磷酸微波活化多孔生物质炭对亚甲基蓝的吸附特性简

以甘蔗渣为原料，采用微波辅助H₃PO₄活化法制备富含含氧酸官能团的中孔生物质炭。通过扫描电子显微镜SEM、傅立叶变换红外光谱FT-IR等技术对生物质炭物理化学性质进行表征，并通过静态实验法，探讨炭样对亚甲基蓝的吸附行为及热力学性质。结果表明，H₃PO₄活化制备蔗渣生物质炭的适宜条件为浸渍比1：1，烘干时间10 h，活化功率900 W，活化时间22 min，在此条件下制得的生物质炭得率为39.2%，碘值为817 mg/g，亚甲基蓝值为229 mg/g，为国家一级品标准的1.7倍。红外光谱分析表明，炭样表面以羟基、羰基、羧基等酸性官能团为主。静态吸附实验表明，Freundlich方程与Redlich-Peterson方程能较好地描述等温吸附行为，表现为优惠吸附。热力学研究表明，吸附吉布斯自由能（ΔG⁰）<0，说明吸附反应是自发过程，而吸附标准焓变（ΔH⁰）>70 KJ/mol，表明亚甲基蓝在制备炭样上的吸附是吸热反应，升温有利于吸附，且化学反应在吸附过程中发挥了重要作用。     

微波活化中孔酸性生物质炭对亚甲基蓝的吸附行为与机理

以甘蔗渣为原料,采用微波辅助磷酸活化法制备了同时富含中孔结构和含氧酸官能团的生物质炭,以氮气吸附、红外光谱FT-IR等技术对炭样品表面物化性质进行了表征,通过静态实验法测定了生物质炭对水中亚甲基蓝的吸附特性,分析了溶液pH、初始浓度、温度对吸附的影响,研究了不同pH下蔗渣生物质炭对亚甲基蓝的吸附行为,并从热力学及动力学角度探讨了生物质炭对亚甲基蓝的吸附机理。结果表明,不同制备参数下生物质炭的得率均大于39.2%,但表面物化性质因参数变化有较大差异。在浸渍比1∶1,烘干时间10 h,活化功率900 W,活化时间22 min的条件下,制得的生物质炭的比表面积为1 021 m2/g,亚甲基蓝值超过国家一级品标准1.70倍,表面富含微中孔结构和羟基、羰基、羧基等酸性官能团,中孔约占总孔的40%。静态吸附实验表明,溶液初始浓度对吸附有较大的影响,吸附量随初始浓度的增加,pH的升高及温度的上升而增大,Freundlich方程、Redlich-Peterson方程与Temkin方程能较好地描述等温吸附行为;吸附动力学结果表明,数据符合Elovich方程,吸附行为更倾向于化学吸附;热力学研究表明,吸附吉布斯自由能(ΔG0)0,吸附标准焓变(ΔH0)70 kJ/mol,说明该吸附为自发的吸热反应,且化学反应在吸附过程中发挥了重要作用。     

稻壳基活性炭的制备及其对亚甲基蓝吸附的研究

以稻壳为原料，采用K2CO3活化法和H3P04活化法制备了比表面积为1312m^2／g和682m^2／g的活性炭，通过扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）对样品进行了表征，并将孔隙发达的活性炭样品用于对亚甲基蓝的吸附，结果表明，K2CO3活化法制备的活性炭样品具有更多的微孔结构；随着亚甲基蓝溶液初始浓度的增加、活性炭吸附时间的延长，亚甲基蓝的去除率呈现逐渐降低和逐渐增大的变化规律，当pH值为6时，活性炭对亚甲基蓝的吸附效果最佳；稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型，Qm最高可达476．2mg／g；热力学参数△G^0△H^0和△S^0均为负值，表明稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附是一个自发的放热反应。     

棉秆基活性炭的制备及其对2,4-二硝基苯酚的吸附

以棉秆为原料，以KOH为活化剂，制备了高比表面棉秆基生物质活性炭。分析了制得的活性炭的元素组成、表面官能团、吸附能力等物化性能，探讨了浸渍比，活化温度，活化时间等工艺参数对制备活性炭得率、表面官能团、碘值、亚甲基蓝值等性能的影响，并通过静态吸附实验比较了不同条件下制备活性炭对2，4-二硝基苯酚的吸附性能，探讨了典型炭样品对2，4-二硝基苯酚的等温吸附特性。结果表明，KOH活化棉秆基生物质活性炭的表面物化性质随浸渍比、活化温度等工艺参数变化而变化，活化适宜条件为浸渍比1：3、活化温度800℃、活化时间90 min，在此条件下制得的炭样的碘值为1 251 mg/g，亚甲基蓝吸附值为478 mg/g，分别是国家一级品标准的1.25倍与3.54倍；对2，4-二硝基苯酚的Langmuir最大吸附量为747 mg/g，与Freundlich模型相比，Langmuir模型能较好地描述2，4-二硝基苯酚在炭样上的吸附行为，表明制备活性炭样品表面吸附位的能量分布较为均一。     

NaOH活化栗苞生物质炭对亚甲基蓝的吸附性能

以栗苞炭化料(C-BC)为原料,以NaOH为活化剂制备栗苞活化生物质炭(Na-BC),研究其对水中亚甲基蓝的吸附行为。选取炭碱比、活化温度和活化时间为影响因素,通过正交试验确定了最佳活化工艺,即炭碱比为1∶4,活化温度为800℃,活化时间为30 min,此时Na-BC的最大吸附量为609.38 mg·g~(-1)。对最优条件下制备的生物质炭进行SEM、BET等表征,比表面积达1 563.78 m~2·g~(-1),总孔容达1.452 cm~3·g~(-1)。吸附实验结果显示,吸附反应能较好用Langmuir模型和准二级动力学方程模型进行模拟,Na-BC对亚甲基蓝的吸附为自发吸热反应。通过热法与碱法再生处理饱和吸附生物质炭,再生后的Na-BC对亚甲基蓝具有较好的吸附能力。     

KOH活化花生壳生物质炭对亚甲基蓝吸附性能研究

以花生壳生物质炭(P-BC)为原料,KOH为活化剂,采用化学活化法制得活化生物质炭(K-BC),通过考察对亚甲基蓝的吸附性能,研究了花生壳生物质炭的最佳活化条件,并利用N2吸附-脱附实验、SEM等对最佳活化条件下的生物质炭进行表征。结果表明,K-BC活化的最佳条件为碱炭比为1.5∶1,活化温度为800℃,活化时间为90 min,此时K-BC的比表面积达到597.93 m2/g,总孔容达到0.76 cm3/g。并考察了亚甲基蓝初始浓度、pH等对K-BC吸附亚甲基蓝的影响,随着初始浓度的增加,吸附平衡时间显著延长,亚甲基蓝去除率显著降低;当pH=6时,K-BC对亚甲基蓝的吸附量最大;K-BC对亚甲基蓝的吸附动力学曲线符合伪二阶动力学模型,吸附平衡时K-BC对亚甲基蓝的吸附能力为80~149.95 mg/g。     

氯化钙改性凹凸棒处理亚甲基蓝废水的研究

采用氯化钙改性凹凸棒,并对其进行了透射电镜、红外光谱分析。用改性后的凹凸棒泥浆处理亚甲基蓝废水,讨论了动力学和热力学吸附性质。结果表明:(1)利用氯化钙改性凹凸棒,泥浆粘度在21Pa.s条件下对亚甲基蓝废水的吸附动力学和热力学性质进行了研究。在研究范围内,改性凹凸棒泥浆对亚甲基蓝的吸附符合准二级反应动力学方程,并且Langmuir等温方程能更好地描述吸附过程。(2)改性凹凸棒泥浆对亚甲基蓝的平衡吸附量随亚甲基蓝初始浓度的增加而增大,随pH的增大而减小。(3)改性凹凸棒泥浆对亚甲基蓝主要以表面吸附为主。ΔG00、ΔH00表明吸附过程可以自发进行,并且为放热反应。ΔS00意味着随温度的增加,改性凹凸棒泥浆对亚甲基蓝的吸附趋于有序性。     

磷酸低温活化蔗渣基中孔生物炭及其影响因素

以甘蔗渣为原料,磷酸为活化剂,采用低温活化法制备蔗渣基中孔生物质炭.采用L9(34)4因素3水平正交实验,探讨制备蔗渣基中孔生物质炭的实验方案与工艺条件;分析了浸渍比、烘干时间、活化温度、活化时间在3个不同水平下,对蔗渣基生物质炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响.结果表明,对蔗渣基生物质炭孔结构和得率影响最大的因素是活化温度,影响最小的因素是烘干时间;实验范围内,提高活化温度有利于材料中孔结构的形成;最佳条件下制备的蔗渣基生物质炭其低温氮气等温吸附线有明显的回滞环,BET比表面积和总孔容分别为939 m2/g和1.35 mL/g,中孔占总孔容比例为89％,亚甲基蓝吸附值高达240 mg/g,远高于木质净水用活性炭国家一级标准(135 mg/g),属于典型的中孔炭.     

稻壳生物质炭对水中氨氮的吸附

以稻壳生物质为原材料,在350℃和500℃2种温度条件下制备生物质炭(BC350和BC500),采用扫面电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对稻壳生物质炭进行了表征。通过实验考查了稻壳生物质炭对氨氮的吸附等温线、影响因素和动态吸附。结果表明,稻壳生物质炭的平衡吸附量随着平衡浓度的增大而增大后趋缓,Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述稻壳生物质炭吸附氨氮的行为,BC500比BC350具有更大的吸附氨氮的能力,其最大吸附量分别为5.82 mg/g和6.51 mg/g。p H和离子强度影响BC500对氨氮的吸附效果。动态吸附实验表明,BC500对氨氮的平均吸附量为1.78 mg/g。可见,稻壳生物质炭可以用作高效吸附剂去除废水中的氨氮。     

黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙吸附动力学

以黄麻纤维为原料，采用磷酸活化法制备活性炭。研究黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝和甲基橙2种染料的吸附行为。结果表明，采用磷酸制备的活性炭，由于表面含有羧基和含磷官能团等酸性基团，能够促进活性炭对亚甲基蓝的吸附；黄麻纤维活性炭对2种染料的平衡吸附量、初始吸附速率均随着初始浓度的增加而升高；相同条件下，黄麻纤维活性炭对亚甲基蓝的平衡吸附量大于甲基橙；黄麻纤维活性炭对两种染料的吸附行为更符合准二级动力学模型。     

双功能吸附剂的制备及其对水中毒死蜱的降解特性

对具有催化功能的负载Fe（Ⅲ）的活性炭进行了表征，与母体活性炭相比，其比表面积以及微孔体积均有所下降，酸性官能团的量有所增加；考察了普通浸渍法和超声浸渍法制备的双功能活性炭对毒死蜱的吸附和降解性能，结果表明，双功能活性炭对毒死蜱的吸附量有所降低，但对毒死蜱的降解能力增强，超声浸渍法所制备的活性炭对毒死蜱的降解能力要优于普通浸渍法所制备的活性炭。     

花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附特性

以花生壳为原料,氯化锌为活化剂制备花生壳活性炭,采用高分辨电子扫描电镜(SEM)和氮吸脱附曲线对花生壳活性炭进行了表征.从热力学和动力学的角度,研究了花生壳活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为.热力学研究表明,花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附方程,该吸附是自发吸热过程,吸附自由能为-52.4017～-95.1765 kJ/mol,吸附熵变为214 J/(mol·K),吸附焓变为57.49796 kJ/mol.动力学研究表明,花生壳活性炭对亚甲基蓝的吸附符合二级反应动力学方程反应特征.     

污泥活性炭对次甲基蓝废水的吸附

立足于污泥的资源化,利用化学活化法制得的污泥基活性炭,处理次甲基蓝染料废水.考察了污泥活性炭的粒径以及染料废水的pH值对染料脱色效果以及活性炭的吸附量的影响,并对吸附过程进行等温吸附线和吸附动力学分析.结果表明,在本研究的范围内,污泥活性炭的粒径越小、染料废水的pH值越高,则污泥活性炭对染料废水的吸附效果越好.当粒径在200目以上时,去除率及吸附量分别为88.2％和136.7 mg/g;当pH值为11时,去除率和吸附量分别为90.4％和91.9 mg/g.污泥活性炭对次甲基蓝染料的吸附脱除符合Langmuir吸附等温线和Lagergren准二级动力学方程.     

Preparation of activated carbon using low temperature carbonisation and physical activation of high ash raw bagasse for acid dye adsorption

Activated carbons were prepared from bagasse through a low temperature (160 degrees C) chemical carbonisation treatment and gasification with carbon dioxide at 900 degrees C. The merit of low temperature chemical carbonisation in preparing chars for activation was assessed by comparing the physical and chemical properties of activated carbons developed by this technique to conventional methods involving the use of thermal and vacuum pyrolysis of bagasse. In addition, the adsorption properties (acid blue dye) of these bagasse activated carbons were also compared with a commercial activated carbon. The results suggest that despite the high ash content of the precursor, high surface areas (614-1433 m2 g(-1)) and microporous (median pore size from 0.45 to 1.2 nm) activated carbons can be generated through chemical carbonisation and gasification. The micropore area of the activated carbon developed from chars prepared by the low temperature chemical carbonisation provides favourable adsorption sites to acid blue dye (391 mg g(-1) of carbon). The alkalinity of the carbon surface and total surface area were shown to have complementary effects in promoting the adsorption of acid blue dye. Adsorption of the anionic coloured component of the acid dye was shown to be promoted in carbon exhibiting alkaline or positively charged surfaces. This study demonstrates that activated carbons with high acid dye adsorption capacities can be prepared from high ash bagasse based on low temperature chemical carbonisation and gasification.     

活性炭纤维对水中微囊藻毒素的吸附性能

利用活性炭纤维对水中微囊藻毒素MC—LR的吸附，研究了吸附过程的热力学与动力学特性。结果表明，活性炭纤维对MC—LR的平衡吸附量在相同温度下随MC-LR初始浓度的增加而显著增大，并随着温度升高而增加，最大吸附量达246μg／g。不同温度条件下，活性炭纤维对MC-LR的吸附均较好地符合Langmuir等温吸附模型。通过热力学分析发现，△H=15．7kJ／mol、△G〈0、△S〉0，表明该吸附是自发的、吸热的过程，温度升高有利于吸附反应。动力学研究表明，该过程符合一级动力学方程。吸附反应速率受颗粒内扩散和液膜扩散共同影响。活性炭纤维经再生后，平衡吸附量变化较小，具有良好的重复使用性能。     

MWNTs及MWNTs/TiO_2对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性研究

采用批量平衡实验,对比研究了多壁碳纳米管（MWNTs）及多壁碳纳米管/二氧化钛复合材料（MWNTs/TiO2）对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性。结果表明,在相同条件下,MWNTs及MWNTs/TiO2对1,2,3-三氯苯（1,2,3-TCB）的最大吸附量分别为71.8 mg/g和3.05 mg/g,pH值在2~11之间变化时,两者的吸附均不受pH值变化的影响。2种吸附剂的吸附过程均符合拟二级动力学方程,但MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附速率常数为0.4159 g/（mg.m in）,约为MWNTs的50倍左右,说明MWNTs/TiO2具有更强的吸附驱动力。1,2,3-TCB在2种吸附剂上的吸附过程均可用Freund lich吸附等温线来描述,其热力学参数吉布斯自由能△G0均为负、标准焓变△H0与熵变△S0均为正表明,MWNTs及MWNTs/TiO2吸附1,2,3-TCB过程为自发吸热反应。与MWNTs相比,MWNTs/TiO2具有可光催化再生的优点,能用于被污染水体的原位修复。     

锰磁活性炭的制备及其性能表征

以酶解提制烟碱后的烟渣和电解锰渣回收锰为原料，制备具备磁性和发达孔隙的活性炭。利用氮气吸附技术、红外光谱（FTIR）表征与分析了活性炭表面的孔隙结构和物化性质，考察了活性炭对亚甲基蓝的吸附性能和磁学性能。结果表明：以Mn／C基质废弃物为原料制得活性炭具有磁学性能；适量锰的添加有利于活性炭微孔的形成和发育；采用一步焙烧法有助于磁化物和活性炭基体相互作用形成化学键合，提高饱和磁化强度，实现废弃资源的充分利用。     

Characterization of carbons from olive cake by sorption of wastewater pollutants

Studies has been conducted to compare the sorption properties between raw carbons made from olive cake and commercial activated carbons to remove aquatic pollutant such as heavy metal (HM), phenol (Ph), dodecylbenzenesulfonic acid-sodium salt detergent (DBSNa) and methylene blue dye (MB). Effect of acidic treatments by H2SO4, HCl and HNO3 on the sorption properties of olive cake carbon (OCC) were studied by mass titration, SEM photographs, sorption isotherms. It is found that acidic treatment changes the surface properties of OCC but do not enhance its sorption capacity. Compared to commercial activated carbons the OCC derivatives generally are equally able to uptake HM and Ph from solution but MB and DBSNa are not. This different behaviour is to attribute to manufacturing and activation treatments so as surface groups of the precursor sorbent material. For the heavy metals, chromium and silver were removed effectively but to small extent cadmium. This may be because of the various charge densities of metal elements tested. The results of the multiple experiments indicate that sorption of cadmium ions can be significantly improved by the presence of complexing agents sorbed from the carbon. An empirical mathematical form is proposed to correlate experimental data and to compare the performance of the different sorbent materials.     

炭化柚子皮对废水中双酚A的吸附

采用磷酸二氢钾活化原材料柚子皮，分别在300℃和600℃对活化后柚子皮进行炭化，制得吸附剂（CC300和CC600），通过静态吸附实验研究了炭化柚子皮对双酚A的吸附性能。采用比表面积分析仪对炭化柚子皮进行表征，实验考察了pH值、吸附时间和温度对双酚A吸附的影响，并详细研究了炭化柚子皮对双酚A的吸附行为和机理。结果表明，高温炭化柚子皮（CC600）吸附双酚A能力比低温炭化（CC300）的强，其吸附较好地满足Langmuir和Freundlich等温方程；动力学研究表明，其吸附速率快，在150min内能达到吸附平衡，准二级动力学模型较好地描述该吸附行为，相关系数高达0．99：计算了热力学参数△G、△H和△S的值,△G为负值,说明该吸附过程为自发过程。