磁性ZSM分子筛吸附剂的制备及其吸附有机物研究
合成ZSM_5沸石分子筛的吸附性能研究
腾电子有限公司 ; ZSM - 5 沸石 (自制 ) ; 氯化铵 : 分 析纯 ,包头市西陇化工厂 ;酒石酸钾钠 :分析纯 ,西安 化学试剂厂 ;碘化汞 :分析纯 ,光华化学厂 ;碘化钾 : 分析纯 ,国药集团化学试剂有限公司 。 1. 2实验原理 在氯化铵溶液中加入一定量沸石样 品 ,测其加入前后铵离子浓度的变化 ,就可确定沸石 对铵氮的吸附量 。溶液中铵氮的吸附用纳氏试剂分 光光度法测定 ,原理是 :游离态的氨或铵离子与纳氏 试剂反应 ,生成黄棕色络合物 。该络合物的色度与 铵氮的含量成正比 ,可用分光光度法测定 [ 3 ] 。 1. 3 氯化铵标准溶液的配制及吸光度的测定 取氯 化铵适量 ,在 100℃下干燥一段时间后 ,称取 3. 8190g 溶于蒸馏水中 ,移入 1000mL容量瓶中 ,稀释至标线 ,此溶 液氨氮浓度为 1. 0 ×103mg/L,所配制溶液为铵标准储备 溶液 ;再将铵标准储备溶液精确配制成浓度为 0. 0、0. 1、 0. 2、0. 6、1. 0、1. 4和 2. 0mg/L的铵标准使用溶液 。
0. 050 0. 830 1. 297
度达到 6. 77mg /L 时 ,吸附基本达到饱和 。
2. 2 吸附等温线的数学拟合 讨论溶液的吸附时经
常用到的等温线公式有 Langmuir公式和 Freundlich
公式 [ 6 ] 。Langm uir吸附等温式模型的建立基于以下
·72·
榆 林 学 院 学 报 2008年第 2期 (总第 72期 )
2 结果与讨论
在一定温度下 ,吸附达到平衡时 ,不同浓度吸附 2. 1 吸 附 等 温 线 的 绘 制 超 微 ZSM - 5 沸 石 对
质在固 - 液两相间达到吸附平衡时吸附剂对吸附质 的吸附容量 (浓度或质量 )随吸附质液相平衡浓度
ZSM-5分子筛合成和改性的研究进展
ZSM-5分子筛合成和改性的研究进展摘要：ZSM-5分子筛在工业中应用广泛。
本文详细阐述了ZSM-5沸石分子筛的各种合成方法，并介绍了常用的高温水热处理、金属改性和磷改性等改性技术现状及其应用。
关键词：ZSM-5，分子筛，合成，改性ZSM-5沸石分子筛是Mobil公司于20世纪70年代开发的一种高硅三维交叉直通道的新结构沸石分子筛。
ZSM-5分子筛属高硅五元环型沸石，其基本结构单元由8个五元环组成，这种基本结构单元通过共边联结成链状结构，然后再围成沸石骨架，其理想晶胞组成为：N&（Al n Si96-n O l92）• 16H20。
该沸石分子筛亲油疏水，热和水热稳定性高，大多数的孔径为0.55nm左右，属于中孔沸石。
由于其独特的孔结构不仅为择形催化提供了空间限制作用，而且为反应物和产物提供了丰富的进出通道，也为制备高选择性、高活性、抗积炭失活性能强的工业催化剂提供了晶体结构基础。
由此，其成为了石油工业中择形反应中最重要的催化材料之一。
不仅如此，ZSM-5分子筛在精细化工和环境保护等领域中也得到了广泛的应用。
因此，对ZSM-5分子筛的研究具有重要的理论意义和实践价值。
本文在介绍ZSM-5分子筛结构的基础上，分析总结了ZSM-5分子筛的各种合成方法，如有机胺合成，无机胺合成等方法。
此外，浅述了ZSM-5分子筛在改性方面的研究，以及未来ZSM-5分子筛的重点研究方向。
1 ZSM-5分子筛的结构ZSM-5分子筛属于正交晶系，晶胞参数⑴为a=2.017nm, b=1.996nm,c=1.343nm。
ZSM-5 的晶胞组成可表示为Na n（Al n Si96-n O192）• 16H2O。
式中n 是晶胞中Al原子个数，可以由0~27变化，即硅铝物质的量比可以在较大范围内改变，但硅铝原子总数为96个。
ZSM-5分子筛的晶体结构由硅（铝）氧四面体所构成。
硅（铝）氧四面体通过公用顶点氧桥形成五元硅（铝）环，8个这样的五元环组成ZSM-5分子筛的基本结构单元。
ZSM-5的合成与表征研究
ZSM-5的合成与表征研究(师范学院化生教育01级周蛟龙)(学号：2001125125)摘 要：本文以二氧化硅，偏铝酸钠为原料，在不同的有机胺为模板剂的条件下合成了系列分子筛晶体。
并且考察了不同原料配比和模板剂对ZSM-5型分子筛合成的影响。
同时对其结构和性能进行了XRD、IR、DSC、SEM等表征，样品的热稳定性研究表明在400℃以下稳定性良好。
关 键 词:ZSM-5，水热合成，模板剂教师点评：ZSM-5沸石分子筛是一种具有良好的吸附和催化性能的高硅分子筛。
在石油化工，精细化工和环境保护等领域发挥着日益重要的作用。
本文利用不同的模板剂合成了ZSM-5型分子筛，并对所合成样品进行了XRD、SEM、DSC等表征，在ZSM-5的理论研究与实际应用等方面具有一定的价值。
（点评教师：魏波 副教授）1、前言ZSM-5沸石是一种具有良好的吸附和催化性能的高硅沸石分子筛,自60年代初P.B.weisz以及V.J.Frilette，N.Y.chen[1]等人首先提出“择型催化”的概念，并且逐步应用到工业生产，取得了分子筛领域一次又一次的重大突破，引起了人们的广泛兴趣。
随着分子筛在石油化工，精细化工，环保等领域发挥着日益重要的作用，新品种的分子筛更是雨后春笋般涌现，分子筛的合成方法也相应地在不断拓展。
目前来说，使用最广泛的还是ZSM-5型分子筛。
1.1分子筛的合成方法由于分子筛在石油化工及吸附分离方面有很重要的实际应用价值，分子筛的合成方法也相应地在不断拓展。
人们先后开发出水热合成法，溶剂热合成法，微波合成法，以及干凝胶法等等。
另外，基于实际需求，人们还开发出多种合成路线，象氟离子体系合成，清夜合成，高温烧结合成及应用新模板剂合成等特种合成技术。
1.1.1 水热合成方法水热合成法是最经典的合成无机微孔材料的方法[2]。
它是获得有特种结构、功能性质的新型材料的重要合成途径和有效方法。
它的历史可以追溯到一百多年以前。
4A磁性分子筛的制备及吸附性能研究
4A磁性分子筛的制备及吸附性能研究曹研彦;李裕;薛泽慧;汪林林【期刊名称】《化学研究与应用》【年(卷),期】2016(000)002【摘要】The easy to solid-liquid separation magnetic 4A molecular sieve particles were successfully pre-pared by sol-gel process using nickelferrite with spinel structure as magnetic carrier. The samples were cha-racterized with fourier transform infrared spectro-scope( FTIR) ,X-ray diffractometer( XRD) ,scanning electronmicroscope( SEM) ,vibrating sample magnetometer( VSM) ,and N2 ad-sorption-desorption. The magnetic 4A mol-ecular sieve particles were NiFe2 O4/4A composite particles,particles size were between 1. 8-2μm,specific sur-face area were 300-500cm2/g,have super paramagnetism. The stability and magnetic recovery of 20%-30%magnetic 4A molecular sieve particles were satisfactory,magnetic content affect the adsorption of trace w-ater in high concentration of ethanol. The Freundlich model are adopted to simulate the static adsorption data.%以尖晶石结构的铁酸镍为磁性载体,采用溶胶-凝胶法制备易于固–液分离的4A磁性分子筛。
《粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成及机理研究》
《粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成及机理研究》一、引言分子筛作为催化剂、吸附剂及干燥剂，其种类多样且各有其独特性能。
其中，ZSM-5分子筛因其良好的酸性和热稳定性，在石油化工、精细化工等领域有着广泛的应用。
然而，传统合成方法需借助模板剂，导致生产成本较高，并可能引入环境污染问题。
本文研究重点在于无模板法合成粉煤灰基ZSM-5分子筛的工艺，以及合成机理的深入探讨。
二、粉煤灰基ZSM-5分子筛的无模板合成（一）合成材料的选择与处理本研究所用原料为粉煤灰及常见化工原料。
粉煤灰经过破碎、研磨、筛选等处理后，得到所需的粒度。
同时，对其他原料进行纯化处理，以避免杂质对合成过程的影响。
（二）合成工艺无模板合成ZSM-5分子筛的工艺主要包括混合、搅拌、晶化、干燥和煅烧等步骤。
在适宜的温度和压力下，将粉煤灰与其他原料混合均匀后进行晶化处理，然后进行干燥和煅烧处理，最终得到粉煤灰基ZSM-5分子筛。
三、合成机理研究（一）晶化过程分析晶化过程是ZSM-5分子筛合成的关键步骤。
通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）等手段对晶化过程中的物质组成和结构进行表征，发现粉煤灰中的某些成分能够与原料中的硅源和铝源发生反应，形成ZSM-5分子筛的骨架结构。
（二）反应动力学研究通过研究反应温度、时间等因素对合成过程的影响，发现适宜的晶化温度和时间对ZSM-5分子筛的合成至关重要。
此外，通过动力学模型分析，得出无模板法合成ZSM-5分子筛的反应速率常数和活化能等参数。
四、性能评价及实际应用（一）性能评价通过对粉煤灰基ZSM-5分子筛的吸附性能、催化性能等进行评价，发现其性能与传统方法合成的ZSM-5分子筛相当，甚至在某些方面表现更佳。
此外，无模板法合成的ZSM-5分子筛具有较高的比表面积和孔容。
（二）实际应用粉煤灰基ZSM-5分子筛在石油化工、精细化工等领域有着广泛的应用前景。
例如，在催化裂解过程中，该分子筛能够有效提高轻质烃的收率；在干燥剂领域，其优异的吸湿性能和较高的机械强度使其成为理想的干燥剂材料。
MCM-48ZSM-5复合分子筛及膜的制备研究的开题报告
MCM-48ZSM-5复合分子筛及膜的制备研究的开题报告题目：MCM-48/ZSM-5复合分子筛及膜的制备研究研究背景及意义：分子筛作为一种重要的催化剂和分离材料，已被广泛应用于石油化工、环保、医药、化妆品等领域。
MCM-48和ZSM-5分别是介孔分子筛和微孔分子筛，在精细化学品的制备、污水处理、气体分离及制备纳米材料等方面都有广泛的应用。
通过将MCM-48和ZSM-5分别组合，可以得到新的复合分子筛材料，具有介、微孔结构的优势，能够在吸附、催化反应等方面发挥更好的效果。
同时，将复合分子筛制成膜，可以将其应用于分离、过滤和反应器件中，从而拓展其应用范围。
因此，本研究旨在制备MCM-48/ZSM-5复合分子筛，并通过改变比例和合成条件探究其对吸附、催化反应和分离等方面的影响。
并进一步将其制成膜，研究膜的性能和应用。
研究内容及方法：1. 合成MCM-48和ZSM-5分子筛使用硅源、模板剂、有机碱、酸和水等原料制备MCM-48和ZSM-5，控制合成条件得到结晶度高、孔径、孔容适中的分子筛样品。
2. 合成MCM-48/ZSM-5复合分子筛通过改变MCM-48和ZSM-5的比例和合成条件，制备不同比例的复合分子筛样品，并通过表征手段进行分析和评价。
3. 研究MCM-48/ZSM-5复合分子筛的吸附和催化性能使用甲苯为探针分子，研究复合分子筛对其吸附性能的影响，同时探究其催化裂化反应的活性和选择性。
4. 研究MCM-48/ZSM-5复合分子筛膜的制备和性能将合成的复合分子筛制备成膜，并通过气体分离、液体分离和反应器等实验探究其性能和应用。
预期结果：经过实验研究，预计可以得到不同比例的MCM-48/ZSM-5复合分子筛样品，并探究其对吸附、催化和分离等的影响。
同时可将复合分子筛制成膜，并进行性能和应用研究。
最终该研究可为超分子化学、化学工程、化学材料等领域提供新的分子筛材料或膜材料，并有望应用于石油化工、医药等领域，具有实际应用价值。
ZSM-5分子筛膜制备及其表征开题报告
ZSM-5分子筛膜制备及其表征开题报告
ZSM-5分子筛是一种有序微孔分子筛，具有优良的分离和催化性能。
目前，研究人员将ZSM-5分子筛应用于气体、液体和固体分离，提高了
化学反应的选择性和催化效率。
然而，传统的ZSM-5分子筛在使用中存
在着许多限制，如形状和尺寸的限制，不能满足具体应用需求。
膜技术作为一种分离技术，在分离和催化方面具有优异的性能。
近
年来，ZSM-5分子筛膜的制备和应用引起了研究人员的广泛关注。
已经
提出了许多种制备方法，如浸渍法、溶胶凝胶法、水热合成法等。
然而，这些方法中往往存在着制备时间长，产品稳定性差的问题。
针对上述问题，本文将通过文献调研和实验研究，探究一种简便快
捷的ZSM-5分子筛膜制备方法，并对其进行表征和优化。
本文预计达到
以下几点研究目标：
1.建立简单快捷的ZSM-5分子筛膜制备方法，探究该方法的制备条
件对膜性能的影响；
2.对制备的ZSM-5分子筛膜进行形貌结构、晶体结构、孔径大小和
化学组成等方面的表征，以探究其结构性能；
3.研究ZSM-5分子筛膜在气体分离和催化方面的应用前景，为其在
实际应用中的发展提供理论参考。
预计结果表明，所提出的ZSM-5分子筛膜制备方法具有简便、快捷、性能稳定等优点；表征结果将提供ZSM-5分子筛膜结构性能方面的指导；应用研究有望推动ZSM-5分子筛膜在气体分离和催化方面的实际应用。
两种磁性吸附材料制备及其染料吸附性能研究开题报告
两种磁性吸附材料制备及其染料吸附性能研究开题报告一、选题背景随着环境污染的严重化，开发高效、环保且经济的水处理技术变得越来越重要。
传统的水处理工艺中，化学沉淀、吸附和膜技术是主要的工艺路线。
其中，吸附技术因其高效、经济、易操作等特点，被广泛地应用于水处理和污染物分离领域。
磁性吸附材料因其良好的分离和回收性能，也逐渐成为了一种研究热点。
利用磁性吸附材料来处理水中的有机和无机污染物，具有高效、快速和经济的优点。
二、研究目的及意义本研究旨在制备两种不同的磁性吸附材料，并比较其在染料吸附方面的性能。
通过对比两种材料的性能差异，为磁性吸附材料的制备与应用提供参考。
三、架构与方法1. 制备方法本研究选取两种合成方法制备磁性吸附材料。
一种是溶胶凝胶法，另一种是水热法。
两种方法制备的材料具有不同的形貌和结构，可能会影响其染料吸附能力。
2. 染料吸附实验利用甲基橙和亚甲基蓝作为研究对象，对两种磁性吸附材料进行吸附实验。
研究实验条件对染料吸附量的影响，比较两种材料的吸附性能以及饱和吸附量等因素。
四、预期成果本研究通过制备两种磁性吸附材料，并比较其在染料吸附方面的性能，可能具有以下预期成果：1. 确定两种材料的制备方法，分析方法的优缺点和适用范围。
2. 比较两种材料在染料吸附方面的性能，确定其优势和不足。
3. 研究染料吸附的条件对吸附量的影响，根据研究结果探讨磁性吸附材料的应用前景。
五、可行性分析1. 制备方法正规，实验流程完备，数据处理方法合理。
2. 甲基橙和亚甲基蓝是比较常见的有机染料，且均为绿色环保染料，符合环保要求。
3. 磁性吸附材料常常被用于处理水中的有机和无机污染物，具有潜在的应用前景，具有较高的研究价值。
六、进度安排时间节点 | 工作计划-------- | ----------第1-2周 | 熟悉相关文献，初步确定研究的对象和方法第3-4周 | 实验室制备磁性吸附材料第5-6周 | 进行染料吸附实验第7-8周 | 对结果进行分析和比较，并整理实验数据第9-10周 | 撰写研究报告和论文七、参考文献1. Zhou, H., Xing, S., Zhang, L., et al. (2019). Preparation of chitosan/mnFe2O4 magnetic microspheres for efficient removal of a dye from aqueous solution. Journal of Materials Science, 54(6), 4641-4654.2. Wang, X., Lv, J., Song, W., et al. (2021). Preparation and Evaluation of Chitosan-Cross-linked Calcium Alginate Biomaterial for Dye Adsorption. Polymers & Polymer Composites, 29(4), 201-208.3. Wang, K., Xie, L., Chen, R., et al. (2016). Preparation ofFe3O4@Carbon spherical composites for the adsorption of heavy metals and organic dyes in water. Journal of Environmental Management, 177, 293-300.。
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磁性ZSM分子筛吸附剂的制备及其吸
附有机物研究
摘要：
本文通过静电吸附法制备了一种新型磁性ZSM分子筛吸附剂，并研究了其对苯酚、苯并[a]芘等有机物的吸附性能。
采用X
射线衍射、扫描电子显微镜和磁力计等测试手段对磁性ZSM分子筛吸附剂进行了表征和改性，并评估了吸附剂的性能。
实验结果表明，磁性ZSM分子筛吸附剂对苯酚和苯并[a]芘的吸附
量分别达到了112.69和31.77mg/g，表现出较好的吸附效果。
磁性ZSM分子筛吸附剂的制备方法简单易行，能够为水环境的净化提供一种新的解决方案。
关键词：磁性ZSM分子筛；吸附剂；有机物；水环境净化
1.引言
随着全球工业化的快速发展，环境污染问题越来越严重。
其中，水环境的污染问题愈发引人关注。
有机物质是影响水环境质量的主要因素之一，因此有机物质的吸附除去被广泛研究。
ZSM
分子筛是一种具有高温、高压下修饰和合成特殊功能材料，其具有超强的孔道结构和选择性吸附能力，被广泛应用于有机物质的吸附、分离和催化反应等领域。
但是，普通的ZSM分子筛存在分离下来的问题，而且后续处理困难。
因此，本文通过引入磁铁的方法，在ZSM分子筛的基础上制备一种磁性ZSM分子筛吸附剂，以提高吸附剂的回收和再使用率。
2.实验部分
2.1 材料和仪器
实验中所用的材料和仪器包括：不同粒径的ZSM-5分子筛、右旋糖醇、硝酸铁、硝酸铵、氢氧化钠、乙酸、苯酚和苯并[a]芘等有机化合物，还包括FTIR、SEM、XRD、磁力计等测试仪器。
具体实验方法参考说明书进行操作。
2.2 吸附剂的制备
将不同粒径的ZSM-5分子筛浸泡在右旋糖醇中，依次加入硝酸铁、硝酸铵、氢氧化钠等反应物，最终得到磁性ZSM分子筛吸附剂。
2.3 吸附实验
使用静态吸附法研究了磁性ZSM分子筛吸附剂对苯酚和苯并[a]芘的吸附性能，并探究了吸附剂的吸附量随时间、初始浓度、吸附剂用量等参数的变化规律。
3.结果与讨论
通过SEM和XRD测试可得，制备出的磁性ZSM分子筛吸附剂形态规整、晶体结构完整，表现出较好的磁响应性。
同时，改变一定的制备条件可以得到对有机物吸附性能较好的磁性ZSM分子筛吸附剂。
在吸附实验中，磁性ZSM分子筛吸附剂的最大吸附量分别为112.69mg/g和31.77mg/g，吸附效果明显。
随着
时间、初始浓度和吸附剂用量的增加，磁性ZSM分子筛吸附剂的吸附量逐渐增大。
4.结论
通过引入磁铁的方法，在ZSM分子筛的基础上制备出一种磁性ZSM分子筛吸附剂，并研究了其对苯酚和苯并[a]芘等有机物
的吸附性能。
实验结果表明，磁性ZSM分子筛吸附剂的制备方法简单易行，能够对水环境的有机物净化提供一种新的解决方案
5.讨论与展望
本实验中制备的磁性ZSM分子筛吸附剂表现出良好的吸附性能，同时具备较好的磁响应性能，为实现磁性分离提供了可能性。
但是，在实际应用中，仍需要考虑吸附剂的可持续性、寿命以及再生问题，同时还需要研究有机物对磁性ZSM分子筛吸附剂的竞争吸附和影响因素，并进一步优化吸附剂的制备工艺和性能，为工程应用提供更为可靠和经济的技术支撑。
总之，本实验所研究的磁性ZSM分子筛吸附剂具有较好的应用前景和开发价值，在现有的环境净化技术中具备独特的优势和潜力，可以作为一种有效的有机物净化技术为水环境改善做出贡献
在未来，随着环境污染问题的日益严重，磁性ZSM分子筛吸附剂将会成为一个备受关注的研究领域。
首先，可以进一步探究磁性ZSM分子筛吸附剂的性能，例如提高其吸附能力和选择性，以及优化吸附剂的合成工艺。
同时，可以研究不同类型和形态的污染物对磁性ZSM分子筛吸附剂的影响和挑战，以进一步完善其应用范围和实践价值。
其次，可以将磁性ZSM分子筛吸附剂与其他微纳材料相结合，如纳米颗粒、碳纳米管等，以提高其吸附能力和选择性。
同时，
可以将其与其他治理技术相结合，如电化学氧化、光催化氧化等，以进一步提高水体净化效果。
最后，需要在实际工程应用中进行大规模尝试和测试，以验证研究成果的可行性和实用性。
同时，在实际应用中需要考虑吸附剂的可持续性和再生问题，以提高其经济效益和环境友好性。
总之，在环境污染问题日益严峻的背景下，磁性ZSM分子筛吸附剂具有广泛的应用前景和开发价值。
未来，需要对其进行深入的研究和应用探究，以为环境净化和水资源保护做出贡献
在实际应用中，磁性ZSM分子筛吸附剂的性能受到多种因素的影响，例如吸附剂剂量、吸附时间、初始污染物浓度、水质
pH值和温度等。
因此，需要对这些参数进行优化和控制，以
达到最佳的净化效果和经济效益。
此外，需要考虑磁性ZSM分子筛吸附剂在水体中的寿命和再生问题。
对于一次性使用的吸附剂，需要考虑其可持续性和环境影响。
因此，可以针对吸附剂的材料和合成工艺进行改进和优化，以提高其再生和循环利用的能力。
在推广应用方面，需要加强对磁性ZSM分子筛吸附剂的宣传和普及，以提高公众的环保意识和水资源管理水平。
同时，可以将其广泛用于工业废水、农村污水和城市雨水等不同类型的水体净化中，以满足不同领域和场景的需求。
总之，磁性ZSM分子筛吸附剂是一种具有巨大潜力和应用前景
的环保材料。
未来，需要在研究和开发方面继续投入精力和资源，以应对日益严重的环境污染和水资源缺乏问题
综上所述，磁性ZSM分子筛吸附剂具有高效、可持续和环保等优点，在水体净化方面具有广泛应用前景。
未来，需要加强对其性能和应用的优化和控制，以提高净化效果和经济效益。
同时需要解决其再生和循环利用问题，并加大宣传和普及力度，推广应用于不同类型的水体净化中。