国家高技术研究发展计划(2009AA03Z213)
- 作品数：18 被引量：63H指数：6
- 相关作者：韦奇李群艳聂祚仁洪志发孙何更多>>
- 相关机构：北京工业大学浙江工业大学更多>>
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- 相关领域：理学化学工程一般工业技术更多>>
- 有序介孔碳对罗丹明B的吸附行为研究被引量：8
- 2012年
- 以嵌段共聚物F127为模板剂,间苯二酚/甲醛为碳源,在酸性条件下制备了孔径为6.44 nm,BET比表面积为661.98 m2/g,孔容为0.46 cm3/g的有序介孔碳(Ordered Mesoporous Carbon,OMC)。将所得有序介孔碳材料应用于罗丹明B(RhB)的吸附,并对吸附等温线和吸附动力学进行了研究。结果表明,吸附行为符合Langmuir吸附等温线及准2级动力学吸附。通过计算吸附过程中的吸附自由能ΔG0、焓ΔH0、熵ΔS0等热力学参数,表明吸附行为是自发进行的且是放热反应。溶液的pH值会对吸附量产生明显的影响,这主要是由于不同的pH值会对RhB的聚合产生明显的影响,从而导致分子尺寸的变化进而影响吸附量。
- 孙何李群艳韦奇聂祚仁
- 关键词：有序介孔碳热力学动力学
- 近单分散介孔SiO_2/Fe_3O_4/SiO_2微球的制备及漆酶固定化被引量：1
- 2012年
- 以自制近单分散、平均粒径约为250 nm的SiO2亚微球为核心,采用液相沉积法得到β-FeOOH/SiO2微球,再通过溶胶-凝胶法以β-FeOOH/SiO2微球为内核,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,经水解缩聚反应,焙烧后得到近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2微球,以复合微球为载体,对漆酶进行固定。结果表明,近单分散介孔SiO2/Fe3O4/SiO2复合微球的介孔层厚约40 nm,具有较大的饱和磁化强度(14.715 emu/g),较小的剩余矫顽力(约为109Oe),其比表面积为391.067 m2/g,孔容为0.53 cm3/g,孔径分别在5.43 nm和20～80 nm,呈现双孔径分布。复合微球吸附漆酶后,介孔材料的比表面积与孔容分别减小为103 m2/g和0.37 cm3/g,复合微球对漆酶的吸附量为202.6 mg/g。
- 王苗苗李群艳韦奇聂祚仁
- 关键词：介孔二氧化硅漆酶固定化
- 十七氟癸基修饰的疏水二氧化硅膜材料的制备及氢气分离性能
- 2014年
- 通过溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)和十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)为前驱体,在酸性和洁净室条件下制备了十七氟癸基修饰的SiO2膜材料,分别通过动态光散射技术、接触角测量、红外光谱以及热重分析等测试手段对溶胶的粒径分布及膜材料的疏水性能进行了表征,并深入研究了十七氟癸基修饰后膜材料的氢气渗透和分离性能.结果表明,当摩尔比n(PFDTES)/n(TEOS)=0.2时,溶胶的粒径狭窄分布在3.9nm.十七氟癸基已成功修饰到SiO2膜材料中,十七氟癸基的修饰使得膜材料从亲水性变为疏水性,在上述摩尔比例下,膜材料对水的接触角达到112.0°±0.6°.H2的单组分渗透率随温度的升高而增大,300℃时达到10.00×10-7 mol/(m2·s·Pa),H2/CO2的单组分理想分离系数及双组分分离系数分别达到6.10和13.30,均高于其Knudsen扩散分离因子(4.69),H2在膜材料中的输运主要遵循活化扩散机理.
- 丁元利韦奇刘相革李群艳聂祚仁
- 关键词：溶胶-凝胶法氢气分离
- 十七氟癸基修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜材料的制备及气体分离性能被引量：8
- 2012年
- 以十七氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体,通过溶胶-凝胶法制备了十七氟癸基修饰的SiO2溶胶,采用浸渍提拉法在γ-Al2O3/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体上涂膜,然后在N2气氛保护下烧结成完整无缺陷的有机-无机杂化SiO2膜.利用扫描电子显微镜对膜材料的形貌进行观察,通过动态光散射技术对溶胶粒径及分布进行测试,利用视频光学接触角测量仪、红外光谱仪和热分析仪表征了十七氟癸基修饰对有机-无机杂化SiO2膜疏水性的影响.结果表明,十七氟癸基已经成功修饰到SiO2膜材料中,且随着PFDTES加入量的增大,溶胶粒径和膜材料对水的接触角不断增大.当n(PFDTES)∶n(BTESE)=0.25∶1时,溶胶粒径分布较窄,平均粒径为3.69 nm,膜材料对水的接触角为(112.0±0.4)°.在修饰后的有机-无机杂化SiO2膜中H2的输运遵循微孔扩散机理,在300℃时,H2的渗透率达到5.99×10-7mol.m-2.Pa-1.s-1,H2/CO和H2/CO2的理想分离系数分别达到9.54和5.20,均高于Knudsen扩散的理想分离因子,表明膜材料具有良好的分子筛分效应.
- 宋霖韦奇郝润秋聂祚仁李群艳
- 关键词：溶胶-凝胶法气体分离
- 铜掺杂二氧化硅膜的制备及孔结构研究被引量：4
- 2010年
- 以正硅酸乙酯和硝酸铜为前驱体,通过溶胶?凝胶法制备了铜掺杂的二氧化硅膜,通过FT-IR、XPS、XRD等测试方法研究了铜元素在膜材料中的存在形态,并利用N2吸附对膜材料的孔结构进行表征,讨论了铜掺杂量以及水/正硅酸乙酯的化学计量比对膜材料孔结构的影响,最后初步研究了铜掺杂二氧化硅膜在水热环境下的孔结构稳定性.结果表明,当n(H2O):n(TEOS)=0.5:1.0时能获得微孔结构,铜掺杂后的二氧化硅膜仍然保持良好的微孔结构,当n(Cu):n(Si)=0.8:1.0时膜材料的孔容达到0.155cm3/g,孔径狭窄分布在0.5nm.铜元素除了进入二氧化硅骨架外主要以晶态Cu单质和Cu2O存在.铜掺杂的膜材料在水热环境下短期内能保持微孔结构,但长期的水热环境导致膜材料孔结构的崩溃.
- 魏娜娜韦奇李振杰李群艳聂祚仁
- 关键词：二氧化硅膜铜掺杂孔结构溶胶-凝胶法
- 三氟丙基修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜制备、氢气分离及水热稳定性能被引量：4
- 2012年
- 以三氟丙基三甲氧基硅烷(TFPTMS)和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体,通过溶胶-凝胶法在酸性条件下制备三氟丙基修饰的有机-无机杂化SiO2膜材料,并深入研究三氟丙基修饰对溶胶粒径和疏水性能的影响以及膜材料的氢气渗透分离性能和长期水热稳定性.结果表明三氟丙基已成功修饰到有机-无机杂化SiO2膜材料中,且随着TFPTMS修饰量的增加,溶胶粒径有减小趋势,膜材料的疏水性能逐渐提高.当n(TFPTMS)/n(BTESE)=0.6时,溶胶平均粒径为2.11 nm,膜材料对水的接触角达到111.6°±0.7°.H2在修饰后膜材料中的输运主要遵循微孔扩散机理,300℃时H2的渗透率为8.86×10-7mol m-2 s-1 Pa-1,H2/CO2的理想分离系数达到5.4,且当进气摩尔比例为1∶1时H2/CO2的双组分气体分离系数达到了4.82,均高于Knudsen扩散分离因子(H2/CO2=4.69),膜材料呈现出良好的分子筛分性能.膜材料在250℃及水蒸气摩尔含量为5%的水热环境中能稳定工作300 h以上.
- 王学伟韦奇洪志发李群艳聂祚仁
- 关键词：三氟丙基氢气分离水热稳定性
- 用于水煤气变换的透氢膜反应器研究现状被引量：2
- 2011年
- 综述了以Pd膜和微孔SiO2膜透氢膜材料为膜反应器核心部件在水煤气变换制氢气中的应用研究。由于Pd膜和微孔SiO2膜对氢气有很好的选择性渗透,能够有效地提高膜反应器中的水煤气变换反应时CO的转化率。通过调整反应条件使得反应能够超过平衡转化率,在一定条件下CO甚至能够完全转化。
- 何俊段小勇闫建平李群艳韦奇
- 关键词：PD膜反应器水煤气变换
- 十三氟辛基修饰的疏水有机-无机杂化二氧化硅膜孔结构、氢气分离及水热稳定性被引量：6
- 2014年
- 采用1，2-双（三乙氧基硅基）乙烷（BTESE）和十三氟辛基三乙氧基硅烷（PFOTES）为前驱体，在酸性条件下通过溶胶一凝胶法制备了十三氟辛基修饰的有机一无机杂化SiO，膜材料。利用接触角测量、红外光谱、动态光散射和№吸附等测试技术分别对膜材料的疏水性、溶胶粒径和孔结构进行表征，并深入研究有支撑膜材料的氢气渗透、分离性能以及长期水热稳定性。结果表明，十三氟辛基修饰后的膜材料由亲水性变成了疏水性。当nrvorEs／nsnsr=0．6时膜材料对水的接触角达到f110．4±0．410．膜材料还保持微孔结构，孔径分布在0．5～0．8nm。氢气在修饰后的膜材料中的输运遵循微孔扩散机理，在300℃时．氢气的渗透率达到8．5×10-7 mol.m-2．s-1．Pa-l，HJC02，H2／CO和H2／SF6的理想分离系数分别为5．49，5．90和18．36，均高于相应的Knudsen扩散分离因子。在250oC且水蒸气物质的量分数为5％水热环境下陈化250h，氢气渗透率和HdCO，的理想分离系数基本保持不变，膜材料具有良好的水热稳定性。
- 刘相革韦奇丁元利聂祚仁李群艳
- 关键词：孔结构氢气分离水热稳定性
- 制备条件对Ge掺杂二氧化硅膜溶胶粒径和氢气渗透与分离性能的影响被引量：2
- 2012年
- 以正硅酸乙酯(TEOS)和乙氧基锗(Ge(OC2H5)4)为前驱体通过溶胶-凝胶法制备Ge掺杂的二氧化硅溶胶,采用浸渍提拉法在γ-Al2O3/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体上成膜,通过动态光散射(DLS)技术和气体渗透法,研究制备条件对Ge掺杂二氧化硅膜溶胶粒径和氢气渗透与分离性能的影响.结果表明溶胶胶粒随着温度、Ge的掺杂量、醇比例的增大而变大,且分布变宽;随着硝酸比例的增大呈现先减小后增大的趋势,在HNO3/TEOS=0.085时达到最小.溶胶粒径平均大小从2.3nm到91nm时H2的渗透率从4.4×10-7 mol/(m2.s.Pa)上升到8.2×10-7 mol/(m2.s.Pa),H2和CO2的通过率都随着胶粒的增大而呈增大的趋势;但是气体的分离系数呈减小的趋势,只有溶胶胶粒平均值小于4.5nm的溶胶涂膜后,才具有分子筛分效应,其H2/CO2值大于努森扩散的理想分离系数.
- 郝润秋韦奇宋霖李群艳聂祚仁
- 介孔SiO_2/Fe_3O_4中空磁性复合微球的制备与表征被引量：11
- 2010年
- 采用多步包覆法在自制的240nm的单分散SiO2微球表面进行β-FeOOH的包覆,在5wt%的NaOH溶液中去除核心SiO2后,得到β-FeOOH纳米结构空心微球。将单分散的β-FeOOH空心球作为内核,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,经水解缩聚反应得到空心核壳复合微球。在空气中焙烧(500℃,5h)对样品去除模板剂,并在还原气氛(5%H2/95%Ar,350℃,3h)下焙烧得到介孔SiO2/Fe3O4中空磁性复合微球。结果表明,所制得的介孔SiO2/Fe3O4中空磁性复合微球中的Fe3O4层厚度约60nm,是由Fe3O4纳米棒搭接而成的三维网络结构,复合微球的整体平均直径为390nm,比表面积较高约693m2·g-1,孔体积为0.63cm3·g-1,平均孔径为3.6nm,其饱和磁化强度可达13.6emu·g-1,同时较低的矫顽力(50Oe)有利于颗粒的再分散。
- 解林艳李群艳王志宏韦奇聂祚仁
- 关键词：介孔磁性空心微球
