基于不同原料的碳分子筛制备技术及其应用研究进展
何聂燕;李学琴;刘鹏;李艳玲;孙堂磊;雷廷宙
【期刊名称】《生物质化学工程》
【年(卷),期】2024(58)3
【摘要】碳分子筛(CMS)具有孔隙结构发达、孔径分布均匀、热稳定性高等优点,可用于吸附、催化等领域。
本文从CMS制备技术及其应用入手,介绍了煤、有机高分子聚合物和生物质作为CMS制备原料的性能差异,比较了活化法、沉积法、热缩聚法和模板法等方法制备CMS的优缺点,其中,炭化法、活化法及热缩聚法操作简单,但炭化法对原料要求高,活化法使用KOH等活化剂易产生有毒废水,热缩聚法则能耗较高;苯沉积法和模板法都可调节孔径结构,但苯沉积受沉积温度、流速等因数影响,而模板法与活化法一样,易产生有毒废水。
重点阐述KOH活化法和苯类气相沉积法制备CMS的原理,以及可以利用减少CMS晶粒尺寸、引入空心或多级孔结构、保留微孔提供的催化活性中心等CMS改性方式来提高CMS性能。
总结了CMS在吸附分离、催化等领域的应用现状,对CMS的发展方向进行了展望。
【总页数】9页(P64-72)
【作者】何聂燕;李学琴;刘鹏;李艳玲;孙堂磊;雷廷宙
【作者单位】常州大学城乡矿山研究院常州市生物质绿色安全高值利用技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ35
【相关文献】
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分子筛炭膜的孔径分布和气体的临界尺寸一、分子筛炭膜的孔径分布分子筛炭膜是由多孔碳制成，具有高度密度、圆形孔径分布以及具有极佳的气体透性等特点，拥有优异的气体分离性能。
碳膜的孔径分布指的是碳膜内部不同尺寸孔隙的分布情况。
孔径分布与碳膜的性能具有重要关系，因此，碳膜的制备过程中，必须精确控制孔径分布，以满足不同工业用途的要求。
碳膜的孔径分布可以采用流体过滤实验、扫描电镜(SEM)和激光衍射法等方法进行测试。
二、气体的临界尺寸气体的临界尺寸是指气体分子能通过分子筛碳膜的孔径的最小尺寸。
当气体分子的直径大于孔径时，气体分子就无法通过分子筛碳膜，从而形成选择性分离。
如果气体分子的直径小于孔径，则气体分子便可以通过分子筛碳膜，从而发生混合。
因此，气体的临界尺寸是影响分子筛碳膜的选择性分离性能的关键参数。
临界尺寸是一个动态变化的参数，它受到许多因素的影响，如气体分子的形状、孔径的形状、孔径的大小和膜材料的粘度等。
孔径的形状是指分子筛碳膜的孔径的几何形状，一般来说，孔径的形状越接近圆形，气体的临界尺寸越小，分离效果也就越好。
除了上述影响因素之外，还有一些物理现象可能会影响气体的临界尺寸，如求聚效应、摩擦效应和表面张力效应等。
求聚效应是指气体分子在凝聚运动时，因为被其他气体分子的吸引而发生的现象，这将导致气体分子的直径变大，使得气体分子不能通过碳膜的孔径，从而形成选择性分离。
摩擦效应是指气体分子在穿越分子筛碳膜的孔径时，所受到的摩擦力，这会导致气体分子的直径变大，从而形成选择性分离。
表面张力效应是指气体分子在穿越分子筛碳膜的孔径时，所受到的表面张力，这会导致气体分子的直径变大，从而形成选择性分离。
因此，分子筛碳膜的孔径分布和气体的临界尺寸是影响其分离性能的关键参数。
在碳膜的制备过程中，必须根据不同应用要求，精确控制孔径分布，以及控制气体的临界尺寸，以达到最佳的分离效果。
炭化工艺对酚醛树脂基碳分子筛性能的影响张放;傅吉全【摘要】Using commercial phenolic resin( PF)as the carbon source,F127 triblock polymer as the tem-plate ,the carbon molecular sieve was prepared. The effects of carbonization preparation technology on pore size distribution of carbon molecular sieve were investigated. The as-prepared samples were characterized by N2 adsorption-desorption. The results showed that the carbonization temperature,carbonization time, heating rate had great influence on the pore size distribution of the carbon molecular sieve. Under the preparation condition of carbonization rate1 ℃·min-1 ,carbonization temperature 800 ℃ and carboniza-tion time 1 h,the pore size distribution of the carbon molecular sieve was the most concentrated,BET surface area,total pore capacity of a single point,and microporous volume of a single point adsorption were 716. 59 m2 ·g-1 ,0. 557 75 cm3 ·g-1 and 0. 301 81 cm3 ·g-1 ,respectively.%以工业酚醛树脂为碳源，三嵌段聚合物F127为模板剂，制备碳分子筛。
复合分子筛合成过程中的影响因素分析对近年来国内外复合分子筛合成过程中的影响因素做了总结，其中包括PH 值的影响、晶化温度和时间的影响以及原料配比对合成产物的影响。
标签：复合分子筛；合成；影响因素1 复合分子筛合成中的影响因素制备复合分子筛时，影响其合成的因素很多，其中主要有以下几种：pH 值的影响，晶化温度和时间的影响以及原料配比对合成产物的影响。
11pH值的影响合成体系的酸碱度对分子筛的形成有着非常重要的影响，也更是成功制备复合分子筛重要因素之一，同时，在一定程度上它能够影响复合分子筛的结晶度和成核速率。
张海娟等在对MCM-41/Y复合分子筛的pH值考察时发现，当pH 值较低时，Y分子筛上未形成介孔结构。
pH 值在10左右时，介孔材料相对结晶度最好。
但当pH值继续增高，相对结晶度又下降，直至为零。
这是因为在pH值较低时，硅酸根聚合度较高，多聚硅酸根之间的聚合速度超过在静电作用下表面活性剂周围聚合硅酸根的界面排列速度，难以形成介孔；当pH值很高时，形成硅酸（H 4 SiO4）比较困难，所以不能形成结构完好的前驱体，硅酸根多是以单聚或二聚的形式存在，可能聚合为其他的分子筛或成为无定型物。
贾卫等在以乙二胺为模板剂合成Y/ZSM-5复合分子筛合成的第二步中，部分ZSM-5分子筛前体作为硅源参与反应，此时形成的凝胶物料的pH是硅源、偏铝酸钠溶液、无机酸碱和水共同作用的结果，pH对Y/ZSM-5复合分子筛的合成有重要的影响。
pH影响分子筛的成核速率，pH增大加速晶体生长，缩短诱导期。
当pH=120～125时，可合成出Y/ZSM-5复合分子筛。
当pH小于120时，最终产物中只有ZSM-5分子筛，没有形成Y型分子筛；当pH大于125时，最终产物则全部转化为Y型分子筛。
12 晶化温度和时间的影响温度是影响分子筛合成和复合分子筛形成的一个重要因素。
分子筛的晶化过程一般分为两个阶段，即诱导期和晶化期。
不同类型的分子筛有不同的诱导期和不同的晶化速度。
