酶(Acid pHospHatase E.C.3.1.3.2)广泛分布于动物和植物中, 植物的种子、霉菌、肝脏和人体的前列腺中。它对生物体核苷酸、磷蛋白和磷脂 的代谢,骨的生成与磷酸的利用,都起着重要的作用。 酸性磷酸酯酶是酶动力学研究的好材料。它能专一性水解磷酸单酯键。本实 验选用绿豆芽做材料,运用一系列的提取手段,从中提取磷酸脂酶。 一、实验目的 系统地学习酸性磷酸酯酶粗酶液的制备方法 二、实验原理 绿豆芽细胞破裂后,磷酸脂酶溶于水中,离心分离后得磷酸脂酶原液。 三、实验材料 绿豆芽 四、仪器设备 冷冻离心机、研缸、冰箱 五、实验器皿 石英砂、50容量瓶、冰盘、剪刀、纱布 六、实验步骤 1、萌发5天的绿豆芽,剪去叶、根和头部,取豆芽茎,蒸馏水洗净,置吸 水纸上吸干表面水分,准确称取25g,剪成小段,置研缸中,加少量蒸馏水及少 许石英砂,在冰盘中研磨成匀浆。 2、将绿豆芽匀浆用纱布过滤,去残渣,滤液置冰箱中静置1h充分提取,然 后滤液再6000r/min冷冻离心20—30min,弃去沉淀,上清液再过滤至50ml容量 瓶中,用蒸馏水沉淀至50ml,所得澄清原酶液置冰箱备用。

732阳离子交换树脂

732阳离子交换树脂 俗称:阳树脂,阳离子树脂,阳离子交换树脂,水处理树脂,软水处理树脂,锅炉水处理树脂,阴阳树脂,732阳树脂,732阳离子交换树脂,001X7阳树脂,732树脂,水处理 学名:001X7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 产地:湖南株洲主要销往湖南湖北广东广西江西福建贵州重庆海南云南等地。 主要用于锅炉水处理(硬水软化和纯水制备),也用于湿法冶金、制糖、制药、味精行业,以及作为催化剂和脱水剂等。 CAS RN:9002-23-7 英文名称:Amberlite IR120, sodium form Cation exchange resin, strong acidic styrene 本产品是在交联为7%的苯乙烯?二乙烯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂,是一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。本产品具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。 本产品树脂系列包含三个品种,其中001×7为通用性产品:001×7FC适用于双层床、双室床、浮动床系统:001×7MB适用于混床系统。 执行标准:GB13659-92 DL519-93、SH 2605.01-97 理化性能指标: 使用时参考指标: 指标名称001×7 1.PH范围:1~14 外观金黄色至棕褐色球状颗粒 2.最高使用温度:氢型≤100℃;钠型≤120℃ 出厂型式钠型 3.转型膨胀率%:(Na+→H+)≤10 含水量% 40-50 4.工作交换容量:≥1000mmol/l (湿) 质量全交换容量mmo1/g ≥4.50 5.工业用树脂层高度:1.0~3.0m 体积交换容量mmo1/ml ≥1.90 6.再生液浓度:NaCl:8~10%HCl:4~5% 湿视密度g/ml 0.77-0.87 7.再生液用量: 湿真密度g/ml 1.25-1.29 NaCl(8~10%)体积:树脂体积=1.5~2.1 下限粒度% (<0.315)mm≤1.0 HC1(4~5%)体积:树脂体积=2~3:1 范围粒度% (0.315-1.25)mm≥95 8.再生液流速:4~6米/小时 有效粒径mm 0.40-0.60 9.再生接触时间:30~60分钟 均一系数≤1.60 10.正洗流速:10~20米/小时 磨后圆球率%≥90 11.正洗时间:约30分钟 渗磨圆球率% ≥60 DL519-2004

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