颗粒活性炭吸附染料时的表面分形分析

采用N2吸附-脱附实验研究了颗粒活性炭吸附染料前后表面特征的变化,运用表面分形维数表征了表面屏蔽效应和表面粗糙性等性质.结果表明,颗粒活性炭的孔结构是倾斜板交错重叠而形成四面开放的缝隙,桃红、绿色、天蓝、耐晒黑可以撑开颗粒活性炭的孔隙,增大平均孔径;耐晒翠蓝具有降低孔径的能力;大红却有些微孔阻塞作用.FHH理论计算出的相应的7个颗粒活性炭样品吸附6种染料前后的孔隙表面分形维数Ds很接近,为2.97左右,证明颗粒活性炭上吸附的染料并没有发生表面屏蔽效应,也没有使颗粒活性炭表面的粗糙性降低.分形吸附等温线法与基于N2吸附-脱附的FHH理论法计算出的Ds相差较大,这与两种算法的理论基础和码尺大小有关.而热力学模型计算出的Ds远大于3,与Sahouli等的研究不符.     

从玉米淀粉生产浸泡水中提取蛋白质及脂多糖的研究

提出了一种提取分离玉米浸泡水中蛋白质及脂多糖的方法.首先将大部分蛋白质分离出来,然后利用脂多糖易被活性炭吸附的特点,用活性炭将脂多糖从经过浓缩和去除了蛋白质的浸泡水中吸附分离出来.再使脂多糖从活性炭上脱附,同时考虑脂多糖的提纯.本文将脂多糖脱附与提纯两步合并为一步,通过活性炭色谱分离实现.得到脂多糖初步产品后,为了提高其经济价值,采用色谱分离对脂多糖进行提纯,最终使产品纯度达到97.4%.     

活性炭吸附Cr(VI)的稳定性评价

采用热重分析(TG)、X射线光电子能谱(XPS)结合能分析和吸附-解吸过程的专性吸附研究活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附稳定性,提出了热脱附活化能、化学结合能变化值和解吸率3种评价指标。结果表明,商品活性炭(AC)、硝酸氧化改性活性炭(OAC)、氨改性活性炭(NAC)和硫改性活性炭(SAC)的热脱附活化能分别为17.75,5.09,25.47和3.93 kJ/mol,活性炭热脱附活化能与活性炭表面官能团的热稳定性相关。计算活性炭吸附Cr(Ⅵ)前后结合能变化值,表明参与吸附的含氧、含硫官能团对Cr(Ⅵ)的化学结合作用较强。AC,OAC,NAC和SAC上Cr(Ⅵ)的解吸率分别为6.38%,0.71%,20.73%和2.13%,说明Cr(Ⅵ)大部分以专性吸附形式结合于活性炭上,含氧与含硫官能团的化学作用能有效增强对Cr(Ⅵ)吸附的稳定性。     

麻风树果壳活性炭表面分形维数的实验研究

在温度77K条件下对化学活化法制备的几种麻风树果壳活性炭进行N2吸附-脱附实验研究,得到了孔结构参数.并利用等温吸附数据分析了活性炭的分维.研究了不同碱炭比(R)条件下得到的活性炭的表面特征、孔结构和特征吸附能.结果表明,麻风树果壳活性炭含有分形特征,分形维数在2～3之间.在多层吸附早期阶段和高度覆盖期所得的分形维数不同,但变化趋势基本一致,随着R的增加而增大.R=4时,分形维数最大,分别为2.619和2.993.活性炭的分形维数与活性炭的比表面积、孔容、碘吸附值和微孔相对含量基本一致,可以用来表征微孔的发育程度.     

热脱附-气相色谱法测定制鞋业工作场所空气中多种挥发性有机物

本法采用Tenax-TA不锈钢吸附管采样后,经热脱附自动脱附, HP-VOC柱分离,7890B气相色谱同时测定制鞋业工作场所空气中苯、甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮等多种挥发性有机物,避免使用二硫化碳对实验人员健康的危害。     

煤质活性炭腐殖酸吸附性能研究

本文对不同工艺生产的煤质活性炭进行了腐殖酸吸附性能动态和静态试验研究。结果表明：不同工艺生产的煤质活性炭腐殖酸吸附值（动态）有较大差异，柱状炭0．16mg／g左右，破碎炭0．40～0．63mg/g．其中压块破碎炭为最高；静态吸附条件下，腐殖酸吸附率差异不大，各类炭均大于70％。     

活性炭表面改性和苯吸附性能的研究

为了提高活性炭的吸附性能,用N2和NH3对四种不同活性炭进行表面改性。对改性前后的活性炭分别进行了苯吸附实验、碘值和亚甲基兰值表征以及贝姆滴定实验后,结果发现:表面还原改性在一定程度上促进了活性炭的孔结构发育,可以提高活性炭的吸附性能,增加了活性炭表面的碱性官能团的含量;四种活性炭中的羧基含量都比较高,改性后羧基含量大幅下降;表面改性对煤质活性炭的苯吸附值变化不大,但对木质活性炭的防护性能提高明显,NH3改性比N2改性更能提高活性炭对苯的吸附性能。     

H4GeW12O40对NOx的吸附脱附性能研究

为实现NOx的高效吸附,制备了Ge为中心原子的锗钨杂多酸H4Ge W12O40(缩写为HGe W),利用红外光谱确认了其杂多酸结构后,研究了HGe W对NOx的吸附与脱附性能。结果表明:所制备的HGe W具有NOx吸附能力,230℃时,HGe W对NOx的吸附去除率达74%,吸附容量为16.5 mg NOx/g;通过对吸附NOx后的HGe W进行红外表征发现,NOx的吸附形式主要为[H+(NO-2,NO+)]以及少量的亚硝酰基(NO·);被HGe W吸附的NOx在降低温度时可通过水蒸气反取代方式实现快速脱附,由于脱附剂水分子及时补充了NOx脱附而产生的空位,无需辅助活化即可实现HGe W的重复使用。     

煤质粉末活性炭自燃和热稳定性分析

针对煤质粉末活性炭最显著的热危险特性——自燃危险性进行试验。采用粉尘层最低着火温度测定系统对煤质粉末活性炭进行自燃试验,测定煤质粉末活性炭的最低着火温度;采用SDT Q600热重分析仪测定煤质粉末活性炭在氮气和空气气氛中以20℃/min的速率升温至700℃时的热解和燃烧特性,通过TG/DTG曲线计算其着火温度,并进行热稳定性评价。粉尘层自燃试验结果表明,煤质粉末活性炭最低着火温度为400℃,具有自燃危险性,易形成阴燃;氮气气氛中热解试验表明,热解过程经历了室温~120.0℃和280.0~700.0℃两次轻缓失重阶段,646.44℃时挥发分热失重速率最大,对应热失重速率峰值为0.082 6%/℃,自燃危险性较低;空气气氛中燃烧试验表明,燃烧过程经历了室温~95.5℃和300.0~600.0℃两次剧烈失重阶段,分别为吸附水分受热蒸发和氧化生成的有机官能团分解脱附导致,565.35℃时挥发分热失重速率最大,对应热失重速率峰值为13.20%/min,粉末较强的氧气吸附效应和较低的导热系数导致其自燃倾向较高,火灾危险性较大。     

树脂对溶解性微生物产物-多糖的吸附行为研究

以多糖代表物-葡聚糖(DEX)为处理对象,通过高分子吸附剂和活性炭的静态吸附实验,筛选出吸附性能优良的氧修饰超高交联吸附树脂NDA-150进行吸附行为研究。静态吸附试验结果表明,NDA-150树脂对DEX的吸附动力学曲线符合准二级动力学方程,吸附量达到9.33 mg/g;吸附等温线符合Freundlich吸附方程,吸附为优惠吸附过程,吸附为吸热反应,升高温度有利于吸附;DEX分子上的羟基和NDA-150所带的含氧基团之间主要存在氢键作用,较低的pH有利于NDA-150树脂对DEX的吸附,无机盐浓度对吸附的影响不大。动态吸附-脱附试验结果表明,DEX初始质量浓度为30 mg/L时,动态吸附量可达9.39 mg/g;采用10%NaOH进行脱附,流速为1 BV/h,温度323 K,脱附率可达93%。NDA-150树脂对葡聚糖类多糖吸附-再生性能优异,可以有效去除尾水中的多糖类物质,提高出水水质。