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Synthesis of ZSM-5 molecular sieve from coal gasification fine slag and its adsorption mechanisms for Pb2+in aqueous solution 认领 引用
1
作者 JIAO Facun YU Jie +6 位作者 GAO Shengtao ZHANG Yuanchun LIU Tao MAO Lirui WU Chengli LI Hanxu DONG Zhongbing 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期195-208,共14页
Coal gasification fine slag(CGFS)is a solid waste generated from entrained-flow coal gasification,characterized by fine particles and rich in silicon and aluminum elements.Using CGFS as a raw material for the preparat... Coal gasification fine slag(CGFS)is a solid waste generated from entrained-flow coal gasification,characterized by fine particles and rich in silicon and aluminum elements.Using CGFS as a raw material for the preparation of ZSM-5 molecular sieves enables the high-value utilization of coal-based solid waste,offering significant economic and environmental benefits.This study proposes a simple and economical hydrothermal synthesis process for ZSM-5 using CGFS as the raw material.In this process,impurities in CGFS were first removed by acid washing,which facilitated the subsequent alkaline extraction of silicon and aluminum species.The extracted Si-Al precursors were then converted into ZSM-5 via hydrothermal crystallization at 170℃for 48 h,yielding a product with a high specific surface area of 358 m2/g.Adsorption experiments demonstrated that the synthesized ZSM-5 exhibited excellent adsorption performance for Pb2+in aqueous solutions.At 25℃,the removal efficiency for a 50 mg/L Pb2+solution reached 83.7%,with an adsorption capacity of 104.625 mg/g under optimized conditions.The adsorption process is mainly governed by chemisorption mechanisms,including surface complexation,precipitation,and ion exchange.The synthesized ZSM-5 shows promising potential for application in the treatment of lead-containing wastewater. 展开更多
关键词 coal gasification fine slag ZSM-5 synthesis and performance adsorption mechanisms Pb2+
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疏水改性ZSM-5对双功能催化剂NaFe/ZSM-5催化CO2加氢制绿色航空煤油性能的影响 认领 引用 被引量：1
2
作者 薛浩强 李文慧 +2 位作者 刘炳昱 刘民 郭新闻 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2026年第1期16-23,共8页
CO2加氢制绿色航空煤油不仅可以助力实现“碳中和”,也有利于航空业的可持续发展。但CO2为惰性小分子难以活化、C—C耦合定向生成绿色航空煤油组分(C8~C16烃类)难度较高等问题,给催化剂设计带来了较大挑战。采用丙基三甲氧... CO2加氢制绿色航空煤油不仅可以助力实现“碳中和”,也有利于航空业的可持续发展。但CO2为惰性小分子难以活化、C—C耦合定向生成绿色航空煤油组分(C8~C16烃类)难度较高等问题,给催化剂设计带来了较大挑战。采用丙基三甲氧基硅烷(PTMS)对ZSM-5分子筛进行了疏水改性,成功制备了具有不同水接触角的疏水改性ZSM-5分子筛,并将其与NaFe3O4组合构筑了双功能催化剂用于CO2加氢反应。结果表明,丙基三甲氧基硅烷改性不仅能够提高ZSM-5分子筛的疏水性,还可以通过疏水基团对ZSM-5分子筛外表面酸性位点的覆盖作用,抑制长链烃产物在分子筛表面的裂解,提升产物中绿色航空煤油组分选择性。在320℃、3 MPa以及n(H2):n(CO2)=3:1反应条件下,NaFe/Z5-0.5PTMS在CO2加氢反应中催化性能最佳,CO2转化率为32.6%,CO选择性仅为9.9%,绿色航空煤油组分选择性为38.8%。 展开更多
关键词 CO2加氢 绿色航空煤油 疏水改性 ZSM-5
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Novel CO2 Adsorbent Prepared with ZSM-5/MCM-48 as Support:High Adsorption Property and Its Mechanism 认领 引用
3
作者 WEI Jianwen ZHANG Lijuan +3 位作者 GENG Linlin LI Yu LIAO Lei WANG Dunqiu 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2025年第7期833-839,I0015,I0016,共7页
Adsorption by solid amine adsorbent is a promising technology for decarbonization of flue gas.However,adsorption properties of many solid amine adsorbents need to be enhanced,and it is necessary to further study the C... Adsorption by solid amine adsorbent is a promising technology for decarbonization of flue gas.However,adsorption properties of many solid amine adsorbents need to be enhanced,and it is necessary to further study the CO2adsorption mechanism.A novel CO2adsorbent with high capacity was obtained by grafting 3-aminopropyltriethoxysilane(APTES)on a micro-mesoporous composite molecular sieve ZSM-5/MCM-48 as the support,and then impregnated with tetraethylenepentamine(TEPA)or polyethyleneimine(PEI).The maximum adsorption capacity of APTES-ZSM-5/MCM-48-TEPA-60(A-ZM-T60),loaded with 60%(in mass)TEPA,for CO2reaches 5.82 mmol·g-1 at 60℃in 15%(in volume)CO2.Carbamate,alkyl ammonium carbamate and carbonate are generated during the chemical adsorption,which is dominant for CO2adsorption because of the reaction between CO2and amino groups on the adsorbent,simultaneously accompanied by weak physical adsorption.All above data confirm that these composites display an outstanding adsorption performance with a bright future for CO2capture from flue gas after desulfurization. 展开更多
关键词 ZSM-5/MCM-48 amino-bifunctionalization CO2capture adsorption kinetics adsorption mechanism
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CoMn2O4/ZSM-5活化过一硫酸盐降解四环素性能研究 认领 引用
4
作者 沈中言 冉凤玲 +1 位作者 吴汉福 田玲 《当代化工研究》 CAS 2026年第15期28-30,共3页
采用溶胶-凝胶法制备了CoMn2O4/ZSM-5复合材料,以四环素为模拟废水,考察了CoMn2O4/ZSM-5催化降解四环素的性能。结果表明,CoMn2O4/ZSM-5对四环素表现出优异的催化活性,当CoMn2O4/ZSM-5为0.5 g/L、PMS为0.7 g/L... 采用溶胶-凝胶法制备了CoMn2O4/ZSM-5复合材料,以四环素为模拟废水,考察了CoMn2O4/ZSM-5催化降解四环素的性能。结果表明,CoMn2O4/ZSM-5对四环素表现出优异的催化活性,当CoMn2O4/ZSM-5为0.5 g/L、PMS为0.7 g/L、pH=6.5时,40 mg/L的四环素,60 min内完全降解。CoMn2O4/ZSM-5循环使用4次,四环素的降解率仍可达76%。自由基捕获实验证实降解过程中·OH、1O2、·O2-和·SO4-均参与,其中1O2起到了关键作用。 展开更多
关键词 ZSM-5 CoMn2O4 过一硫酸盐 降解 四环素
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CuO/TiO2/ZSM-5复合材料的制备及其光催化/抗菌性能 认领 引用
5
作者 刘思琪 王李鹏 +3 位作者 都扶岭 于倩茹 梁鑫超 王程 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第3期539-549,共11页
为提升TiO2/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO3)_2、Ti(SO_4)_2和ZSM-5为原料,采用浸渍-煅烧法制备了具有可见光光催化/抗菌功能的CuO/TiO2/ZSM-5复合材料。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、气体吸... 为提升TiO2/ZSM-5的可见光光催化和抗菌性能,以Cu(NO3)_2、Ti(SO_4)_2和ZSM-5为原料,采用浸渍-煅烧法制备了具有可见光光催化/抗菌功能的CuO/TiO2/ZSM-5复合材料。采用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、气体吸附仪、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、紫外-可见光漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)、X射线荧光光谱仪(PL)、电子顺磁共振波谱仪(EPR)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)等对材料的组成结构进行表征,采用甲基橙溶液评价材料的光催化性能,采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌评价材料的抗菌性能。结果表明:浸渍-煅烧法可成功制得大比表面积和孔体积的CuO/TiO2/ZSM-5复合材料。CuO/TiO2摩尔比为0.5%时,所得0.5CuO/TiO2/ZSM-5材料具有相对较低的电子-空穴对复合几率、较宽的光响应范围、较高的·O2-和·OH等活性物种产生量,表现出优异的光催化和抗菌性能,其在氙灯光照150 min后,对甲基橙的去除率可达95%,在避光条件和光照5 min后,对大肠杆菌的抗菌率达75.2%和83.3%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率达97.6%和98.5%。 展开更多
关键词 CuO/TiO2/ZSM-5 光催化性 抗菌性 浸渍-煅烧法
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Pt/TiO_2/ZSM-5催化剂的制备及其催化转化正丁烷 认领 引用 被引量：7
6
作者 刘佳 姜桂元 +5 位作者 赵震 韩善磊 张耀远 杨庆鑫 孙乾耀 王雅君 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期3363-3373,共11页
采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法,分别对ZSM-5分子筛进行Ti O2改性和Pt负载,获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/Ti O2/ZSM-5催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS和NH3-TPD对样品的晶体结构,孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表... 采用溶胶-凝胶法和等体积浸渍法,分别对ZSM-5分子筛进行Ti O2改性和Pt负载,获得了具有脱氢-裂解双功能的Pt/Ti O2/ZSM-5催化剂,采用XRD、N2吸附-脱附、TEM、XPS和NH3-TPD对样品的晶体结构,孔结构、形貌、活性金属价态和酸性质等进行了表征,并研究了正丁烷在此催化剂上催化转化制备低碳烯烃的反应规律。研究结果表明,Ti O2的引入,一方面使得改性后的ZSM-5分子筛获得了额外的酸性中心,特别是强酸性位含量的增加,有助于促进正丁烷的活化;另一方面Pt与Ti O2之间存在＂金属-载体＂强相互作用（SMSI）,在H2还原气氛下,Pt能够促进Ti O2的还原,生成Ti3＋物种,而Ti3＋的存在增加了Pt周围的电荷密度,降低了Pt对低碳烯烃（2C^=-3C^=）的吸附能力,抑制了深度脱氢和生焦反应,从而提高双功能催化剂对烯烃的选择性。当H2还原温度为450℃时,Pt/10Ti O2/ZSM-5催化剂在625℃下的正丁烷转化率为76.1%,低碳烯烃（2C^=-3C^=）收率为50.9%,分别比Pt/ZSM-5催化剂提高了16.7%和12.6%。 展开更多
关键词 Pt/TiO2/ZSM-5 催化剂 “金属-载体”强相互作用 分子筛 低碳烯烃
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多级孔TiO_2/ZSM-5催化剂的孔道效应对亚甲基蓝催化降解性能影响 认领 引用 被引量：7
7
作者 张建民 陈哲 +1 位作者 李红玑 王改平 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2019年第3期514-519,527,共6页
以廉价凹凸棒石为原料,通过调控介孔模板剂聚乙二醇(PEG-1000)用量用水热合成法制得多级孔ZSM-5分子筛,并用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/ZSM-5光催化剂。通过FT-IR、XRD、SEM和N2吸附-脱附对多级孔TiO_2/ZSM-5光催化剂的官能团、晶体结构、... 以廉价凹凸棒石为原料,通过调控介孔模板剂聚乙二醇(PEG-1000)用量用水热合成法制得多级孔ZSM-5分子筛,并用溶胶-凝胶法制备了TiO_2/ZSM-5光催化剂。通过FT-IR、XRD、SEM和N2吸附-脱附对多级孔TiO_2/ZSM-5光催化剂的官能团、晶体结构、形貌和孔道特征进行表征,并对典型的亚甲基蓝印染废水进行光催化实验,考察模板剂用量和TiO_2负载量对光催化剂孔道效应和催化性能的影响。结果表明:ZSM-5分子筛作为载体,其介孔体积与介孔模板剂PEG用量成正比,调节PEG用量可定向控制载体的孔道结构;TiO_2负载量在一定程度上影响光催化效率和载体孔体积。当PEG为0.16 g,TiO_2负载量为10%时,多级孔TiO_2/ZSM-5具有良好光催化活性,光照40min光催化降解率可达90%。 展开更多
关键词 TiO2/ZSM-5 孔道结构 催化降解 亚甲基蓝
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Na改性ZSM-5吸附剂对C4F7N/CO2混合气体及其分解产物的吸附特性 认领 引用
8
作者 朱峰 赵跃 +1 位作者 马凤翔 刘伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第12期5878-5888,共11页
C4F7N/CO2混合气体作为替代SF6最有潜力的新型绝缘气体,具有广阔的应用前景,但其在长期运行过程中可能会因为过热或放电等发生分解,影响设备的安全运行。为提高绝缘设备的运行水平,文中首先搭建过热分解吸附实验平台,采用气相... C4F7N/CO2混合气体作为替代SF6最有潜力的新型绝缘气体,具有广阔的应用前景,但其在长期运行过程中可能会因为过热或放电等发生分解,影响设备的安全运行。为提高绝缘设备的运行水平,文中首先搭建过热分解吸附实验平台,采用气相色谱-质谱联用仪、傅里叶红外光谱仪对混合气体及其分解组分的吸附率进行检测;其次结合Multiwfn、GaussView 6.0.16软件阐明吸附机理;最终利用分子动力学模拟开展ZSM-5分子筛Na改性与全硅模型吸附对比研究。研究发现:ZSM-5分子筛改性前对CO2、C4F7N、C2F5CN、C3F6、C3F8、CF3CN、CF4的吸附率均不高,经Na改性后对C3F8和CF3CN两种气体的吸附能力增强,而对CO2的吸附能力几乎未受影响,这一特性有利于C4F7N/CO2混合气体的分离,也为后续新型吸附剂的研发提供理论支撑。 展开更多
关键词 热分解产物 分子动力学模拟 ZSM-5分子筛 Na改性 C4F7N/CO2混合气体
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NaZSM-5分子筛磷酸改性对TiO_2/ZSM-5光催化剂的影响 认领 引用 被引量：6
9
作者 张文杰 于杨 李可心 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1308-1311,1315,共4页
以不同浓度磷酸改性的HZSM-5为载体,采用溶胶-凝胶法制备得到TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD、SEM、BET、FT-IR和XPS进行表征。结果表明,磷酸处理没有改变分子筛的晶体结构,对分子筛的表面形貌改变不大,负载后的TiO2包覆在分子筛表面。负... 以不同浓度磷酸改性的HZSM-5为载体,采用溶胶-凝胶法制备得到TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD、SEM、BET、FT-IR和XPS进行表征。结果表明,磷酸处理没有改变分子筛的晶体结构,对分子筛的表面形貌改变不大,负载后的TiO2包覆在分子筛表面。负载前后的TiO2表现为锐钛矿晶型,钛以四价钛的形式存在,氧化物的组成为TiO2。TiO2与HZSM-5没有发生化学键合作用,负载型光催化剂的比表面积随着磷酸浓度的增加而显著提高。活性艳红X-3B的降解率随磷酸浓度的增加而变化,最佳磷酸处理浓度为0.5mol/L。50%TiO2/0.5HZSM-5较TiO2有更高的光催化活性,紫外光照射2h可使活性艳红X-3B降解93.4%,而染料在TiO2上的降解率只有61.0%。 展开更多
关键词 ZSM-5 TiO2 溶胶-凝胶 活性艳红X-3B
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磷酸处理HZSM-5负载TiO_2光催化降解活性艳红X-3B 认领 引用 被引量：4
10
作者 杨丽丽 都玲 +1 位作者 于杨 张文杰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期94-99,共6页
以磷酸改性的HZSM-5分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD,SEM,BET,FT-IR和XPS进行表征。结果表明:TiO2均匀地分散在HZSM-5表面,没有发生TiO2颗粒的聚集。负载后的TiO2保持了锐钛矿晶体结构,TiO2的晶粒尺寸在... 以磷酸改性的HZSM-5分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2/HZSM-5光催化剂,通过XRD,SEM,BET,FT-IR和XPS进行表征。结果表明:TiO2均匀地分散在HZSM-5表面,没有发生TiO2颗粒的聚集。负载后的TiO2保持了锐钛矿晶体结构,TiO2的晶粒尺寸在负载后有所减小。TiO2/0.5HZSM-5的比表面积和对活性艳红X-3B的吸附量都随HZSM-5含量的增加而增加。负载后的TiO2光催化活性均高于纯TiO2,50%(质量分数)TiO2/0.5HZSM-5具有最高的活性,经紫外光照射2h可使活性艳红X-3B降解93.4%,而染料在纯TiO2上的降解率只有61.0%。 展开更多
关键词 ZSM-5 TiO2 溶胶-凝胶 活性艳红X-3B
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Experimental and density functional theory study of the adsorption of N_2O on ion-exchanged ZSM-5: Part II. The adsorption of N_2O on main-group ion-exchanged ZSM-5 认领 引用 被引量：3
11
作者 Bo Zhang Yongan Lu +4 位作者 Hong He Jianguo Wang Changbin Zhang Yunbo Yu Li Xue 《Journal of Environmental Sciences》 SCIE EI CAS CSCD 2011年第4期681-686,共6页
The adsorption and desorption of N 2 O on main-group ion-exchanged ZSM-5 was studied using temperature-programmed desorption （TPD） and density functional theory （DFT） calculations. TPD experiments were carried out... The adsorption and desorption of N 2 O on main-group ion-exchanged ZSM-5 was studied using temperature-programmed desorption （TPD） and density functional theory （DFT） calculations. TPD experiments were carried out to determine the desorbed temperature T max corresponding to the maximum mass intensity of N 2 O desorption peak and adsorption capacity of N 2 O on metal-ion-exchanged ZSM- 5s. The results indicated that T max followed a sequence of Ba 2＋ Ca 2＋ Cs ＋ K ＋ Na ＋ Mg 2＋ and the amount of adsorbed N 2 O on main-group metal cation followed a sequence of Ba 2＋ Mg 2＋ Ca 2＋ Na ＋ K ＋ Cs ＋ . The DFT calculations were performed to obtain the adsorption energy （E ads ）, which represents the strength of the interaction between metal cations and the N-end or O-end of N 2 O. The calculation results showed that the N-end of the N 2 O molecule was favorably adsorbed on ion-exchanged ZSM-5, except for Cs-ZSM-5. For alkali metal cations, the E ads of N 2 O on cations followed the order which was the same to that of T max ： Cs ＋ K ＋ Na ＋ . The calculated and experimental results consistently showed that the adsorption performances of alkaline-earth metal cations were better than those of alkali metal cations. 展开更多
关键词 N 2 O adsorption ZSM-5 DFT ion-exchanged zeolites
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ZSM-5分子筛硅铝比对TiO2/ZSM-5光催化性能的影响 认领 引用 被引量：3
12
作者 张丹 赵振涛 +3 位作者 王宁 尚润梅 邢锦娟 李君华 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期240-248,共9页
为了研究ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比变化对TiO2/ZSM-5光催化性能的影响,通过水热合成法制备了5种不同硅铝比的ZSM-5分子筛,并以此为载体通过浸渍-煅烧法制备了TiO2/ZSM-5复合材料。对制备材料的物化性能以及光电学性能进行了分... 为了研究ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比变化对TiO2/ZSM-5光催化性能的影响,通过水热合成法制备了5种不同硅铝比的ZSM-5分子筛,并以此为载体通过浸渍-煅烧法制备了TiO2/ZSM-5复合材料。对制备材料的物化性能以及光电学性能进行了分析,并对光催化实验中的活性组分进行了研究。结果表明:当ZSM-5分子筛中硅铝物质的量比为120时,制备的TiO2/ZSM-5复合材料吸附性较好,负载TiO2后光响应程度最高,光生电子(e-)和空穴(h+)复合率低且电阻最小,紫外光照100 min时罗丹明B(Rh-B)的降解率为99.6%,TOC去除率为60.4%。同时,实验发现羟基自由基(·O2-)是光催化反应过程中的主要活性组分。 展开更多
关键词 硅铝比 光催化 TiO2/ZSM-5 罗丹明B
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ZSM-5-TiO_2协同吸附-光催化去除空气中甲苯污染物的研究 认领 引用 被引量：3
13
作者 曹艳凤 王金果 +3 位作者 乔洁琼 万惠新 李和兴 朱建 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第4期567-572,共6页
通过溶剂热制备纳米晶TiO2,再通过浸渍法将其负载于ZSM-5,获得ZSM-5-TiO2复合材料.考察了多种因素对吸附和光催化性能的影响,发现控制TiO2负载量及改变ZSM-5样品的硅铝比可显著改善HI疏水因子,提高对有机污染物的吸附能力和光催化降解效... 通过溶剂热制备纳米晶TiO2,再通过浸渍法将其负载于ZSM-5,获得ZSM-5-TiO2复合材料.考察了多种因素对吸附和光催化性能的影响,发现控制TiO2负载量及改变ZSM-5样品的硅铝比可显著改善HI疏水因子,提高对有机污染物的吸附能力和光催化降解效率,实现吸附和光催化协同净化空气.结合表征,对吸附及光催化的构效关系和协同效应进行了初步探索. 展开更多
关键词 ZSM-5-TiO2复合材料 吸附 光催化
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Coupling CO2reduction with ethane aromatization for enhancing catalytic stability of iron-modified ZSM-5 认领 引用 被引量：2
14
作者 Zhenhua Xie Elaine Gomez +3 位作者 Dong Wang Ji Hoon Lee Tiefeng Wang Jingguang G.Chen 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第3期210-217,I0007,共8页
The shale gas revolution and the carbon-neutrality goal are motivating the landscape toward the synthesis of value-added chemicals or fuels from underutilized ethane with the assistance of greenhouse gas CO2.Combin... The shale gas revolution and the carbon-neutrality goal are motivating the landscape toward the synthesis of value-added chemicals or fuels from underutilized ethane with the assistance of greenhouse gas CO2.Combining ethane aromatization with CO2reduction offers an opportunity to directly produce liquid products for facile separation,storage,and transportation.In the present work,Fe/ZSM-5 catalysts showed promise in the simultaneous CO2reduction and ethane aromatization at atmospheric pressure and 873 K.The catalysts were further investigated using X-ray diffraction(XRD)and X-ray absorption fine structure(XAFS)measurements under in-situ conditions,indicating that most of Fe species existed in the form of Fe oxides and a portion of Fe was incorporated into the ZSM-5 framework generating Lewis acid sites.Both types of Fe species remained almost unchanged under reaction conditions,contributing to an enhanced aromatization activity of Fe/ZSM-5.The effects of CO2and steam on the acid sites and in turn aromatization activity were also investigated by transient studies,which exhibited a reversible modification behavior.Moreover,CO2was identified to be critical to enhance coke resistance and in turn catalyst stability.This work highlights the feasibility of using CO2to assist the upgrading of abundant ethane from shale gas to aromatics over non-precious Fe-based zeolite catalysts. 展开更多
关键词 Ethane CO2 Aromatization Fe-modified ZSM-5
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Regulating the oxygen vacancies in Ni-CexZr1-xO2/ZSM-5 to improve the long-term stability for dry reforming of methane 认领 引用 被引量：2
15
作者 Zhuwei Yang Linsen Li +8 位作者 Yijie Lin Xinyuan Tao Xiao Liu Lei Chen Ming Ma Li Lin Riguang Zhang Jiayuan Li Zhao Jiang 《Chinese Journal of Structural Chemistry》 SCIE CAS CSCD 2025年第8期55-70,共16页
Dry reforming of methane(DRM)has gained significant attention as a promising route to convert two major greenhouse gases(CO2 and CH4)to syngas.The development of efficient catalysts is critical for the engineering ... Dry reforming of methane(DRM)has gained significant attention as a promising route to convert two major greenhouse gases(CO2 and CH4)to syngas.The development of efficient catalysts is critical for the engineering applications.In this study,the CexZr1-xO2/ZSM-5 composites with different oxygen vacancy concentrations were synthesized by tuning the Ce/Zr ratio,followed by the deposition of metal Ni to island-like CexZr1-xO2on ZSM-5,forming a variety of Ni-CexZr1-xO2/ZSM-5 catalysts,which were applied for the DRM reaction under 750◦C.Combined with various characterizations,it was found that the oxygen vacancy concentration illustrated the volcanic tendency with the decreased Ce/Zr ratio,and the interaction between metal Ni and CexZr1-xO2exhibited a positive relationship with oxygen vacancy concentration.The enhanced between Ni and CexZr1-xO2interaction could improve the strength and amount of Ni-O-M(M=Ce/Zr)species,making the d-band centers of catalysts closer to the Fermi energy level,which was beneficial to the CH4 and CO2 activation,along with the improved capacity to resist sintering and coking.Especially,the C1Z3(Ni-Ce0.25Zr0.75O2/ZSM-5)catalyst with the Ce/Zr ratio of 1/3 demonstrated the optimal catalytic performance with 91.9%CH4 and 93.8%CO2 conversions within 50 h,accompanied by the best structural and catalytic stability after 100 h.In-situ DRIFTS was employed to study the reaction path and mechanism,discovering that significant amounts of strengthened Ni-O-M species were conducive to activating adsorbed CH4 and CO2,and desorbing the linear CO species. 展开更多
关键词 Ni CexZr1-xO2 ZSM-5 Dry reforming of methane Oxygen vacancy
TiO_2/HZSM-5的制备及光催化性能的表征 认领 引用 被引量：3
16
作者 张文杰 王宽岭 +1 位作者 于杨 何红波 《功能材料》 EI CAS 北大核心 2010年第4期637-640,共4页
以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在HZSM-5分子筛表面合成TiO2前驱体,程序升温处理制得TiO2/HZSM-5负载型光催化剂。采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对光催化剂晶相结构、表面形貌及化学组成进行了表... 以钛酸四丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法在HZSM-5分子筛表面合成TiO2前驱体,程序升温处理制得TiO2/HZSM-5负载型光催化剂。采用X射线衍射、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱对光催化剂晶相结构、表面形貌及化学组成进行了表征。结果表明,HZSM-5可提高TiO2分散性能,降低TiO2晶粒的尺寸。TiO2/HZSM-5中的Ti都以TiO2形式存在,没有Ti—O—Si键生成。甲基橙溶液的光催化降解结果表明,负载后提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解活性。TiO2的质量分数为30%,400℃下煅烧2h时的催化剂光催化性能最好。 展开更多
关键词 HZSM-5 TiO2 溶胶-凝胶 负载型光催化剂 甲基橙 降解
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Modification of Cu/ZSM-5 catalyst with CeO_2 for selective catalytic reduction of NO_x with ammonia 认领 引用 被引量：18
17
作者 刘雪松 吴晓东 +1 位作者 翁端 石磊 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第10期1004-1009,共6页
Cu/ZSM-5 and CeO_2-modified Cu/ZSM-5 catalysts were prepared by a wetness impregnation method. The addition of CeO_2 was found to enhance the NO_x selective catalytic reduction（SCR） activity of the catalyst at low t... Cu/ZSM-5 and CeO_2-modified Cu/ZSM-5 catalysts were prepared by a wetness impregnation method. The addition of CeO_2 was found to enhance the NO_x selective catalytic reduction（SCR） activity of the catalyst at low temperatures, but the high-temperature activity was weakened. The catalysts were characterized by X-ray diffraction（XRD）, nitrogen physisorption, inductively coupled plasma optical emission spectrometry（ICP-OES）, X-ray photoelectron spectroscopy（XPS）, electron paramagnetic resonance（EPR）, H_2 temperature-programmed reduction（TPR） and NH_3 temperature-programmed desorption（TPD）. The results showed that more CuO clusters instead of isolated Cu^（2＋） species were obtained on the modified catalyst. These active CuO clusters, as well as the Cu-Ce synergistic effect, improved the redox property of the catalyst and low-temperatures SCR activity via promoting the oxidation of NO to NO_2 and fast SCR reaction. The loss in high-temperatures activity was attributed to the enhanced competitive oxidation of NH_3 by O_2 and decreased surface acidity of the catalyst. 展开更多
关键词 Cu/ZSM-5 CeO_2 modification NH3-SCR CuO clusters surface acid sites rare earths
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低温混合碳四在SO_42-/TiO_2/HZSM-5催化剂上的芳构化反应 认领 引用 被引量：4
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作者 苏罡 桂建舟 +3 位作者 范景新 张晓彤 宋丽娟 孙兆林 《辽宁石油化工大学学报》 CAS 2006年第2期1-4,11,共4页
采用浸渍沉淀法制备了SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂。通过对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂上的低温芳构化反应的研究,考查了二氧化钛的质量分数、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、液固质量比、粘和剂的质量分数、沉淀老化温... 采用浸渍沉淀法制备了SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂。通过对混合碳四在SO42-/TiO2/HZSM-5固体酸催化剂上的低温芳构化反应的研究,考查了二氧化钛的质量分数、硫酸浸渍浓度、硫酸浸渍时间、液固质量比、粘和剂的质量分数、沉淀老化温度和焙烧温度等催化剂的制备条件以及空速对反应的影响。结果表明,粘合剂的质量分数和硫酸浸渍浓度对催化性能有较大影响。粘合剂γ-Al2O3在质量分数为30%时催化性能最好;低的体积空速有利于提高BTX(苯、甲苯、二甲苯)和芳烃的选择性;此外,同ZnNi/HZSM-5催化剂相比,达到相近的BTX和芳烃的收率,SO42-/TiO2/HZSM-5催化剂可使反应温度降低140℃左右。 展开更多
关键词 低温 混合碳四 SO4^2-/TiO2/HZSM-5 芳构化
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纳米TiO_2/介孔ZSM-5协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水 认领 引用 被引量：4
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作者 沙俊鹏 唐海 《安徽工程大学学报》 CAS 2015年第1期32-35,共4页
以具有介孔结构的ZSM-5沸石分子筛负载纳米TiO2制备出性能良好的复合型催化材料.结合扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附等温线(BET/BJH模型)和X射线衍射进行表征,并将其协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水.结果表明:在pH为4.5,催化剂投加量为... 以具有介孔结构的ZSM-5沸石分子筛负载纳米TiO2制备出性能良好的复合型催化材料.结合扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附等温线(BET/BJH模型)和X射线衍射进行表征,并将其协同过硫酸盐光催化降解硝基苯酚废水.结果表明:在pH为4.5,催化剂投加量为0.8g/L,,FeSO4为0.8g/L,Na2S2O8为1.6g/L,常温下反应240min,对硝基苯酚(50mg/L)去除率达到98.4%. 展开更多
关键词 ZSM-5 TiO2 光催化 过硫酸盐 硝基苯酚
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不同制备方法对TiO_2/HZSM-5光催化剂的结构及性能影响 认领 引用 被引量：2
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作者 吴艳林 胡芸 韦朝海 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2009年第6期1123-1128,共6页
分别以钛氧草酸铵、钛酸丁酯和P25型TiO2为钛源,相应采用浸渍法、溶胶-凝胶法和固相扩散法制备了三种HZSM-5分子筛负载型纳米TiO2光催化剂,并在紫外光下对甲基橙(MO)进行了光催化降解性能考察。结果表明,采用方法简单易控制且无需有机... 分别以钛氧草酸铵、钛酸丁酯和P25型TiO2为钛源,相应采用浸渍法、溶胶-凝胶法和固相扩散法制备了三种HZSM-5分子筛负载型纳米TiO2光催化剂,并在紫外光下对甲基橙(MO)进行了光催化降解性能考察。结果表明,采用方法简单易控制且无需有机溶剂的浸渍法制备的催化剂对MO的去除效果比用溶胶-凝胶法和固相扩散法制备的样品更好。用XRD、UV-VisDRS和BET等技术对催化剂结构进行表征的结果表明,浸渍法制备的光催化剂具有较大的比表面积,并且TiO2在分子筛外表面有更好的分散性,导致其具有高的光催化活性。 展开更多
关键词 光催化 TiO2/HZSM-5 制备方法
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