硅烷化活性炭对水中有机污染物的吸附作用

利用三甲基氯硅烷(TMCS)对活性炭进行表面改性,研究了改性活性炭对水中苯胺、硝基苯及苯甲酸等典型有机污染物的吸附性能及特性;通过BET对吸附剂进行表征.结果表明,硅烷化改性后活性炭对水中的苯胺、硝基苯、苯甲酸的吸附容量有明显提高,空白活性炭对3种有机物的吸附容量分别为90.6 mg/g,9.6 mg/g,19.6 mg/g,改性192 h的活性炭对3种有机物的吸附容量增加为113.5 mg/g,14.4 mg/g,26.9 mg/g;吸附容量随硅烷化改性时间的延长而增加;改性活性炭对苯胺、硝基苯、苯甲酸具有吸附选择性,吸附能力大小顺序为:苯胺>苯甲酸>硝基苯.     

改性皮胶对甲醛气体吸附行为的研究

初步探讨了改性皮胶对甲醛废气的吸附性能.采用分光光度法测定了改性皮胶对甲醛蒸气的吸附量,研究了吸附量与温度及时间的关系以及改性皮胶对甲醛的吸附和脱附机理,提出了一种改性皮胶对甲醛吸附的测定方法.结果表明：在50℃6、h的吸附条件下,改性皮胶对甲醛蒸气的吸附量最大,达53.6 mg/g;改性皮胶的粒径对甲醛吸附量的影响不太显著,这主要是由改性皮胶本身的结构所决定的;改性皮胶对甲醛的吸附主要是化学吸附,在脱附过程中,其甲醛余量与时间的关系符合Y=0.012 1X＋0.004 8,相关系数R2=0.991 4.改性皮胶对甲醛废气具有较好的吸附效果.     

超声改性对树脂材料吸附氨氮的影响及其表征

采用超声改性001×7树脂,评价超声时间、温度和功率对改性树脂吸附氨氮性能的影响。结果表明:在超声时间30 min、温度40℃、功率50 W的条件下制备的改性树脂吸附效果较好;动态吸附试验显示,在进水氨氮质量浓度200 mg/L、流速10 BV/h的条件下,改性树脂饱和吸附容量为87.96 mg/g,穿透点体积为110 BV,其穿透点体积比未改性时提高41.02%。机理研究表明:改性树脂比表面积为229.07 m2/g,孔容为1.31 cm3/g,磺酸基团容量为2.75 mmol/g,与改性前相比分别提高了9.78%,11%和13.6%。研究结果可以为氨氮废水的树脂吸附处理提供基础数据。     

硫酸改性污泥活性炭对水中Cr6+的吸附

用硫酸改性污泥活性炭考察硫酸浓度及改性时间对活性炭吸附容量的影响,在最佳改性条件下研究了振荡时间、初始浓度、pH值对活性炭吸附Cr6+的影响.并对改性前后污泥活性炭吸附Cr6+的等温吸附特性、动力学模型进行分析.结果表明:采用体积比为1∶5的硫酸,改性2 h,活性炭对Cr6+吸附容量达9.44 mg/g,较原污泥活性炭提高了53%;改性前后污泥活性炭对Cr6+的吸附均符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.     

改性活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学

采用超声波对活性炭进行改性,并考察了改性活性炭用量m、吸附时间t、操作温度θ的变化对亚甲基蓝水样脱色的影响。实验证明在活性炭用量0.04 g,吸附时间350 min,操作温度70℃条件下,达到了改性活性炭饱和吸附量195.68 mg.g-1,亚甲基蓝水样平衡质量浓度0.759 mg.L-1的最佳吸附效果。改性活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学符合准二级动力学方程,相关系数R2〉0.99。同时对亚甲基蓝通过活性炭固定床的穿透曲线进行了研究。     

改性芦竹对磷酸根动态吸附及脱附再生的研究

将芦竹与环氧氯丙烷、乙二胺、三乙胺反应,合成出一种新型吸附剂。研究了改性芦竹对磷酸根的动态吸附及脱附再生效果,分别考察了在动态吸附、脱附再生过程中各种因素的影响。实验结果表明:与改性前相比,芦竹的吸附性能有了很大提高。随着KH2PO4溶液质量浓度的增加,改性芦竹吸附磷酸根至饱和的时间缩短,动态吸附的穿透点提前;随着KH2PO4溶液流速增大,改性芦竹对磷酸根的去除率降低;在pH为5.0时,吸附效果最好;脱附再生实验中,分别选用0.01mol/LNaCl溶液、HCl溶液和NaOH溶液做脱附剂进行脱附可以得到较好的脱附效果。     

铜盐改性活性炭去除养殖场中的硫化氢

养殖场恶臭气体带来的环境污染日益受到人们的重视,它的治理已成为亟待解决的问题.通过高温水热化学改性与硫酸铜溶液浸渍联合对活性炭进行改性,在自制的固定床吸附装置中,考察了改性活性炭在不同条件下吸附养殖场中硫化氢的效果.结果表明,低温对物理吸附有利,但是对化学吸附不利,温度升高化学吸附增强,但同时物理吸附减弱,在80℃时两种吸附达到最佳平衡状态;随着空速增加,气体流速也增大,H2S分子在固定床中的停留时间缩短,吸附容量也随之减小.进气浓度在150～850 mg/m3范围内,改性活性炭对H2S的吸附能力随着浓度增加逐渐降低且穿透时间也缩短.同时,通过BET、FTIR（傅里叶变换红外光谱分析）、TPD（程序升温脱附）和Boehm滴定酸碱官能团等方法对改性前后活性炭进行表征,认为活性炭孔隙结构、官能团种类及数量和表面酸碱性对活性炭吸附H2S的能力有重要影响.     

改性竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为研究改性竹炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了pH值、吸附时间、溶液初始浓度和改性竹炭用量对吸附性能的影响.结果表明,当溶液呈强酸性时,竹炭和改性竹炭均有很好的吸附效果;溶液呈弱酸性时,竹炭几乎不吸附;而改性竹炭却有较好的吸附性能,且经1000℃高温煅烧和氧化改性后的竹炭的吸附效果最佳.溶液初始浓度减小,改性竹炭用量增大,吸附率增大.当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为40 mg/L时,其饱和吸附量约为5 mg/g,吸附平衡时间约为48 h.采用一级、二级吸附速率方程对吸附能力的影响进行拟合,表明二级吸附动力学比一级吸附动力学更符合改性竹炭的动态吸附过程.     

过氧化氢改性活性炭动态脱硫性能研究

对MHY30型和MHY40型柱状活性炭进行水蒸气活化和H2O2改性,并对H2O2改性活性炭催化氧化脱除热电厂烟气中SO2的性能进行了实验研究.以水涤脱附条件下的吸附反应空间理论为依据,对实验结果进行了分析,实验结果表明,H2O2改性后活性炭单次吸附性能提高53.0~54.4%,10次循环后吸附性能基本保持稳定,因而是一种较好的改性方法.     

硝酸镁改性活性炭及吸附性能研究

为了提高活性炭的吸附性能,以硝酸镁和活性炭为原料,采用等体积浸渍高温焙烧法制备了氧化镁改性活性炭材料（MgO-GAC）并采用扫描电镜对其形态结构进行分析,考察了pH、温度、吸附时间对复合材料吸附废水中低浓度活性红染料的影响。结果表明,硝酸镁3.5mol/L、焙烧温度600℃、焙烧时间2h,MgO-GAC的碘吸附值为960.42mg·g^-1。扫描电镜（SEM）照片显示,未改性颗粒活性炭表面微孔直径约3μm,改性MgO-GAC复合材料表面的微孔大小均匀,孔径约6-7μm,其表面负载着大量的细小圆形颗粒,高温焙烧对颗粒活性炭有扩孔作用,且可以使硝酸镁转化为多孔氧化镁,并有效负载到颗粒活性炭表面。MgO-GAC复合材料吸附活性红X-3B染料的最佳条件为：投加量为0.1 g,温度为30℃、pH值为6,活性红染料的去除率可达92.5%。本改性颗粒活性炭的制备方法是可行的,高温扩孔和负载的多孔氧化镁能够可以增大颗粒活性炭的表面积,从而提高了活性红染料的吸附效果。     

油气回收活性炭吸附剂的筛选研究

研究了９３号汽油在不同系列吸附剂上的吸附、脱附性能以及活性炭微孔结构对吸附性能的影响,并以油气回收的吸附剂筛选为出发点,结果表明;所用吸附剂的吸附容量和工作容量优于一般市售活性炭。可望应用国内炼油厂、加油站、油田的油气吸附回收利用。     

煤层气运移分馏机理初探

煤层气的分馏效应是指运移过程中气体组份和同位素值发生变化的现象.分馏机理的探讨对煤层气的运移聚集具有重要指导意义.本文以吸附势理论为指导,以等温吸附实验数据为依据,对甲烷碳同位素和多组分气体分馏机理进行了探讨.确定了4种分馏机理的存在:(1)解吸-扩散-运移不仅造成甲烷碳同位素分馏,而且造成多组分气体分馏.13CH4因其吸附势普遍高于12CH4而具有优先吸附、滞后解吸的特征,12CH4更容易发生运移分馏.二氧化碳与甲烷相比,具有优先吸附、滞后解吸的特征,特别是在高压下,甲烷具有强的分馏效应;(2)发生在地下水径流带的溶解作用使得13CH4被优先溶解并被运移至滞留区聚集,12CH4保留在原地;(3)浅部次生生物气的产生造成甲烷碳同位素变轻的假象;(4)高温裂解气的生成造成甲烷碳同位素变重的假象.4种分馏效应都引起浅部甲烷碳同位素变轻,深部变重,这已为众多的实例所证实.     

纳米 TiO2光催化降解空气中甲醛的研究

针对室内空气中甲醛污染严重的现状,将活性炭等多孔材料的吸附、富集功能与纳米TiO2光催化降解甲醛反应相结合,得到优异的甲醛降解效果。通过改变光催化剂纳米TiO2载体、紫外光波长以及纳米TiO2浓度等影响甲醛降解效果的因素,得到吸附-光催化降解甲醛的最佳实验条件：以10 mm厚度海绵状活性炭过滤网为载体,在波长为365 nm的紫外光照射下,TiO2浓度为4％时,甲醛去除率可达93．88％。     

活性炭捕集燃煤烟气中二氧化碳的模拟分析

为探究适合描述活性炭吸附CO₂的数学模型和蒸汽吹扫再生CO₂的固体吸附工艺,使用Aspen Adsorption模拟固定床动态吸附烟气中CO₂的过程.模拟与实验的穿透曲线的对比表明,与采用纯组分吸附、Particle MB传质模型得到的模拟结果相比,采用理想吸附-线性阻力模型（IAS-LDF组合模型）得到的模拟结果与实验数据的一致性更高.建立完整变温吸附模型,使用高温蒸汽和吸附后烟气分别加热和冷却再生床,分析吹扫温度、吸附/脱附时间对CO₂捕集率、产品纯度和分离能耗的影响.结果表明,提高吹扫温度能够较大地提升捕集率,并且需要增加的能耗较少,但是对产品纯度的提升较小.当吸附/脱附时间为2~4 min时,吹扫温度从100℃升到200℃,捕集率平均提高了11.1%,能耗提升了13.9%,产品纯度仅平均提高了1.7%.提高吸附/脱附时间能够显著提升产品纯度,但是会降低捕集率和增加较多的能耗.在100~200℃吹扫温度下,吸附/脱附时间从2 min增加到4 min,产品纯度平均提升了13.6%,CO₂捕集率平均下降了4.8%,能耗提升了43.1%.     

New activated carbon with high thermal conductivity and its microwave regeneration performance

Using a walnut shellas a carbon source and ZnCl_2 as an activating agent,we resolved the temperature gradient problems of activated carbon in the microwave desorption process.An appropriate amount of silicon carbide was added to prepare the composite activated carbon with high thermalconductivity while developing VOC adsorption-microwave regeneration technology.The experimentalresults show that the coefficient of thermalconductivity of SiC-AC is three times as much as those of AC and SY-6.When microwave power was 480 W in its microwave desorption,the temperature of the bed thermaldesorption was 10 ℃ to 30 ℃ below that of normalactivated carbon prepared in our laboratory.The toluene desorption activation energy was 16.05 k J·mol~(-1),which was 15% less than the desorption activation energy of commercialactivated carbon.This study testified that the process could maintain its high adsorption and regeneration desorption performances.     

活性炭对双吡唑模拟废水的选择性吸附及其再生

采用活性炭吸附法处理实验室条件下制备的双吡唑模拟废水,并对吸附饱和的活性炭进行芬顿氧化法再生。结果表明,在投加1 g/L活性炭,调节pH=1.5,常温下反应60 min时废水化学需氧量去除率为88.3%,双吡唑去除率为98.0%。活性炭对双吡唑的吸附行为符合二级动力学,而乙醇和正丁醇对活性炭吸附双吡唑无影响。对吸附饱和的活性炭进行处理,在投加0.3 g FeSO₄·7H₂O,6 mL H₂O₂,调节pH=3,常温下反应30 min时,活性炭再生效率可达68.25%。通过SEM扫描电镜对再生的活性炭进行表征,表明孔隙堵塞影响活性炭再生效率。活性炭能有效处理双吡唑模拟废水且具有很好的吸附选择性,芬顿氧化法可再生活性炭,实现活性炭循环利用。     

模拟燃煤烟气中汞在活性炭上吸附的动力学研究

本文在小型燃煤烟气汞脱除实验台上,用模拟烟气研究了汞在活性炭上的吸附平衡过程和动力学过程,结果发现燃煤烟气中汞在活性炭上等温吸附的平衡过程可以用Langmuir吸附等温式、线性方程或Freundlich等温式来描述,三者均有较好的拟合效果;燃煤烟气中汞在活性炭上的吸附符合一级反应动力学方程,吸附速率常数与吸附温度(T)成负相关,吸附反应的活化能Ea为0.011 744J/mol;吸附过程为物理吸附.     

苯蒸汽回收活性炭吸附剂的筛选研究

以苯蒸汽回收的吸附剂筛选为出发点,研究了苯蒸汽在不同系列吸附剂上的吸附、脱附性能以及活性炭微孔结构对吸附性能的影响。结果表明:所用吸附剂的吸附容量和工作容量优于一般市售活性炭。可望应用于国内石化企业等行业的苯蒸汽吸附回收利用。     

无氰解吸载金炭工艺研究

本文根据活性炭吸附基本理论,提出无氰解吸载金炭的新工艺,利用蒸气迥流原理,选择水/试剂 E 为解吸剂,使解吸时间缩短为两小时,解吸率突破现有国内外水平,炭残留金量<30g/t.     

Adsorption of K+ from an aqueous phase onto an activated carbon used as an electric double-layer capacitor electrode

The adsorption capacity and absorption rate for electrolyte onto activated carbon are important parameters used to characterize activated carbon electric double-layer capacitor electrodes. In this paper the pore structure of typical commercial activated carbons, and various Mn-doped activated carbons prepared on a laboratory scale, are described. The pore structure was characterized by N2 adsorption/desorption isotherms. Isotherms for K+ adsorption onto these activated carbons from the aqueous phase were also obtained. The experimental, equilibrium K+ adsorption data were fitted to the Langmuir, Freundlich or Temkin equations. Adsorption of K+ onto the activated carbons was measured and plotted as a function of time. The adsorption kinetic data were modeled by either pseudo-first or pseudo-second order equations. The Elvoich equation, a liquid film diffusion and an intra-particle diffusion model were used to fit the kinetic data. The results indicate that the adsorption of K+ onto activated carbon is influenced by many factors including pore size distribution, specific surface area and the surface chemistry of the activated carbons. The Temkin equation best describes the equilibrium adsorption data. The pseudo-second order model exactly describes the whole adsorption process, which is controlled by both liquid film and intra-particle diffusion.