基本信息

项目名称:
负载型稀土多金属氧酸盐环境友好新材料的制备与研究
小类:
能源化工
简介:
该项目试拟发展一种新型的负载型环境友好新材料体系。该体系利用沸石分子筛具有的交换、吸附、催化活性,稀土金属、POM具有优良的性能,将其负载到沸石分子筛制备负载型膨润土环境友好新材料,能够顺利固载稀土金属、POM,也可对沸石、稀土金属、POM的活性有所改善,同时达到对水中污染物去除的作用。
详细介绍:
(1) 根据沸石的特点和我们近年来的前期研究成果,我们采用矿物界面物理化学理论方法、现代谱学和表面分析技术研究沸石稀土、沸石多金属氧酸盐、多金属氧酸盐负载机理及其特性。根据不同的体系,通过对沸石表面结构、负载后矿物微结构变化、负载离子与矿物层间表面的结合方式、对目标污染物如磷氮及有机污染物吸附等的研究,阐明稀土、多金属氧酸盐、稀土-多金属氧酸盐在沸石中的排布模式及其功能材料对污染物的吸附机理。为负载型功能材料的分子设计、合成制备与实际应用提供理论依据; (2) 研究不同负载体系、粒径条件、焙烧温度下制成沸石分子筛负载功能材料对目标物质吸附性能的影响,确定最佳条件,针对目标污染物确定最佳材料并预测平衡吸附容量、寿命、稳定性等; (3) 对负载功能材料进行连续模拟实验,以取得实际所需的各种动力学条件;用实际水样进行验证实验,以取得实际应用时所需的参数。用吸附理论对所得数据进行相关处理,以找到能说明该吸附行为的理论,并予以数据化; (4) 对负载材料增效性能的机理进行探讨,建立污染物脱除机理的理论模型,通过对负载功能材料构造关系的探讨,加强理论研究

作品专业信息

撰写目的和基本思路

本课题拟将利用沸石原材料选择合适的配比合成沸石分子筛,并将发展一种新型的稀土-多金属氧酸盐(POM)负载型环境友好新材料体系,该体系利用沸石具有的交换、吸附、催化活性,稀土金属、POM具有的优良性能,将其负载到沸石分子筛制备负载型环境友好新材料,能够顺利固载稀土金属、POM,也可对蒙脱石、稀土金属、POM的活性有所改善,同时达到对水中污染物去除的作用。

科学性、先进性及独特之处

据前期研究,单一的插层负载体系只能对单一目标物有较好的去除效果,如单独除磷、脱氮较好,同时除磷脱氮的效果就不尽如人意,同时固载的稳定性不佳。据现有的研究成果,不同的负载体系,我们拟研究开发的一种新型的稀土-(POM)负载型沸石分子筛环境友好新材料体系,达到对水中污染物同时去除的作用。特别是将研究阐明稀土元素及POM固载机理和对污染物的吸附机理。

应用价值和现实意义

本项目的关键在于筛选出适合的稀土-多金属氧酸盐负载体系,并解决固载的方法,从而制备适用性广、稳定性好、使用寿命长的新材料;通过对脱除增效性能与机理的研究,解决从水中去除氮、磷和有机污染物的技术。

学术论文摘要

用两种方法制备了TiO2负载含钼多氧酸的复合材料,对制备条件进行了筛选。以甲苯为目标物进行吸附实验,考察了复合光催化剂的活性。结果表明,B1/TiO2对甲苯的吸附优于B2/TiO2。优化制备出的B1/TiO2在40min内对甲苯的吸附可达55.56%。B1/TiO2的制备条件为:负载量:mB:m TiO2=1:7,焙烧温度:400℃,焙烧时间:3h。B2/TiO2的制备条件为:负载量:mB=0.5000g,反应前超声时间:40min,反应后超声时间:50min,焙烧温度:400℃;焙烧时间:3h。

获奖情况

鉴定结果

参考文献

[1] 韩华俊, 陈彤, 王公应. 负载杂多酸化合物催化酯类反应[J]. 2006, 14(1): 1- 4. [2] WANG En-Bo(王恩波), HU Chang-Wen(胡长文), XU Lin(许 林). Introduction to学导论) Beijing: Chem. Ind. Press, 1998.170~211. [3] Yamase T. Chem. Rev. 1998,98(1):307~325. [4] 胡祖美,张艳,王金渠等.苯在活性炭纤维上吸附等温线的测定及分析[J].石油学报(石油加工),2008,24(4):484-487. [5] 管莲秀,李军平,魏伟等.疏水微/介孔材料的合成及其对苯及其同系物的吸附[J].化工进展,2008,27(9):1446-1452. [6] 许玉生.新型吸附树脂对水中苯的吸附行为[J].化学研究与应用,2005,17(1): 131-133. [7] 曾拥军,王一男,王昕等. 氢氧化铌改性沸石分子筛的表面酸性及其催化活性[J].2007,(11):641-645.

同类课题研究水平概述

在技术方面,本课题将在国内外现有负载组装的理论与实践的研究基础上提出负载功能材料的新型分离技术,对提升云南沸石的资源价值,开拓其新的应用领域。因此,本项目具有一定的技术创新性。
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