不同预处理方法对活性炭纤维结构和吸附性能的影响

以商品活性炭纤维为原材料,采用水洗和HNO3、H3PO4和HF酸洗方法对其进行预处理。利用扫描电镜、比表面积测定仪及傅立叶红外光谱仪对其表面形貌和结构进行表征,并通过测定灰分含量、碘值和苯酚值考察其吸附性能。结果表明:预处理后活性炭纤维的形状和尺寸变得相对规整,表面酸性官能团数量增加,吸收谱峰变得尖锐,比表面积和总孔容增大。HF水浴去灰分效果最佳可达84.8%;H3PO4活化炭化的碘和苯酚吸附值最高,分别为1 925 mg/g和226 mg/g;而HNO3活化会造成表面刻蚀,碘和苯酚吸附值最低。确定H3PO4活化炭化为本实验最佳预处理方法。     

不同孔结构对活性炭动态吸附高浓度甲苯的影响

研究不同孔结构的活性炭对于高浓度甲苯的吸附性能、吸附行为和吸附位的影响。结果表明,微孔活性炭对甲苯的吸附量随着微孔孔容的增大而增大,0.6~1.2 nm的微孔孔容和甲苯吸附量存在良好的线性正相关。当中孔孔容达到微孔孔容的0.32倍时,微孔利用率达到100%,甲苯首先吸附在微孔中,待微孔吸附饱和,吸附位向中孔转移,中孔不仅起到通道作用,同时也起到吸附作用;当中孔孔容继续增大,增加的中孔容量主要起到吸附作用,最高吸附量达565 mg·g-1,是已有研究的2.5倍。随着吸附温度升高,饱和吸附量减少,表明活性炭吸附甲苯是以物理吸附主。     

微波加热对活性炭表面基因及其对S02吸附性能的影响

采用了微波加热技术，通过在不同微波功率和辐射时间条件下对不同粒径活性炭进行改性，研究了改性前后活性炭的表面化学基团、元素组成的变化，以及对S02吸附性能的影响。结果表明，经过微波改性后活性炭的S02吸附性能大为提高，微波功率是影响改性活性炭脱硫性能的主要因素。活性炭经微波热处理后，酸性基团发生分解，表面含氧量减少，碱性特征增强，是吸附性能增加的主要原因之一。     

表面改性活性炭对水中头孢拉定的吸附性能

为了研究改性前后活性炭对水中低浓度头孢拉定的吸附效果,探讨了投加量、初始浓度、温度、pH值和时间对吸附去除率的影响。结果表明,经Fe(NO3)3溶液改性后,活性炭对头孢拉定的吸附能力得到加强;经Fe(NO3)3溶液浸渍改性获得的活性炭对头孢拉定的吸附,能很好地与Langmuir型等温方程拟合,线性相关数达0.98以上;吸附过程符合二级反应动力学描述,线性相关数达0.998以上。     

表面活性剂改性活性炭对阳离子染料的吸附

以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对粉末活性炭(AC)改性,研究了SDS在活性炭表面的吸附稳定性,用比表面积测定仪、Zeta电位测定仪对改性前后活性炭进行表征,并将其用于吸附模拟废水中的阳离子染料。结果表明,改性剂SDS浓度等于临界胶束浓度时,改性后活性炭(SDS-AC)对SDS吸附稳定,SDS在纯水和染料溶液中的解吸率分别为19.4%和1.6%。pH对活性炭吸附阳离子橙染料影响较小,SDS-AC和AC对染料的吸附平衡时间分别为4 h和12 h,SDS-AC和AC对阳离子橙染料的吸附动力学模型符合拟二级反应模型,吸附等温线更符合Langmuir吸附等温方程,SDS-AC对阳离子橙染料的最大吸附量较AC提高47.8%,SDS-AC对阳离子橙染料的吸附机制为物理吸附和化学吸附共同作用下的单分子层吸附,其中化学吸附是主要控速步骤。     

生石灰孔结构对高温脱硫性能的影响

喷钙脱硫工艺的炉内脱硫率 ,不仅受工艺参数的影响 ,还与石灰石分解生成的新生CaO或直接喷入的CaO的表面结构有关。本研究用同一石灰石经不同方法 (煅烧、过烧、煅烧 -水合 -脱水等 )制备了四种具有不同比表面积和孔结构的生石灰。高温脱硫研究表明 :这四种不同孔结构的生石灰 ,具有不同的脱硫率。通过对高温脱硫前后吸着剂宏观结构变化的对比 ,发现半径小于 30 的孔易被反应产物堵塞 ,因而脱硫能力有限 ,而半径大于 5 0 的孔对脱硫更有效。本研究将为提高炉内喷钙的脱硫率、研制和开发高效脱硫剂提供新的途径。     

活性炭孔隙结构在其甲苯吸附中的作用

选用4种商用活性炭(AC),利用氮气绝热吸附、扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)测试了活性炭的物化性质。以甲苯为吸附质,在温度为298.15 K下进行了静态和动态吸附实验,研究了活性炭孔结构对其吸附性能、吸附行为、表面覆盖率和吸附能的影响。结果表明:活性炭的比表面积和孔容是其吸附性能主要影响因素,孔径在0.8～2.4 nm之间的孔容和甲苯吸附量之间存在较好的线性关系,且线性斜率随甲苯浓度增加而变大。甲苯吸附行为符合Langmuir吸附等温模型和准一阶动力学方程式。活性炭孔结构是甲苯吸附速率的主要制约因素。在甲苯快速吸附阶段,微孔为吸附速率主要制约因素,在甲苯颗粒内扩散阶段,微孔和表面孔为吸附速率的主要制约因素,在吸附末尾阶段,中孔和大孔为吸附速率的主要制约因素。4种活性积炭对甲苯的吸附能随其比表面变大而变大。     

微波加热对活性炭表面基团及其对SO2吸附性能的影响

采用了微波加热技术,通过在不同微波功率和辐射时间条件下对不同粒径活性炭进行改性,研究了改性前后活性炭的表面化学基团、元素组成的变化,以及对SO2吸附性能的影响.结果表明,经过微波改性后活性炭的SO2吸附性能大为提高,微波功率是影响改性活性炭脱硫性能的主要因素.活性炭经微波热处理后,酸性基团发生分解,表面含氧量减少,碱性特征增强,是吸附性能增加的主要原因之一.     

活性炭表面改性及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能

以HNO3、NaOH、FeCl3和海藻酸钠(SA)为改性剂,采用浸渍法制备了6种改性粉末活性炭,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,以FeCl3直接改性和NaOH/FeCl3复合改性的粉末活性炭(分别标记为PAC-3和PAC-6)对Cr(Ⅵ)的吸附能力最强,在室温(20±1)℃下,处理质量浓度为30 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液25 mL,pH为4.02,PAC-3用量为0.25 g,静置吸附90 min,吸附率可达98%,吸附后的PAC-3可用0.1 mol/L NaOH溶液洗脱,可回收Cr(Ⅵ)。共存物质中,NaNO3和PO34-对Cr(Ⅵ)的吸附基本无影响,Na2CO3和Na2SO4有抑制作用,其中Na2CO3抑制作用最大。初步推测,吸附机制是静电吸引、络合反应、离子交换和还原反应共同起作用。     

活性炭纤维催化臭氧化降解苯酚及其对炭表面性能的影响

研究了活性炭纤维(ACF)存在下苯酚的臭氧化降解,以及臭氧化过程对炭表面的影响.结果表明:ACF存在下的臭氧化能够显著提高苯酚的分解和矿化,ACF的用量为1 g时.反应10 min后苯酚和COD的去除率分别为96.8%和88.4%,而活性炭在同样条件下对苯酚和COD的去除率仅分别为68.0%和63.6%;臭氧化后的ACF表面含氧官能团、比表面积和总孔体积都发生了变化,内酯基减少,羧基、羟基和羰基增多,表面更亲水;比表面积增加且主要集中在微孔,而微孔体积的减少表明较小孔径的微孔数量显著增多,同时出现极少量中孔和大孔.     

活性炭改性研究进展

本文从表面结构特性、表面化学性质和电化学性质 3个方面叙述了国内外在活性炭改性方面的研究进展。表面结构特性改性主要是从增大比表面积和控制孔径分布两方面展开 ,从而增大吸附量 ;表面化学性质改性主要是通过氧化还原改变表面含氧酸性、碱性基团的相对含量以及负载金属改性 ,从而改变对极性、极性较弱或非极性物质的吸附能力 ;电化学性质改性主要是通过加微电场改变活性炭表面的带电性和由此而产生的化学性质的变化 ,从而改变吸附性能。最后 ,本文还从活性炭的吸附性质方面 ,客观地提出了今后发展方向     

ZH-02树脂对水中腐殖酸的吸附去除研究

通过几种吸附树脂ZH 0 0、ZH 0 1、ZH 0 2、ZH 0 3、颗粒活性炭 (GAC)和AmberliteXAD 4对腐殖酸的静态吸附试验的筛选结果 ,发现大孔树脂ZH 0 2对腐殖酸具有较好的吸附效果。利用颗粒活性炭作为参照 ,探讨了ZH 0 2的动态吸附去除效果和脱附再生条件 ,发现常温下醇碱溶液效果较好。     

颗粒活性炭吸附去除尿中药活性化合物（PhACs）

研究了多组分背景下2种煤质颗粒状活性炭D1220、R08S对人尿中4种药活性化合物（PhACs）（1 mg/L）——苯扎贝特（BEZ）、卡马西平（CAR）、布洛芬（IBU）和美托洛尔（MET）——的吸附去除。结果表明,D1220（R08S）对4种PhAC的吸附均符合Freundlich等温式,均为优惠吸附;D1220（R08S）对各PhAC的吸附作用强弱顺序为BEZ〉CAR〉MET〉IBU（BEZ〉CAR〉IBU〉MET）;PhACs平衡浓度小于3.01（0.91）μg/L时,D1220（R08S）对4种PhACs中的BEZ的吸附性能最好,平衡浓度大于3.01（1.93）μg/L时,D1220（R08S）则对MET的吸附性能最好;活性炭投加量为2 g/L时,D1220（R08S）对4种PhAC的去除率均在88%以上;总体吸附性能D1220优于R08S。     

高比表面积活性炭的制备及对Cr(Ⅵ)吸附的研究

以椰树壳为原料,运用水蒸汽和二氧化碳复合物理活化法在4 h内制备了2 162.84 m2/g的高比表面积活性炭,其孔径分布范围为1.1~2.5 nm。应用此吸附剂考察了溶液pH、吸附剂用量、接触时间和初始浓度对Cr(VI)离子吸附效果的影响,并讨论了固定吸附床中不同溶液流量对Cr(VI)去除效果的影响。结果表明:在温度为298 K、溶液pH为1.96、吸附剂用量为0.10 g、铬离子初始浓度为100 mg/L与接触时间为70 min的条件下,活性炭对铬离子具有较高的吸附容量,去除率高达99.32%;铬离子在吸附床中的穿透曲线具有陡峭的传质锋面,但随着铬离子溶液流量的增大脱除果率降低。     

活性炭处理甲苯气体吸附再生实验研究

研究了活性炭对甲苯废气的吸附穿透过程及热空气解吸过程.穿透曲线实验结果表明,在常规空塔气速范围内,传质区高度基本在5.06～9.75 cm,传质区不饱和度在0.4～0.7.在动态运行情况下,活性炭对甲苯的饱和吸附容量在0.16～0.24 g/g.热空气吹脱实验表明,适宜的脱附工况条件为脱附温度180 ℃、脱附空气流速0.106 m/s、脱附时间40 min.     

化学活化法制备羊骨基活性炭工艺的优化及其孔结构的表征

以氯化锌为活化剂,用羊骨为原料,利用化学活化法制备羊骨基活性炭。通过正交实验和单因素实验相结合得出最优工艺条件为:氯化锌溶液浓度0.05 g/100 mL、活化温度350℃、活化时间10 min、浸渍时间为36 h。在此最佳工艺条件下羊骨基活性炭的碘吸附量为407.35 mg/g,得率为62%;用此工艺制备的羊骨基活性炭等温曲线类型属于多层吸附;BET比表面积为59 m2/g,总孔容为0.1945 cm3/g,孔径分布落在1.31～20 nm之间,为中孔结构;羊骨基活性炭SEM图可看出,颗粒呈不规则状,结构疏松。     

活性炭三维电极电促吸附去除水中氟离子的研究

主要研究颗粒活性炭作为第三维电极电促吸附水中氟离子。通过在颗粒活性炭上施加不同电压,测定吸附容量和考察吸附动力学过程,结果表明,将电压控制在3~5 V范围内可有效增强三维电极的吸附容量,5 V电压下的电促吸附容量比开路电位下提高30%,同时此电促吸附反应符合一级反应动力学。在动态开放式实验中,所施加电压、含氟水样pH、电解质浓度、初始氟离子浓度和进水流量均对电促吸附容量产生影响。采用电子扫描电镜和氮气吸附脱附的方法比较吸附前后活性炭颗粒表面性质的变化,发现其表面并未发生氧化反应,孔容孔径也未发生明显变化,且孔径大小与电促吸附有一定的关联。综合这些实验结果表明,三维电极电促吸附可有效提高颗粒活性炭的吸附效果,这是由于活性炭电极表面产生双电层作用的结果,并非活性炭表面或者水溶液中产生氧化反应所至。     

化学改性对活性炭吸附磺胺甲恶唑和布洛芬的影响

以5种化学改性剂(NH3、HCl、H2SO4、HNO3和H2O2)对活性炭进行改性,考察了化学改性对活性炭吸附磺胺甲恶唑(SMX)和布洛芬(IBP)的影响,并结合活性炭改性前后孔结构和表面化学性质的变化特征,利用Pearson相关性分析法,分析了活性炭各项理化指标与其吸附量之间的相关性。结果表明,与原炭相比,各种改性炭对SMX和IBP的吸附能力均有较大幅度提高,24 h时吸附量分别提高了36%~59%和8%~42%。活性炭的比表面积、孔容等物理性质与吸附量的相关系数绝对值均在0.4以内,表现为弱相关。对于SMX,活性炭的羧基官能团与吸附量相关系数r值在0.6~0.8之间;对于IBP,羧基、内酯基分别在吸附的前期和中后期与吸附量表现为强正相关,r达到0.6~0.8以上。本研究中活性炭的表面含氧官能团对其吸附能力表现出更为显著的影响。