低浓度甲苯在固定床活性炭上的吸附及其数值模拟

对气体中低浓度甲苯在固定床活性炭上的吸附作了系统研究,测定了甲苯－空气活性炭系统的吸附等温线以Φ２６０×１４０ｍｍ活性炭固定床的穿透曲线,并在低浓度范围建立了固定床活性炭吸附甲苯数学模型。计算结果与实验结合吻合良好,所建模型可用于预测其它条件下的穿透曲线。     

NaOH改性活性炭的表面特征及吸附甲醛的性能

研究了NaOH改性活性炭(AC)的表面官能团变化特征及其吸附甲醛的性能.实验结果表明:改性AC表面的羧基、酚羟基、内酯基等官能团均与NaOH发生化学反应;质量分数为30%的NaOH溶液对AC表面的清洗作用最大,能将AC表面的杂质基本清除,此时AC表面羧基、酚羟基、内酯基和羰基浓度均达到最大;NaOH溶液质量分数为30%时,改性AC吸附甲醛的效果最好;改性AC表面酚羟基浓度的大小与改性AC吸附甲醛气体穿透时间的长短呈正比.     

含醋酸乙酯废气的回收净化处理

采用吸附法对含醋酸乙酯的有机废气进行吸附回收净化处理，考察了活性炭对ＥＡ的静态和动态吸附特性，结果表明：采用ＡＣ固定床吸附回收废气中的ＥＡ具有良好效果，ＥＡ的回收率可达到９５％以上，出口气中ＥＡ的浓度低于１ｍｇ／ｍ＾３，有明显的经济和环境效益。     

轻烃类VOCs在活性炭上的动态吸附行为

采用BET,XRD,FTIR技术对两类椰壳活性炭进行了表征,考察了空速和吸附温度对正戊烷和正己烷动态吸附穿透容量(DPC)及穿透时间的影响,并对正戊烷和正己烷的二元竞争吸附过程进行了研究。结果表明:两类活性炭材料的组成和官能团结构相似,具有大量微孔的片状活性炭(FAC)有利于轻烃类VOCs的吸附;采用FAC吸附正己烷时,DPC对空速和温度变化不敏感;二元竞争吸附过程中,开始阶段正戊烷和正己烷同时被吸附,随后已被吸附的正戊烷被强吸附质正己烷部分置换,直至正己烷吸附饱和,与一元吸附相比,正己烷的DPC和饱和吸附容量略有增加,正戊烷的DPC和饱和吸附容量大幅降低。     

活性炭吸附黏胶纤维生产废气中的CS2

分别采用静态吸附和柱穿透吸附研究了活性炭对黏胶纤维生产废气中CS₂的吸附性能,考察了温度、水蒸气含量和预吸附H₂S时间对活性炭吸附CS₂效果的影响。实验结果表明：活性炭静态吸附CS₂的吸附等温线可用D-R方程很好地拟合,吸附温度升高,活性炭对CS₂的吸附量降低;Y-N方程能很好地拟合CS₂在活性炭上的柱吸附穿透过程,吸附温度升高,CS₂在活性炭上的吸附穿透时间缩短;进气水蒸气含量增大,吸附穿透时间缩短;预吸附H₂S时间延长,活性炭对CS₂的吸附穿透时间缩短;脱附温度升高,CS₂脱附率和脱附速率均加快。     

多孔黏土异构材料对气态萘的吸附

以膨润土为基质,添加表面活性剂和助表面活性剂,制备了多孔黏土异构材料(PCHs),采用SEM和BET技术进行了表征,并将其用于气态萘的吸附。考察了吸附效果的影响因素,并探讨了吸附机理。表征结果显示,PCHs具有较大的比表面积,孔径分布均匀,兼具微孔和中孔结构。实验结果表明:当吸附温度为30℃、初始萘质量浓度为560 mg/m3、相对湿度为0时,PCHs对萘的平衡吸附量达370 mg/g,远高于膨润土和有机膨润土;吸附为放热过程,温度越高平衡吸附量越低;平衡吸附量随初始萘质量浓度的增加呈非线性增长;水蒸气的存在导致萘的平衡吸附量减小;萘在PCHs上的吸附机理主要为表面物理吸附和有机质的分配作用。     

固定床活性炭干法烟气脱硫过程的模拟研究

采用流程模拟软件对固定床活性炭干法烟气脱硫过程进行模拟,并用已公开发表的文献实验数据进行了模型验证。模型验证结果与文献值吻合较好。利用该模型对活性炭干法烟气脱硫过程进行模拟研究,探讨了脱硫过程中床层高度、进口烟气中SO_2质量浓度、吸附温度等工艺参数对SO_2脱除率的影响。模拟结果表明:随床层高度增加,SO_2脱除率提高;随进口烟气中SO_2质量浓度增加,SO_2脱除率提高;在吸附温度为100~160℃的范围内,随吸附温度升高,SO_2脱除率逐渐下降。     

酸改性碳材料吸附溶液中U(Ⅵ)

以活性炭、碳纳米管和石墨烯为基体材料,分别采用醋酸、硫酸和硝酸对其进行改性,运用BET、FTIR、SEM等技术对材料进行了表征,详细考察了其对溶液中U(Ⅵ)的吸附性能。实验结果表明：醋酸改性的效果最好,醋酸改性活性炭对U(Ⅵ)的吸附具有更大优势;在吸附时间90 min、吸附剂加入量1.0 g/L、U(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、醋酸改性活性炭的溶液pH为7、醋酸改性碳纳米管和石墨烯的溶液pH为8的最优吸附条件下,醋酸改性的活性炭、碳纳米管、石墨烯的U(Ⅵ)吸附率分别为90.13%,89.82%,82.08%。表征结果显示：吸附剂对U(Ⅵ)的吸附性能主要取决于其表面羧基、羟基等含氧官能团的数量;吸附剂对U(Ⅵ)的吸附具有化学吸附特征。     

中孔活性炭对水溶液中Cr3+的吸附

采用模板法和氢氧化钾化学活化法制备出不同中孔率的中孔活性炭并用于水中Cr3+的静态吸附,探讨了中孔活性炭吸附Cr3+的影响因素.实验结果表明,当溶液pH为6.0、吸附温度为50℃、吸附时间为120min、活性炭加入量为2.0g/L以及活性炭中孔率为80.0％～90.0％时.中孔活性炭对溶液中Cr3+的去除率达到98.5％.分别采用Langmuir和Freundlich方程拟合活性炭对Cr3+吸附的等温线,发现Langmuir等温吸附模型对活性炭吸附Cr3+拟合程度更好.活性炭中孔率的增大有利于提高Cr3+的平衡吸附量,但同时还受到活性炭表面酸总量的影响.吸附Cr3+前、后活性炭的FTIR谱图表明,Cr3+与活性炭表面含氧官能团发生了离子交换反应.     

曝气强化非离子表面活性剂洗涤法修复柴油污染土壤

采用异位修复法,利用非离子表面活性剂洗涤柴油污染土壤,并在洗涤过程中曝气强化。考察了洗涤效果的影响因素,并通过表面张力和接触角的测定探讨了洗涤机理。实验结果表明:曝气对污染土壤中柴油的洗脱有强化作用,可提高洗脱率10%~20%;3种非离子表面活性剂的洗脱效果优劣次序为聚氧乙烯月桂醚(Brij-35)曲拉通X-100(TX-100)吐温-80(Tw-80);在表面活性剂浓度为1倍临界胶束浓度、曝气量为7.5 L/min、洗涤时间为60 min、洗涤液pH为11.0的优化条件下,Brij-35对柴油的洗脱率达77.4%,污染土样的含油率从7.0%降至1.6%,接触角从24.12°降至6.65°,可基本恢复土壤的亲水性;洗涤液的表面张力随表面活性剂浓度的增加而降低,但不受洗涤液pH的影响。     

次氯酸钠废液活化法制备柚子皮活性炭

以柚子皮为原料,采用次氯酸钠废液活化法制备了柚子皮活性炭,通过正交实验优化了制备条件,并运用SEM、FTIR和XRD技术对活性炭产品进行了表征。实验结果表明:制备柚子皮活性炭的最佳工艺条件为炭化温度350℃、次氯酸钠废液含量25%(φ)、次氯酸钠废液活化时间25 min、高温活化温度650℃、高温活化时间60 min;最佳条件下,柚子皮活性炭的产率为31.88%、碘吸附值为854 mg/g、亚甲基蓝吸附值为216.9 mg/g。表征结果显示:活化后的柚子皮炭具有更大的孔体积、更有序的孔径排布和更发达的孔隙结构;柚子皮活性炭表面存在大量的含氧基团;柚子皮活性炭的石墨化度为61.32%,具有较高的稳定性。     

离子液体改性活性炭对芳香烃的吸附性能

采用浸渍法和嫁接法分别将1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺盐（[Bmim]TFSI）、丙基三辛基鏻四氟硼酸盐（[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄）和丙基三辛基鏻双三氟甲烷磺酰亚胺盐（[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI）负载于活性炭上。对产物进行了热重和孔结构分析,并以气相甲苯和二甲苯为代表物,研究了其对芳香烃的静态和动态吸附性能。研究结果表明：活性炭经离子液体改性后,能显著提高其对芳香烃的吸附性能;其中 [P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI和[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄）浸渍改性活性炭的甲苯静态吸附量较大,分别为782 mg/g和777 mg/g （25 ℃,0.1 MPa）;[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]BF₄浸渍改性活性炭对于3种二甲苯异构体的吸附量最大,且排序依次为邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。吸附动力学研究表明,在较高的甲苯初始浓度和较低的气体流量下,[P（C₃H₇）（C₈H₁₇）₃]TFSI浸渍改性活性炭具有更好的吸附性能。     

活性炭对气体中二硫化碳吸附性能的研究

研究了４种不同活性炭的孔结构及对二硫化碳的平衡吸附性能,并对４种活性炭床层的穿透性进行了考察,为选择吸附净化废气中低浓度二硫化碳的吸附剂奠定了基础。     

介孔碳吸附再生组合工艺处理难降解有机磷废水

以自制介孔碳（MC）为吸附剂,采用吸附—电-臭氧-UV再生组合工艺将难降解有机磷三（2-羧乙基）膦（TCEP）富集后转化为磷酸盐释放,为后续磷回收提供基础。运用TEM,SEM,XRD等技术对MC进行了表征。表征结果显示,MC为碳纳米线堆积有序介孔结构,比表面积为699.76 m²/g,可为有机磷提供吸附位点。在吸附温度为298 K、TCEP初始质量浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为1 g/L的条件下,MC对TCEP的平衡吸附量为33.72 mg/g。利用电-臭氧-UV对MC进行再生,总磷释放率可达100%,并基本矿化为磷酸盐,再生效率显著高于臭氧、臭氧-H₂O₂、臭氧-UV等方法。     

活化后钾改性正硅酸锂吸附CO2的性能评价及动力学研究

制备了钾改性正硅酸锂(K-Li4SiO4),并对其进行了自活化,考察了活化后K-Li4SiO4吸附剂在不同温度和CO2浓度气氛中吸附CO2的性能及动力学行为。总体而言,吸附剂的CO2吸附能力随着温度的升高、CO2浓度的增加而提升。在700℃、100%体积分数CO2气氛中吸附剂的吸附量最大,可达7.9 mmol/g,吸附剂的利用率为95.2%。利用双指数模型能够很好地描述吸附剂在各个温度以及各个CO2浓度气氛下的CO2吸附过程。吸附活化能随着CO2气氛浓度的升高而降低,CO2体积分数为20%,50%,100%时的吸附活化能分别为26448,14035,6178 J/mol。     

负载金属改性活性炭纤维的脱硫性能

采用浸渍法将金属负载到活性炭纤维(ACF)上对其进行改性,研究了负载金属改性ACF对模型油(二苯并噻吩-正辛烷)的吸附脱硫效果,对比了不同单金属和复合金属盐改性ACF的脱硫性能。实验结果表明:Ag和Zn复合改性的ACF具有最好的脱硫性能;在吸附温度为40℃,吸附时间为2.5 h,油剂质量比为21.5的优化条件下,脱硫率高达97.55%,且具有良好的重复利用性。     

Agricultural solid waste for the removal of organics: adsorption of phenol from water and wastewater by palm seed coat activated carbon

Adsorption studies for phenol removal from aqueous solution on activated palm seed coat carbon (PSCC) were carried out under varying experimental conditions of contact time, phenol concentration, adsorbent dose and pH. Adsorption equilibrium was reached within 3 h for phenolic concentrations 10-60 mg l(-1). Kinetics of adsorption obeyed a first order rate equation. The percent removal remained constant over the pH range 4-9 for a phenolic concentration of 25 mg (l-1). The equilibrium data could be described well by the Freundlich isotherm equation. The adsorption of phenol on PSCC follows the film diffusion process. A comparative study with a commercial activated carbon showed that PSCC is two times more effective than commercial activated carbon. The studies showed that the palm seed coat carbon can be used as an efficient adsorbent material for the removal of phenolics from water and wastewater.     

改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附

采用甲醛-硫酸改性法制备改性核桃壳吸附剂,利用静态吸附法研究了改性核桃壳对模拟废水中低浓度Cr(Ⅵ)的吸附性能,并采用SEM和FTIR技术对改性前后的核桃壳进行表征。表征结果显示,改性后的核桃壳表面更粗糙,孔隙轮廓更清晰,更有利于对Cr(Ⅵ)的吸附。实验结果表明:在初始Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L、初始废水p H为1、吸附温度为30℃、吸附时间为100 min、改性核桃壳加入量为24 g/L的条件下,改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率为98.4%,高于在相同条件下未改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除率(93.1%);改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附更符合Freundlich等温吸附方程,对Cr(Ⅵ)的吸附行为满足拟二级动力学方程。