活性炭纤维在环境保护中的应用及前景

本文介绍了一种新型环境功能材料－活性炭纤维在环境保护中的应用现状及前景。通过与以颗粒活性炭为代表的传统碳材料在结构、性能方面的对比,概述了活性炭纤维优良的吸附、催化氧化等特性。然后全面介绍了活性炭纤维在气体处理、水处理、劳动防护、环境监测及清洁生产等方面的应用。同时结合目前活性炭纤维的研究开发现状,分析了制约其发展的因素,提出了相应的对策,并指出了发展方向。     

粘胶基活性炭纤维用于低浓度SO2常温脱除的实验研究

活性炭纤维(ACF)是一种新型功能性炭材料.应用粘胶基活性炭纤维(cellulose-ACF)对低浓度SO2(571mg/m3)进行吸附氧化实验,通过改变活性炭纤维量、SO2浓度、氧浓度,观察cellulose-ACF脱除低浓度SO2能力的变化规律.实验结果表明,随着活性炭纤维量、氧浓度的增加,cellulose-ACF对低浓度SO2的脱除能力增强.在此基础上展望活性炭纤维在大气环保领域的应用前景.     

粘胶基活性炭纤维用于低浓度SO2常温脱除的实验研究

活性炭纤维（ACF）是一种新型功能性炭材料。应用粘胶基活性炭纤维（cellulose-ACF）对低浓度SO₂（571 mg/m³）进行吸附氧化实验，通过改变活性炭纤维量、SO₂浓度、氧浓度，观察cellulose-ACF脱除低浓度SO₂能力的变化规律。实验结果表明，随着活性炭纤维量、氧浓度的增加，cellulose-ACF对低浓度SO2的脱除能力增强。在此基础上展望活性炭纤维在大气环保领域的应用前景。     

多孔碳材料对二噁英吸附性能的研究评述及展望

活性炭吸附已成为垃圾焚烧企业脱除烟气中二噁英类有机污染物最常用的方法。介绍了活性炭在垃圾焚烧企业的应用现状及存在的问题,系统分析了活性炭对二噁英的吸附特点,总结了烟气温度、活性炭喷入量、二噁英同系物分布、活性炭的孔结构等对二噁英脱除效率的影响。此外,概述了活性碳纤维、碳纳米管在二噁英吸附方面的研究动态。分析了碳纳米管在吸附二噁英过程中不同于活性炭的吸附机制,探讨了其未来替代活性炭作为二噁英吸附材料的可能性。     

活性炭/聚丙烯腈纤维对溶液中的甲基橙染料吸附动力学研究

采用自制添加活性炭的聚丙烯腈纤维为吸附剂,吸附染料甲基橙溶液,考察了活性炭含量、温度及溶液pH值等因素对纤维吸附染料甲基橙吸附量和吸附速率的影响.结果表明,活性炭/聚丙烯腈纤维吸附甲基橙染料符合表观二级动力学方程.吸附过程的限速步骤为甲基橙染料向活性炭/聚丙烯腈纤维中活性炭颗粒内部微孔扩散,自制的活性炭/聚丙烯腈纤维对甲基橙染料具有较大的吸附容量和较快的吸附速率,可作为甲基橙等染料废水治理的理想材料.     

活性炭纤维(ACF)应用于有机废气回收和净化的进展

活性炭纤维(ACF)有比普通活性炭吸附量大、吸附和脱附速度快等优点,因此应用于有机废气的回收和净化,具有良好的经济、环境和社会效益。文中介绍了ACF的微观结构、表面化学以及吸附性能,并综述了近年来ACF在有机废气回收和治理方面的国内概况。     

活性炭纤维及其在水处理中的应用

介绍了活性炭纤维材料的发展历史、类别、结构性能、制备过程。活性炭纤维比普通活性炭性能优越，吸附量大，机械强度高，吸附、脱附速度快，正逐渐地被用于废水处理和饮用水的净化。其具体方法有常用的吸附法、电解法，以及尚在起步阶段的生物活性炭纤维法。     

活性炭纤维在机动车尾气净化中的研究与应用展望

机动车尾气净化控制的一个难点在于冷启动阶段,此时由于温度较低,催化剂尚未完全起作用,导致排出的污染物浓度较高。阐述了活性炭纤维的基本特性,特别是其低温吸附与催化性能对NO和CO的转化作用,讨论了活性炭纤维作为机动车尾气净化材料所需的改性及方法,并展望了其应用前景。     

活性炭纤维在机动车尾气净化中的研究与应用展望

机动车尾气净化控制的一个难点在于冷启动阶段，此时由于温度较低，催化剂尚未完全起作用，导致排出的污染物浓度较高。阐述了活性炭纤维的基本特性，特别是其低温吸附与催化性能对NO和CO的转化作用，讨论了活性炭纤维作为机动车尾气净化材料所需的改性及方法，并展望了其应用前景。     

活性炭纤维吸附含溴甲烷气体的性能

采用动态吸附法在25℃下,测定了3种活性炭纤维(ACF-1、ACF-2和ACF-3)对含溴甲烷气体的吸附性能和回收效果,并对活性炭纤维的孔结构进行表征.探讨了孔结构、溴甲烷浓度、气体流量、循环使用次数等因素对活性炭纤维吸附溴甲烷性能的影响.结果表明,活性炭纤维比表面积大小及0.4～0.8 nm左右的微孔数量决定了其对溴甲烷吸附性能的优劣;气体中溴甲烷的浓度的提高使活性炭纤维对溴甲烷的穿透和饱和吸附量增加,而气体流量的增加则使活性炭纤维对溴甲烷的穿透和饱和吸附量降低,但两者均使穿透和饱和吸附时间缩短;活性炭纤维多次循环使用后,对溴甲烷的吸附容量明显地降低,循环12次后达到稳定吸附,其稳定吸附值为133.5 mg/g.     

活性炭纤维对染料的吸附性能研究

研究了聚丙烯腈活性炭纤维（P－ACF）、粘胶活性炭纤维（R－ACF）和颗粒活性炭（GAC）对5种红色染料的吸附能力,通过简单的模型,算出5种染料在两种活性炭纤维上的吸附速率常数。结果表明,尽管吸附能力随染料种类不同而有一定的差别,但总体上,聚丙烯腈活性炭纤维的吸附能力略低于颗粒活性炭,而粘胶活性炭纤维的吸附能力则远远优于前两种,对染料有着较大的吸附容量和较快的吸附速率。     

活性炭纤维净化印刷过程产生的VOCs废气

介绍了应用局部排气的方法,收集印刷过程的挥发性有机化合物(VOCs)废气,应用活性炭纤维(ACF)吸附脱附有机废气回收净化装置,进行印刷厂VOCs废气的回收与治理,详细描述了印刷车间VOCs废气的收集与处理工艺过程及其效果.测试结果表明,应用此工艺和设备可以有效地进行印刷过程大风量的VOCs废气的回收和治理.     

气相沿面放电—活性炭纤维吸附联合降解双酚A废水研究

利用气相沿面放电—活性炭纤维(ACF)吸附(简称放电—吸附)联合处理含双酚A(BPA)废水,探讨了联合处理对BPA的降解效果,并通过处理过程中O3利用率变化以及处理前后ACF的表观状态变化分析了反应的作用机制。结果表明,放电—吸附联合处理相比单独放电和单独ACF吸附能显著提高BPA的降解率;在一定范围内,加大放电电压能提高放电—吸附联合处理的BPA降解效果,但放电电压超过一定值后,放电产生的O3量进一步增多,对ACF表面的结构破坏作用增加,反而导致BPA的降解效果降低,本研究较佳的放电电压为8.5kV;扫描电镜分析结果表明,经放电—吸附联合处理后,ACF表面出现大量的孔道,提高了表面的BPA富集浓度,同时也增加反应的活性位点;傅里叶变换红外光谱分析结果表明,联合处理后ACF表面的C—O、C=C、O—H等官能团都有所减少,可能是联合处理过程中O3等活性物质与ACF表面的这些还原性官能团发生了反应,诱导O3分解出了更多的自由基,从而促进了BPA的降解。     

活性炭纤维脱除二氧化碳的实验研究

采用活性炭纤维(ACF)作为吸附材料,研究了ACF对CO_2和N_2的吸、脱分离特性。结果表明,粘胶基活性炭纤维(V-ACF)和聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN-ACF)对CO_2和N_2都表现出较好的吸附效果,其中V-ACF对CO_2和N_2的吸附系数高达9,说明ACF是很好的吸附分离材料。ACF对不同烟气浓度和温度下对CO_2吸附的结果说明,ACF对于高浓度CO_2更易于脱除;讨论了ACF在不同解析温度或时间对吸附的影响和ACF的热稳定性,结果表明,在较高解析温度或者较长解析时间下更加容易脱除CO_2,且再生时间短,最佳的解析时间为15 min。经过相同的多次实验,ACF的性能稳定,再生效率稳定在86%。     

酸析-活性炭纤维吸附预处理精制棉黑液

采用酸析-活性炭纤维吸附工艺去除精制棉黑液中的有机物,先用酸析法去除木质素,再用活性炭纤维吸附黑液中的剩余有机物。采用紫外-可见(UV-vis)吸收光谱、傅立叶转换红外吸收光谱(FTIR)和明亮发光菌水质急性毒性法等手段分析处理前后的精制棉黑液。研究表明,黑液中主要有机成分为愈创基(G-)和羟苯基(H-)木质素。在pH为2.0,活性炭纤维用量为90 g/L,温度为40°C,吸附时间为5 h的条件下,COD去除率可以达到85%。活性炭纤维对酸析后精制棉黑液的吸附热力学符合Redlich-Peterson经验吸附模型,吸附动力学符合伪二级动力学模型,吸附为吸热过程。酸析-吸附过程使精制棉黑液急性毒性去除率达到95%以上,为后续生物法处理提供了有利条件。     

低温等离子体协同改性ACF净化甲醛的实验研究

实验采用浸渍法研制了负载纳米TiO₂及Cu/Pd金属离子的改性活性炭纤维（ACF）功能材料。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和表面孔隙度分析仪对材料的微观结构进行了表征。在自制的实验台上进行低温等离子体协同改性ACF净化甲醛的实验研究。研究结果表明：改性 ACF有利于甲醛净化，其中负载纳米TiO₂改性方案最佳；低温等离子协同TiO₂/ACF净化效果最好，其效率高达94%。     

固定化氧化还原介体加速亚硝酸盐生物反硝化作用

考察了利用循环伏安法所制备的固定化氧化还原介体(AQS/PPy/ACF)加速亚硝酸盐生物反硝化的特性,及其降解过程中pH和氧化还原电位(ORP)的变化特征。结果表明,AQS/PPy/ACF可显著地加速亚硝酸盐的生物降解;在不考虑各因子间交互作用的条件下,AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐降解的最佳条件为温度35℃,pH=8和碳氮比为6;AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势与传统的亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势相似;AQS/PPy/ACF的加入可使亚硝酸盐生物反硝化过程中的ORP降低约45 mV;AQS/PPy/ACF具有较好的催化稳定性。本研究可为亚硝酸盐的生物降解提供新的技术途径,并为该技术的实际应用提供理论基础。     

电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的效果与影响因素

以含氟地下水为研究对象,采用自制电促吸附除氟反应器,开展电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的动态实验,研究了不同电压、极板间距、地下水碱度和流速对吸附除氟效果的影响。实验结果表明,在负载炭纤维毡的电极一端加正电,可以提高除氟效果。当电压为1.6 V时除氟效果较好,单位面积炭毡处理达标水量为56.7 L/m2;极板间距设置为4mm时电吸附反应器除氟效果最佳;通过调节pH改变地下水碱度,当地下水pH调节为5.5时,电吸附反应器除氟效果较未调节前提高50%;当采用3对电极板,流速为1.88 m/h时,达到最高表面处理负荷2 073.6 L/(m2.d);探究了反应器的反洗再生方式,并连续进行了吸附再生的动态实验;穿透的反应器以Al2(SO4)3溶液为再生液并采用反向加电1.6 V的方式,可以达到较好的再生效果,实现连续动态运行。