海泡石的功能化改性及其在吸附和催化性能方面的研究.pdf

1、本論文研究了海泡石酸鋁改性對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的影響，考查了改性海泡石在吸附性能方面的應(yīng)用；研究了海泡石相變規(guī)律以及與其表面結(jié)構(gòu)、活性氧化硅和催化性能的關(guān)系，對(duì)海泡石水熱原位晶化合成NaY分子篩進(jìn)行了初步探索。具體工作如下： 利用鹽酸、硫酸和硝酸三種強(qiáng)酸對(duì)海泡石進(jìn)行改性，考查了不同改性條件對(duì)海泡石脫鎂率的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定的適合FCC催化劑基質(zhì)的最佳改性條件為：用鹽酸改性，其濃度為1 mol/L，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間2.5 h，在

2、此條件下，海泡石的脫鎂率約為27％。 利用硝酸鋁、氯化鋁和硫酸鋁三種鋁鹽對(duì)海泡石進(jìn)行改性，發(fā)現(xiàn)單一的鋁源對(duì)海泡石改性程度影響不大。 利用擬薄水鋁石作為鋁源，研究了外加鋁源酸改性海泡石對(duì)其比表面積及孔結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示：外加鋁源酸改性海泡石的比表面積提高很大，中孔的孔體積也明顯增強(qiáng)。 分別對(duì)天然海泡石和酸改性海泡石對(duì)重金屬離子Cu2+、Zn2+和Ni2+的吸附性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：改性海泡石的吸附性能明顯優(yōu)于

3、天然海泡石，且改性海泡石對(duì)Cu2+、Zn2+和Ni2+的飽和吸附量大小為Cu2+>Zn2+>Ni2+。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了改性海泡石吸附重金屬離子比較理想的條件：室溫下，固液比為1:500(g/mL)，pH=5.0，吸附時(shí)間為6 h時(shí)，此時(shí)濃度分別為50 mg/L的Cu2+、Zn2+和Ni2+溶液經(jīng)改性海泡石(Sep-10)吸附后，其吸附量分別為21.97、20.36和14.37 mg/g。 對(duì)海泡石在焙燒過(guò)程中活性SiO2含量變化進(jìn)

4、行研究，結(jié)果表明：活性SiO2含量呈現(xiàn)規(guī)律性變化。隨著焙燒溫度的升高，活性SiO2含量越來(lái)越高，在920℃時(shí)達(dá)到最高；隨著溫度的繼續(xù)升高，活性SiO2含量迅速降低。 對(duì)海泡石原位晶化合成NaY分子篩結(jié)果表明：海泡石可以成功通過(guò)原位晶化合成出結(jié)晶度大于30％，硅鋁比不低于4.68(mol/mol)的Y型沸石晶化產(chǎn)物。其中晶化體系中的高土/偏土、Na2O/SiO2、SiO2/Al2O3和晶化時(shí)間是影響沸石生長(zhǎng)的主要因素。 以