活性炭吸附苯系物性能的研究进展

人类活动排放的挥发性有机物（VOCs）,尤其是苯系物（BTEX）,不仅影响空气质量,还会对人体健康产生不同程度的危害。室内苯系物具有浓度低、释放周期长及来源复杂等特点。由于活性炭（AC）优异的孔道结构和易调控的表面化学性质,采用活性炭吸附苯系物是封闭/半封闭空间空气污染控制的最有效策略之一。本文综述了封闭/半封闭空间苯系物的理化特征、活性炭的物理化学性质及其吸附苯系物的影响因素。这些因素主要包括活性炭物理结构、表面化学性质、苯系物分子结构和吸附条件。此外,还进一步探讨了活性炭再生技术,并展望了针对封闭/半封闭空间苯系物污染的活性炭吸附技术的改进策略。     

活性炭纤维吸附苯系物影响因素的研究

研究了吸附法去除室内苯系物。实验用活性炭纤维(ACF)作为苯系物的吸附剂,苯、甲苯作为苯系物的代表物。研究苯系物的浓度、气流量及填充密度等条件对活性炭纤维吸附性能的影响。实验结果表明:初始浓度大的苯系物穿透时间短;当两组分气体(苯、甲苯)混合吸附时,吸附能力强的甲苯有置换吸附能力弱的苯的现象发生;气流量加大会较快到达穿透点和吸附饱和点,使穿透曲线发生左移,曲线斜率不变;填充密度对穿透时间与饱和时间都有影响,密度大有利于吸附。     

气相色谱法分析废气中的挥发性苯系物

建立活性炭吸附二硫化碳解析,气相色谱法分析废气中的苯系物方法.以8种苯系物为研究对象,从基本参数着手,探求分析的最佳条件.该方法操作简便,灵敏度高,能够符合日常工作的要求.     

室内空气中苯系物的测定与模拟研究

采用活性炭吸附法采样,氢火焰气相色谱法定量分析,测定典型室内环境中苯系物的浓度;考察污染物的来源及其变化趋势;对一些典型装饰材料及日用化学品进行模拟挥发研究;采用毛细管气相色谱 质谱联用技术对挥发物中多种有机污染物进行定性分析;通过模拟实验方法,研究苯系物的汇效应,建立数学模型,确定模型参数,并对吸附 解析速率常数进行计算与分析。     

空气中苯系物测定的主要影响因素

对活性炭吸附气相色谱法测定苯系物的这些影响因素进行了探讨,影响因素主要为活性炭粒度、活性炭吸附容量、采样流量及采集时间、活性炭空白、样品放置时间、二硫化碳纯度、进样方式和仪器的校准。     

低浓度苯系物在新疆干旱区土壤中的吸附行为研究

采集新疆干旱区石化废水库附近区域土壤,以苯、甲苯、乙苯、二甲苯(间、对二甲苯)等典型苯系物为研究对象,系统研究低浓度苯系物在干旱区土壤上的吸附行为,分析土壤有机质含量,溶液p H、溶液含盐量、温度对苯系物吸附的影响。结果显示土壤对低浓度苯系物的吸附16 h达到平衡;吸附等温线经拟合后符合Henry直线型吸附模型;土壤对苯系物的吸附量随着土壤有机质含量的增加而增加,土壤有机质含量与吸附量呈显著正相关(P0.01,R2≥0.919);溶液p H值对吸附过程无明显作用;随着溶液含盐量增大,土壤对苯系物的吸附量表现为先减小,再稳定;温度升高会抑制土壤对苯系物的吸附作用。     

关于固相萃取技术富集水中苯系物的探讨

苯系物尤其是苯、甲苯和二甲苯作为重要溶剂和基本化工原料,被广泛应用于油漆、农药、医药、有机化工等行业,由此而产生的废水、废气便成为河流、空气和地下饮用水等有机污染物的重要来源。除苯是已知的致癌物以外,其它几种化合物对人体和水生生物均有不同程度的毒性。在我国水环境中优先控制污染物黑名单中,苯、甲苯、乙苯及二甲苯的三种异构体均榜上有名。因此,测定水中苯系物含量对环境保护具有重要的意义。本文基于固相萃取（SPE）技术富集水样中苯系物的思路,选择苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯和异丙苯作为目标化合物,对C18键合相吸附剂富集水中苯系物的吸附和脱附过程的参数优化进行了研究,为建立一种简便、高效的水中苯系物的检测方法提供了依据。     

反相气相色谱法研究CPC-膨润土对VOCs的吸附作用

运用反相气相色谱法研究了20种VOCs在CPC-膨润土上的吸附平衡及吸附热．结果表明，CPC-膨润土对VOCs的吸附有较强选择性，吸附能力与有机物的分子量、分子结构、饱和蒸气压等物理化学性质有关，对苯系物和分子量较大的酯类和酮类等吸附能力较强．温度较低时，CPC-膨润土对VOCs的吸附能力较强，吸附热较大；吸附热与VOCs的沸点蒸发热相当，但比活性炭等常规吸附剂对VOCs的吸附热小。     

木质活性炭对苯的吸附/脱附性能研究

该文对3种市售的木质室内空气净化用活性炭进行苯的静态吸附/脱附性能研究。主要考察了活性炭的孔结构、表面官能团以及活性炭的粒度对苯静态吸附性能的影响,以及温度对苯脱附的影响。研究表明:3种活性炭的表面官能团基本相同,对它们苯吸附量差异的影响较小;比表面积相当,微孔率越大的活性炭对苯的吸附量越大;颗粒活性炭经一次研磨筛分后,在同等吸附条件下,粒度越小的活性炭对苯的吸附量越大;吸附平衡的活性炭应在70℃以上进行脱附,脱附时间至少60 min。     

超级活性炭的制备和性能研究及应用现状

活性炭是一种性质优良的吸附剂,其制备原料来源广泛,大多是固体废弃物或可再生资源。活性炭以其优异独特的性能,越来越受到人们的青睐,在各领域都得到了广泛应用。但随着工业的发展,对活性炭的要求也越来越高,常规活性炭已经不能够满足各个领域的特殊要求,于是超级活性炭应运而生。超级活性炭因具有巨大的比表面积和优异的吸附性能,受到了越来越多的关注,并被广泛用于燃料气的吸附存储、气体分离、催化剂载体、超级电容器的电极材料等方面。但目前超级活性炭在制备和使用过程中仍存在一些不足有待进一步研究改进。文章就超级活性炭的原料、制备方法、性能及其应用状况进行了综合论述。     

活性炭湿式氧化再生效率评价方法

以苯酚为吸附质 ,重点研究活性炭在湿式氧化再生前后的碘值、焦糖值、穿透曲线、吸附等温线及标准吸附等温线法等几种再生效率评价方法的差异及其适用性 .通过对实验结果分析与比较 ,认为碘值、焦糖值和穿透曲线法不适宜评价活性炭WAO再生效率 ;而吸附等温线试验法虽能客观反映WAO中活性炭的再生效率 ,但其实验工作量太大不便使用 .研究结果还表明 :标准再吸附实验法是一种适合于活性炭湿式氧化再生的相对简便、灵敏、准确的再生效率的评价方法 .在WAO的主要参数即压力、温度和时间分别控制在 0.6MPa、250℃和 1h时 ,活性炭再生效率达到55% .     

PDMS基涂层活性炭对甲苯、苯和丙酮吸附研究

活性炭疏水性改性是提高其对含水VOCs选择性吸附的重要手段,然而这种改性方法对活性炭吸附不同VOCs的效果研究较少.采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)对活性炭进行改性处理,并利用BET、Boehm滴定等方法对活性炭进行表征.采用动态吸附法,利用Yoon-Neslon吸附理论模型研究了不同相对湿度条件下,PDMS改性活性炭对VOCs(甲苯、苯、丙酮)吸附穿透曲线、饱和吸附量的影响及关键影响因素.结果表明:PDMS改性活性炭BET比表面积、微孔容积和表面酸碱官能团含量均有减少;经PDMS改性后,活性炭表面疏水性增大.动态吸附实验结果表明:PDMS改性前后活性炭吸附甲苯、苯、丙酮穿透曲线均符合Y-N模型;随着相对湿度增大,未经改性的活性炭(Bare-AC)对甲苯、苯和丙酮吸附速率降低、平衡吸附量减少,PDMS改性活性炭对甲苯、苯分子吸附速率和选择吸附能力提高,其中PDMS改性的活性炭(PDMS/AC-250)对甲苯、苯吸附量为相同条件下Bare-AC的1.86(甲苯)、1.92(苯)倍,但对丙酮分子提高不明显;结合表征结果分析,PDMS改性活性炭对VOCs分子吸附主要依靠化学吸附,同时与VOCs分子极性有关.     

钙化物在废弃物基活性炭制备过程中的影响

研究了以城市垃圾中3种典型的固体有机废弃物——锯木屑、纸张和塑料的热解产物（分别简称木炭、纸炭和塑料热解物）为原料,水蒸气为活化剂制备废弃物基活性炭时钙化物含量对活化过程、活性炭吸附性能（以碘值表征）及其孔结构的影响。结果表明,钙化物可加快活化反应的速度,且钙化物含量在1.5%时活化反应速度即已不再随钙化物含量的增加而增加;活性炭的吸附性能则随钙化物含量的增加而减少,同时钙化物对活性炭的孔径分布基本无影响,但降低了活性炭的比表面积、微孔孔容及中孔孔容;钙化物的2种前驱体（即CaO和Ca（OH）2）对活化过程具有相同的催化作用。     

气相色谱法测定气态苯系物的比对活动

依据活性炭吸附,二硫化碳解吸的采样分析程序,对国家环境保护总局样品研究所制备的苯系物混合气体进行采样、分析,各组分的测定结果均为满意。     

吸附净化低浓度苯类废气的实验研究

探讨了用活性及耐附低浓度苯类废气时，空塔气速和气流在吸附的接触时间对吸附过程的影响，研究了活笥在已经吸附若干质量的苯类物质以后的吸附性能。据此绘制了空塔气速一吸附效率和活性炭含苯率一吸附效率等关系曲线。研究表明，使用活性炭可以有效地净化低浓度苯类废气。     

气相色谱质谱-内标法检测油漆中苯系物

以氯苯为内标物,采用气相色谱-质谱联用仪对油漆中苯系物的检测技术进行了研究,考察了主要苯系物的线性、回收率和精密度情况,开发出一种同时检测油漆中六种苯系物的高灵敏度方法。对样品的色谱分离条件、提取溶剂、定量方法及内标物选择等进行了优化,实现了一次进样同时定性定量检测油漆中6种苯系物。六种苯系物在1.0~500.0μg/mL范围内线性良好,各种苯系物的标准工作曲线线性相关系数0.995 4~0.999 8;在100.0~500.0μg/mL浓度范围内,加标回收率在85.01%~107.44%之间,精密度在2.58%~12.43%之间;5种苯系物组分中苯、甲苯、乙苯、间(对)二甲苯、邻二甲苯的最小检测浓度(按三倍信噪比)分别为0.01、0.002、0.05、0.05、0.05μg/mL。该方法灵敏度较高,所得数据准确,是一种检测油漆等化工品中苯及同系物含量的有效方法。     

典型废矿物油中苯系物的污染特性及其再生利用中的迁移转化

分别对6种不同的废矿物油、废矿物油再生中的原料油、半成品油、成品油和废弃物中的苯系物(全称苯及衍生物,简称BTEX)污染特征进行了系统分析.结果表明,6种不同的废矿物油中,苯系物总含量大小为:废机油(3569.8 mg·kg~(-1))废淬火油(531.9 mg·kg~(-1))废铸造用油(314.8 mg·kg~(-1))废防锈油(96.5 mg·kg~(-1))废液压油(42.3 mg·kg~(-1))废润滑油(11.7 mg·kg~(-1)),这与苯系物的来源及油品的工作环境有关.再生利用过程中的原料及产品中,苯系物总含量大小为:半成品油(5516.2 mg·kg~(-1))成品油(2692.5 mg·kg~(-1))原料油(756.3mg·kg~(-1)),这与原料油催化裂解过程中新的苯系物的生成,以及半成品油吸附精制过程中部分苯系物被吸附有关.再生过程中产生的废弃物中,苯系物总含量大小为:酸渣(1368.9 mg·kg~(-1))废白土(382.1 mg·kg~(-1))沉淀油渣(145.3 mg·kg~(-1))废吸附沙(121.0 mg·kg~(-1))裂解残渣(25.7 mg·kg~(-1)),这与废矿物油再生处理工艺和方法有关.     

炭材料在环境保护中应用的新发展

本文概述了以活性炭为代表的炭材料独特的吸附特性及影响吸附特性的因素。全面介绍了活性炭在生活环境气体净化、烟气脱硫脱硝、回收有机溶剂、水处理等方面的应用。介绍了活性炭纤维、纳米炭管等目前几种发展中的新型炭材料和其应用于环境保护的良好前景。同时结合目前炭材料的研究开发现状，分析了制约其发展的因素，提出了若干建议。     

焦化废水生物处理尾水中残余有机污染物的活性炭吸附及其机理

采用粉末活性炭静态吸附焦化废水生物处理尾水中的TOC成分,考察pH值、活性炭用量等因素对吸附效果的影响.从分子结构、动力学和热力学数据等方面来判断其吸附类型和吸附速率的控制步骤,并从理论上解析活性炭对尾水中残余有机污染物的吸附过程.对选定的活性炭,pH值升高对吸附有负效应;在TOC浓度为40.0-60.0 mg·L-1的水样中投加1.000 mg·L-1活性炭,吸附容量可达(37.2±7.8)mg·g-1;长链烃、苯系物、卤代物等非极性有机物和酚类等酸性有机物在pH＜8.0时吸附效果较好,胺类等碱性有机物在碱性条件下易于被吸附;TOC的吸附动力学符合拟二级动力学模型,液膜扩散和颗粒内扩散分别是吸附初期和吸附后期的主要速率控制步骤,吸附活化能Ea=38.75kJ·mol-1;吸附等温线符合linear方程,说明吸附过程主要是有机污染物在活性炭与水溶液中的分配过程;热力学参数△G0、△H0为负值,表明该吸附是一个自发的放热过程,焦化废水生物处理尾水中残留的长链烃、卤代物、多环芳烃等难降解有机物可以通过吸附法分离去除,酚羟基、羧基等极性基团含量少的活性炭或其它非极性有机吸附剂适合于处理该类废水.     

空气中苯系物测定方法的比较

主要讨论了用活性炭吸附,二硫化碳解析气标中的苯系物,比较工作曲线和标准曲线法的差异。其中苯乙烯在两者中的差异较大,用工作曲线更准确。