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纤维素改性材料对重金属吸附性能的研究进展

功能材料 2021年第3期52卷 3050-3059页

作者：崔静磊桂晓光王茜周祥郭彦霞山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用重点实验室太原030006

近年来,工农业排放的重金属离子产生了严重的水体污染;这些重金属离子浓度低,通过吸附法可以有效处理这些污染问题。吸附法的关键在于高效吸附材料的设计和制备。纤维素是可再生的高分子聚合物,具有储量丰富、来源广泛等优点,纤维素材... 详细信息

近年来,工农业排放的重金属离子产生了严重的水体污染;这些重金属离子浓度低,通过吸附法可以有效处理这些污染问题。吸附法的关键在于高效吸附材料的设计和制备。纤维素是可再生的高分子聚合物,具有储量丰富、来源广泛等优点,纤维素材料经过改性后对重金属离子具有良好的吸附能力。介绍了纤维素的结构特点、吸附原理和不同改性方法,重点比较了纤维素的物理改性、直接化学改性和接枝改性等不同改性方法和对重金属离子的吸附的影响,并展望了纤维素基吸附材料的发展前景和方向。

关键词：纤维素制备吸附剂选择性回收重金属

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用蛇纹石制取高纯度活性氧化镁的工艺研究

化工矿物与加工 2011年第11期40卷 5-8页

作者：董声雄崔静磊陈峰宁德师范学院化学系福州大学化学化工学院

研究了以蛇纹石为原料制取高纯度活性氧化镁的工艺。以硫酸浸取蛇纹石矿石得到硫酸镁,以精制硫酸镁溶液为原料,氨水、碳酸氢铵为沉淀剂制取碱式碳酸镁前驱体,煅烧碱式碳酸镁前驱体得到高纯度活性氧化镁产品。考察了制取碱式碳酸镁的工... 详细信息

研究了以蛇纹石为原料制取高纯度活性氧化镁的工艺。以硫酸浸取蛇纹石矿石得到硫酸镁,以精制硫酸镁溶液为原料,氨水、碳酸氢铵为沉淀剂制取碱式碳酸镁前驱体,煅烧碱式碳酸镁前驱体得到高纯度活性氧化镁产品。考察了制取碱式碳酸镁的工艺条件,最佳工艺条件为:预氨pH值为9.6～9.7、镁离子与总铵(NH3+NH4+)摩尔比为0.46、氨与碳酸氢铵摩尔比为1.4。在此条件下,镁的沉淀率达到最大值89%。碱式碳酸镁前驱体最佳煅烧条件为:升温速率10℃/min,煅烧温度650℃,煅烧时间2h。在此条件下得到了碘吸附值为165.1mgI2/gMgO、柠檬酸活性值为3.05s、比表面积为78.03m2/g的高纯活性氧化镁。

关键词：蛇纹石活性氧化镁高纯度碱式碳酸镁

磷酰基乙酸改性粉煤灰基SBA-15的制备及选择性吸附稀土性能

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精细化工 2021年第11期38卷 2359-2367页

作者：王茜桂晓光周祥崔静磊郭彦霞程芳琴山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

以粉煤灰为硅源合成了介孔二氧化硅SBA-15,对其进行磷酰基乙酸(PAA)功能化改性制备了PAA-SBA-15吸附剂,对改性前后的吸附剂进行了XRD、N_(2)吸附-脱附、红外光谱表征。结果显示,改性后吸附剂的孔道保持高度有序。将PAA-SBA-15用于模拟... 详细信息

以粉煤灰为硅源合成了介孔二氧化硅SBA-15,对其进行磷酰基乙酸(PAA)功能化改性制备了PAA-SBA-15吸附剂,对改性前后的吸附剂进行了XRD、N_(2)吸附-脱附、红外光谱表征。结果显示,改性后吸附剂的孔道保持高度有序。将PAA-SBA-15用于模拟溶液中稀土离子的吸附,发现PAA-SBA-15吸附剂对Eu^(3+)、Gd^(3+)、Tb^(3+)、Nd^(3+)、Sm^(3+)的吸附量分别可达18.6、23.2、21.9、22.6、20.2mg/g。考察了竞争离子Ca^(2+)、Mg^(2+)、Al^(3+)、Fe^(3+)对吸附稀土离子性能的影响。结果显示,Fe^(3+)的存在对PAA-SBA-15吸附稀土离子干扰性最强。吸附动力学和热力学结果显示,PAA-SBA-15对稀土离子的吸附符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,吸附过程中化学吸附占主导作用。

关键词： SBA-15 稀土离子吸附吸附动力学等温吸附水处理技术

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硅烷偶联剂改性粉煤灰基白炭黑及其分散性能

精细化工 2019年第4期36卷 588-594页

作者：柳丹丹崔静磊方莉郭彦霞程芳琴山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西低附加值煤基资源高值利用协同创新中心山西太原030006

采用3种硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)与3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷(GPTES)对粉煤灰基白炭黑进行表面改性。借助FTIR、TGA、Zeta电位仪和SEM考察并比较了氨基、巯基、环氧类硅烷偶联剂对... 详细信息

采用3种硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)与3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷(GPTES)对粉煤灰基白炭黑进行表面改性。借助FTIR、TGA、Zeta电位仪和SEM考察并比较了氨基、巯基、环氧类硅烷偶联剂对改性白炭黑分散性能的影响。结果表明,3种硅烷偶联剂均可接枝于白炭黑表面,且改性后白炭黑粒子分散性得到明显改善。分散性不仅与改性后白炭黑产品粒径相关,而且与硅烷偶联剂的负载量有一定关联。其中,MPTES对白炭黑的改性效果最佳,当pH为10、MPTES/SiO_2物质的量比为1.0∶1.0时,得到的改性白炭黑在乙醇中的分散性最好,粒径为557 nm,Zeta电位绝对值为36.43 mV。

关键词：硅烷偶联剂粉煤灰白炭黑分散性 Zeta电位功能材料

糠醛及其衍生物选择性加氢制备戊二醇的研究进展

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燃料化学学报 2021年第6期49卷 780-790页

作者：谭静静苏以豪高宽崔静磊王永钊赵永祥山西大学化学化工学院精细化学品教育部工程研究中心山西太原030006 山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

1,2-戊二醇(1,2-PeD)和1,5-戊二醇(1,5-PeD)是高附加值精细化学品,用途广泛。以糠醛及其衍生物为原料经催化加氢制备1,2-PeD和1,5-PeD是绿色的生产工艺,具有良好的应用前景和研究价值。本文系统综述了国内外以糠醛及其衍生物糠醇、四氢... 详细信息

1,2-戊二醇(1,2-PeD)和1,5-戊二醇(1,5-PeD)是高附加值精细化学品,用途广泛。以糠醛及其衍生物为原料经催化加氢制备1,2-PeD和1,5-PeD是绿色的生产工艺,具有良好的应用前景和研究价值。本文系统综述了国内外以糠醛及其衍生物糠醇、四氢糠醇为原料制备1,2-PeD和1,5-PeD的研究现状,重点总结了应用于糠醛、糠醇和四氢糠醇催化加氢制备1,2-PeD和1,5-PeD的催化剂,从催化剂类型、不同催化体系辅助酸/碱催化反应机理、活性金属与掺杂过渡金属氧化物间的协同催化、掺杂过渡金属氧化物的酸性以及不同催化体系中催化剂的构效关系等方面进行了详细阐述,并在此基础上对该研究方向的发展趋势进行了展望。为开发新型、高效、稳定催化糠醛及其衍生物加氢催化剂体系提供了理论指导和有益的借鉴。

关键词：糠醛糠醇四氢糠醇催化加氢 1,2-戊二醇 1,5-戊二醇

CuMgAlO_x复合氧化物催化甲醇乙醇Guerbet反应:M^(2+)/Al^(3+)比的影响

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燃料化学学报 2018年第12期46卷 1472-1481页

作者：程福龙郭荷芹崔静磊侯博李德宝重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆市级重点实验室重庆404100 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

以类水滑石为前驱体,通过调控M^(2+)/Al^(3+)比制备了系列具有不同表面性质的MgAlO_x(MA)和CuMgAlO_x(CMA)催化剂,并分别应用于甲醛乙醛缩合反应(甲醇乙醇Guerbet反应的第二步反应)和甲醇乙醇Guerbet反应。采用NH_3/CO_2-TPD、XPS、H_2-... 详细信息

以类水滑石为前驱体,通过调控M^(2+)/Al^(3+)比制备了系列具有不同表面性质的MgAlO_x(MA)和CuMgAlO_x(CMA)催化剂,并分别应用于甲醛乙醛缩合反应(甲醇乙醇Guerbet反应的第二步反应)和甲醇乙醇Guerbet反应。采用NH_3/CO_2-TPD、XPS、H_2-TPR和H_2-TPD技术对催化剂表面酸碱性以及铜物种的性质进行了表征。结果表明,甲醇乙醇Guerbet反应性能与催化剂表面Cu^0比表面积和中强碱数目有关,提高Cu^0比表面积有利于甲醇乙醇脱氢生成甲醛和乙醛,增强中强碱数目能促进甲醛乙醛缩合反应。

关键词： CuMgAlOx M^2+/Al^3+比甲醇和乙醇 Guerbet反应

焙烧温度对MgAlO_x复合氧化物催化甲醛和乙醛合成正丙醛反应性能的影响

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燃料化学学报 2018年第7期46卷 841-847页

作者：程福龙郭荷芹崔静磊侯博李德宝中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049 山西大学资源与环境工程研究所山西太原030001

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石前驱体,通过在不同温度下焙烧得到系列MgAlO_x复合氧化物催化剂,采用XRD、TG、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD和CO_2-TPD等技术对催化剂的物理和化学性质进行了表征,采用甲醛和乙醛缩合反应对催化剂反应性能进行... 详细信息

采用共沉淀法制备了镁铝水滑石前驱体,通过在不同温度下焙烧得到系列MgAlO_x复合氧化物催化剂,采用XRD、TG、N_2吸附-脱附、NH_3-TPD和CO_2-TPD等技术对催化剂的物理和化学性质进行了表征,采用甲醛和乙醛缩合反应对催化剂反应性能进行了评价。结果表明,随着焙烧温度的提高,乙醛转化率以及正丙醛时空收率先增加后减少,C-550催化剂最大,分别达到39.22%和103.86 g/(kg·h),这与催化剂中强碱和强碱数目变化趋势一致。此外,提高催化剂中强碱和强碱数目还会促进副产物甲醇和CO_2的生成。

关键词：甲醛和乙醛正丙醛 MgAlOx复合氧化物焙烧温度

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Ru/磺化石墨烯催化木糖直接转化制备糠醇

分子催化 2021年第2期35卷 103-112页

作者：谭静静高宽苏以豪崔静磊张静赵永祥山西大学精细化学品教育部工程研究中心山西太原030006 山西大学化学化工学院山西太原030006 山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006 山西大学应用化学研究所山西太原030006

以氧化石墨烯为载体,在其表面引入酸性位-SO_(3)H和金属位Ru,制备了Ru/磺化石墨烯金属-酸双中心催化剂(Ru/SRGO).采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)、X-射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和... 详细信息

以氧化石墨烯为载体,在其表面引入酸性位-SO_(3)H和金属位Ru,制备了Ru/磺化石墨烯金属-酸双中心催化剂(Ru/SRGO).采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、激光拉曼光谱(Raman)、X-射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和酸-碱滴定等技术对催化剂的结构和性质进行了表征.相对氧化石墨烯,磺化改性后石墨烯的特征衍射峰向低角度偏移(XRD),在Raman光谱中其D峰发生红移,G峰发生蓝移,结合I_(D)/I_(G)的比值证实其表面产生更多有利于活性金属Ru负载及其稳定的缺陷位.酸性表征显示催化剂表面-SO_(3)H密度随磺化过程中添加磺化试剂含量的增加而增加.在催化木糖直接制备糠醇的反应过程中,催化剂的活性与其表面的酸量呈正相关,而产物糠醇的选择性则随酸量的增加呈现"火焰山形态"分布,在金属和酸双中心量的匹配及其协同催化下,在150℃,1 MPa H_(2)条件下,实现了木糖高效转化制备糠醇,其收率达70.4%.

关键词：木糖糠醛糠醇 Ru/磺化石墨烯金属-酸双中心

粉煤灰合成介孔分子筛SBA-15对稀土元素的吸附

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功能材料 2019年第4期50卷 4180-4186页

作者：柳向阳崔静磊柳丹丹郭彦霞程芳琴山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西低附加值煤基资源高值利用协同创新中心太原030006

以粉煤灰为原料、EO_(20)PO_(70)EO_(20)(P123)为模板剂,采用碱溶-水热法制备出高度有序的介孔分子筛SBA-15;以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为修饰剂对SBA-15进行表面氨基化。再用膦酰基乙酸(PAA)、二乙烯三胺五乙酸二酐(DTPADA)对其进... 详细信息

以粉煤灰为原料、EO_(20)PO_(70)EO_(20)(P123)为模板剂,采用碱溶-水热法制备出高度有序的介孔分子筛SBA-15;以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为修饰剂对SBA-15进行表面氨基化。再用膦酰基乙酸(PAA)、二乙烯三胺五乙酸二酐(DTPADA)对其进一步功能化,合成材料PAA-SBA-15和DTPADA-SBA-15。通过小角XRD衍射、全反射红外、和氮气吸附对材料进行了分析和表征,并研究了材料对稀土元素Yb、Ho的吸附性能。结果表明,经过不同官能团修饰的材料依然具有良好的介孔结构;此外吸附结果表明,在pH值为6时,PAA-SBA-15对Ho、Yb的吸附效率分别为89.8%,94.4%;在pH值为2时,DTPADA-SBA-15对Ho、Yb的吸附效率为92.6%,89.0%。

关键词：粉煤灰碱溶-水热法 SBA-15 功能化稀土元素