載鐵酚醛樹脂基活性炭的制備及H-,2-S脫除性能研究.pdf

1、本文采用共溶法即在水溶性酚醛樹脂中加入硝酸鐵，經(jīng)高溫炭化和二氧化碳活化制備載鐵酚醛樹脂基活性炭，對(duì)制備過程的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化；并以該活性炭為脫硫劑，考察了制備條件如鐵負(fù)載量、活化過程中CO2流量、活化時(shí)間等對(duì)活性炭結(jié)構(gòu)影響，并研究了各種活性炭的催化氧化脫除硫化氫的性能。通過X-射線衍射(XRD)、熱重(TGA)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)和低溫氮?dú)馕锢砦降榷喾N手段對(duì)該產(chǎn)品的組成、結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)等進(jìn)行分析表征，初步探討了

2、其脫硫機(jī)理。結(jié)論如下： 以吸附碘值為評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出了載鐵酚醛樹脂基活性炭制備的最優(yōu)化條件為鐵負(fù)載量為5％、活化溫度850℃、活化時(shí)間1.5 h、CO2流量30 mL·min-1。這一結(jié)果通過脫硫工藝條件為室溫、空速21500 h-1、入口硫化氫濃度450 ppm、含氧量3％、相對(duì)濕度20％條件下的脫硫效果進(jìn)一步得到了驗(yàn)證。該脫硫工藝條件下，上述最優(yōu)化條件所制備的活性炭脫硫效果最佳，其硫容值為37.8 mg·g-1。且該活性炭可通

3、過高溫氣體吹掃再生，單質(zhì)硫可作為硫資源，再生后活性炭仍表現(xiàn)出良好的硫化氫催化氧化能力。 對(duì)載鐵酚醛樹脂基活性炭脫硫前后結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)進(jìn)行XRD、氮?dú)馕胶蚑GA等表征，結(jié)果表明：無定形態(tài)硫作為主要反應(yīng)產(chǎn)物沉積在載鐵酚醛樹脂基活性炭孔道內(nèi)，導(dǎo)致活性炭總孔容下降，其中孔徑為4nm的活性炭孔容下降最大。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出：制備過程中鐵催化炭的氣化反應(yīng)所產(chǎn)生的獨(dú)特的中孔結(jié)構(gòu)以及作為活性中心的鐵組分可能對(duì)硫化氫的氧化具有較高的催化活性。

4、 論文的另一部分工作是一維稀土化合物材料氫氧化釹(Nd(OH)3)、氫氧化鐠(Pr(OH)3)及磷酸釤(SmPO4)的制備。以高純氧化釹微粉為起始原料，在不使用表面活性劑的情況下通過水熱合成法制備Nd(OH)3一維納米棒。采用XRD、SEM和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)其組成及形貌進(jìn)行表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：合成過程中水熱體系的反應(yīng)溫度、pH值、反應(yīng)物初始濃度及反應(yīng)時(shí)間等對(duì)最終產(chǎn)物的形貌具有很大影響。當(dāng)反應(yīng)溫度為180℃、溶液體系pH值為9.

5、5、Nd3+離子濃度為0.12 moL·L-1時(shí)，經(jīng)12 h反應(yīng)可以大量制備形態(tài)均一、相純度高的六方相Nd(OH)3晶體納米棒。該產(chǎn)品在空氣氛圍下500℃焙燒后形成了具有體心立方結(jié)構(gòu)且維持原形貌的C型Nd2O3。以高純氧化釤微粉為起始原料，在不使用任何添加劑的情況下利用水熱法合成了純度高、分散性好的SmPO4一維納米線。采用XRD和TEM對(duì)其組成及形貌進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)通過改變?nèi)芤簆H值、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間等可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SmPO4納米線尺寸和