Effect of surface modification of activated carbon on its adsorption capacity for NH3

To investigate the effects of carbon surface characteristics on NH3 adsorption, coal-based and coconut shell activated carbons were modified by treatment with oxidants. The surface properties of the carbons were characterized by low temperature nitrogen sorption, by Boehm's titrations and by XPS techniques. NH3 adsorption isotherms of the original and the modified carbons were determined. The results show that the carbons were oxidized by HNO3 and (NH4)2S2O8, and that there was an increase in oxygen containing functional groups on the surface. However, the pore-size distribution of the coal-based carbons was changed after KMnO4 treatment. It was found that the NH3 adsorption capacity of the modified carbons was enhanced and that the most pronounced enhancement results from (NH4)2S2O8 oxidation. Under our experimental conditions, the capacity is positively corrected to the number of surface functional groups containing oxygen, and to the number of micro-pores. Furthermore, an empirical model of the relationship between NH3 adsorption and multiple factors on the carbon surface was fit using a complex regression method.     

石化污泥制备烟气脱硫吸附剂

以石化污泥为原料,采用不同方法制备烟气脱硫吸附剂,并与商品活性炭对比进行了孔结构及元素分析性质表征.结果表明,石化污泥利用热解法制备的烟气脱硫吸附剂性能较好,最佳吸附条件为:SO2-O2-N2体系:SO2质量浓度2021.38 mg.m-3,烟气流速4.25 m.min-1,温度40℃,O2质量分数12%,污泥吸附剂平均脱硫效率为73%,吸附容量为9.98 mg.g-1;SO2-O2-H2O(g)-N2体系:SO2质量浓度2 021.38 mg.m-3,烟气流速4.25 m.min-1,温度60℃,O2质量分数12%,H2O(g)质量分数12%,污泥吸附剂平均脱硫效率为80%,吸附容量为15.20 mg.g-1.SO2-O2-N2体系吸附机理主要为物理吸附,SO2-O2-H2O(g)-N2体系以化学吸附为主,固定床吸附模型计算值与实验值拟合较好.     

活性炭表面改性及其苯酚吸附性能研究

采用稀硝酸氧化和氮气气氛高温处理两种方法对市售活性炭进行表面改性,采用比表面分析仪、红外吸收光谱和Boehm滴定对改性前后活性炭进行表征,并测定活性炭对苯酚的吸附等温线,探讨影响活性炭对苯酚吸附能力的因素。结果表明：表面改性不仅增加了活性炭的比表面积和孔容,还改变了其表面化学性质。活性炭表面化学性质对苯酚吸附能力有着更重要影响,随着活性炭表面酸性官能团的增加,活性炭对苯酚吸附能力下降;酸性官能团数量减少,吸附能力增加。     

纳米Al2O3 溶胶改性聚醚破乳剂TA1031的应用研究

为提高现有高分子聚合物原油破乳剂的性能和拓宽纳米材料的应用范围,以硫酸铝和氨水为原料, 运用溶胶凝胶法在纳米Al₂O₃ 生成过程中与高分子聚醚破乳剂TA1031进行接枝改性,运用红外光谱仪、电镜、粘 度计和界面张力仪分析所制备的改性破乳剂。结果表明,将纳米Al₂O₃ 复合于原油聚醚破乳剂中能取得比较好的 效果,破乳性能均比原破乳剂有很大的提高。当纳米Al₂O₃ 与TA1031的质量比为1∶10时,所得到的改性破乳剂 效果最好,能将破乳率提高20%~25%,而且破乳脱水时间也能大幅度缩短。并对改性破乳剂的形成机理和破乳机 理做了初步分析。     

麦壳对模拟皮革废水中氨氮的吸附性能研究

以天然麦壳为生物吸附剂,研究其对模拟皮革废水中氨氮的吸附性能,并考察温度、氨氮的初始浓度、麦壳吸附剂的投加量、溶液的pH,以及吸附时间等因素对吸附效果的影响.实验结果表明,实验在温度为45℃、氨氮初始浓度为50mg/L、麦壳投加量为0.1g、溶液pH为8、接触时间为5h时,麦壳对氨氮的吸附去除效果最好,最大吸附量为8.144mg/g.经1mol/L的磷酸或氢氧化钠改性后,其氨氮吸附量反而下降.     

负载铁锰氧化物的活性炭除砷酸盐的性能研究

为了提高活性炭对水中的砷酸盐的去除能力,采用共沉淀法制备了2种负载铁锰氧化物的改性活性炭(FM-GAC-1,FM-GAC-2).测定了2种改性活性炭表面的零点电荷、酸碱官能团以及金属溶出量.研究2种改性活性炭去除五价砷的吸附等温线和反应动力学,考察pH值、水中共存离子对其去除五价砷的影响.结果表明,FM-GAC-1和FM-GAC-2表面的零点电荷分别为6.7、6.0;酸性官能团的含量分别为2mmol·g-1、1.667mmol·g-1,碱性官能团的含量分别为1.3mmol·g-1、2.06mmol·g-1;pH值在近中性时金属溶出率最低.在25℃时,FM-GAC-1和FM-GAC-2对五价砷的吸附容量分别为28.87mg·g-1和30.32mg·g-1,随着温度的升高,吸附容量略有下降.吸附速率采用拟二级反应动力学拟合效果最好,化学反应步骤是改性活性炭除砷的限速步骤.pH值偏酸性有利于吸附的进行,水体中SiO32-、PO43-对两者吸附砷酸盐有显著影响.     

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.     

Corn cob modified by lauric acid and ethanediol for emulsified oil adsorption

Corn cob is a naturally renewable material with developed micropore and hydrophobic characteristics, which enables it to show good oil adsorption capacity. In order to improve oil adsorption capacity, corn cob was modified with lauric acid and ethanediol. The structure of raw and modified corn cob was investigated using Fourier transform infrared(FTIR) spectroscopy, scanning electron microscopy(SEM), Brunauer-Emmett-Teller(BET) method, thermogravimetric analysis(TGA) and Ze Ta potential analyzer. The effects of p H level, adsorption time, adsorbent dosage, and initial oil concentration on oil absorbency of corn cob were studied. The results indicate that the modification significantly improved the lipophilicity of corn cob, making the modified corn cob with much better adsorption capacity on oil absorbency. Compared with raw corn cob, the maximum saturated adsorption capacity of modified corn cob is 16.52 mg/g at p H 5, and the increasing percentage is found to be 141%, which indicates that the modification causes a better adsorption capacity for oil removal. In addition, due to high oil adsorption capacity, affordable price and low secondary pollution, the modified corn cob could be considered promising alternative for the traditional oil adsorbent to clean up the emulsified oily water.     

氯化钠改性沸石对饮用水中低浓度氨氮的吸附性能分析

通过静态实验,研究改性沸石对饮用水中含低浓度氨氮（0．8～1．0mg／L）的吸附性能,考察沸石投加量、原水pH值、搅拌时间对氨氮去除效果的影响,同时也对改性沸石吸附动力学进行了研究．结果表明：氯化钠改性增加了沸石的活性,与天然沸石相比,改性沸石去除氨氮的效果提高了40％左右;通过XRD表征可知,天然沸石经无机盐改性后,吸附氨氮的活性组分明显增多;动力学研究表明,沸石去除水中的氨氮是快速吸附和缓慢吸附两种行为共同作用的结果,该过程符合Freundlich和Langmuir等温式,动力学方程可用二阶反应来描述．     

水洗脱附条件下改性活性炭脱硫中的分形传质特性研究

对MHY30型活性炭进行水蒸气活化,采用HNO3氧化和H2O2氧化两种方法进行改性,在水洗脱附的条件下,对改性前后活性炭的表面分形维数进行了实验测试,并对渗透率的影响因素进行了分析.实验结果表明,水洗脱附条件下活性炭的分形维数与反应中间过程中能被有效利用的吸附场所密切相关,H2O2改性方法能有效提高分形维数和活性炭吸附...     

不同状态甲醇改性活性炭对其表面性质及葡萄糖加氢Ru/C催化性能的影响

采用甲醇液体,甲醇蒸气及超临界甲醇流体等方法对活性炭表面进行了改性处理,并以改性后的活性炭为载体,用等体积水浸渍方法制备了Ru/C催化剂,用N2物理吸附、Boehm滴定、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X光电子能谱(XPS)等手段,研究了超临界甲醇、甲醇蒸气等改性处理方法对活性炭表面孔径结构及表面基团含量的影响,并以葡萄糖加氢生产山梨醇为模型反应对Ru/C催化剂的性能进行了评价.结果表明:甲醇蒸气处理活性炭只能清除活性炭表面的灰分,而超临界甲醇处理活性炭,不仅可清除活性炭表面的灰分,并可有效降低活性炭表面含氧酸性基团的含量,增强载体和活性组分钌间的相互作用,使钌的电子结合能增大,提高Ru/C催化剂的活性.在温度为393 K,氢气压力为4.0 MPa的反应条件下,催化剂的最快反应速率为46.51 mmol.min-1.g-1,与改性前相比提高了0.63倍.     

产气气杆菌产普鲁兰酶发酵培养基的优化

对一株产气气杆菌产普鲁兰酶的发酵培养基进行了优化,确定了该菌株的最适发酵培养基配方为（g／L）：玉米淀粉15,豆饼粉10,CH3COONH48,K2HPO4·3H2O0．5,MgSO4·7H2O0．5,KCl0．5,FeSO4·7H2O0．05．采用该培养基在5L发酵罐水平发酵55h,普鲁兰酶活力达到54．64U／mL．研究了不同铵盐形式对该菌株产普鲁兰酶的影响,结果发现：以CH3COONH4为无机氮源,该菌株产普鲁兰酶活力高,且该酶绝大部分能分泌至胞外而以NH4CI,NH4NO3及（NH4）2SO4为无机氮源,该菌产普鲁兰酶活力较低,且为胞内酶．     

交联聚苯乙烯多孔材料对四环素的吸附性能

以废旧泡沫和四氯化碳为原料制备交联聚苯乙烯（CPS）多孔材料,再用三乙醇胺对其改性,制备得到改性交联聚苯乙烯（MCPS）;用扫描电镜（SEM）、BET（Brunauer-Emmett-Teller）比表面测试法等方法表征CPS与MCPS的形貌、粒径大小、比表面积及孔结构;用分光光度计法测出30 ℃下,CPS与MCPS对四环素（TC）的吸附量;运用准二级动力学方程对吸附实验数据进行拟合分析。研究表明,CPS对水体中的TC具有一定的吸附性能,其吸附速率常数与平衡吸附量分别可达8.36×10^-3 mg·g^-1·h-1和75.8 mg/g。经三乙醇胺改性后制备的MCPS,介孔结构更加发达,比表面积增大,对TC的吸附速率常数和平衡吸附量分别为4.96×10^-3 mg·g^-1·h^-1和110.5 mg/g。综上所述,改性前后的CPS均可实现对水体中TC的吸附,改性过程可提升CPS的吸附能力,但降低了其吸附速率。     

化学沉淀法去除废水中高浓度氨氮研究

本文采用Mg SO4·7H2O和Na2HPO4·12H2O,使含有高浓度NH3-N废水中的氨生成Mg NH4PO4·6H2O结晶沉淀,以此回收废水中高浓度NH3-N.本研究考察了p H值、反应时间t、试剂用量配比对废水中NH3-N去除率的影响.研究结果表明,反应的适宜p H值为8-10之间,过高的p H会破坏形成的晶体结构,导致固定氨从Mg NH4PO4·6H2O中游离出来,对氨氮去除产生不利影响.在参数值p H值为8.0、反应时间t为20min、各试剂离子的量的比Mg^2＋∶NH4^＋∶PO4^3-=1.5∶1∶1.5的最佳条件下,废水总中NH3-N浓度由初始1 981mg/L降低至5mg/L,去除率达95%.化学沉淀法在回收废水中高浓度氨氮的同时,形成了鸟粪石结晶沉淀,是一种优良的缓释肥原料.     

改性活性炭纤维在含磷废水中的应用

为了提高活性炭纤维(ACF)对水体中磷的吸附性能,采用硫酸亚铁溶液对其进行改性,并用正交实验法分析得到最佳改性条件为：pH值为3,FeSO₄·7H₂O的质量浓度为100kg/m³,FeSO₄·7H₂O和ACF的质量比为2.5,反应时间3h.将改性后的ACF对模拟含磷废水进行静态吸附,测定了吸附等温线,研究了吸附时间、投加量、pH值对处理效果的影响,实验结果表明,改性后ACF对磷的吸附效果较好,去除率可以达到99%.     

用表面修饰的活性碳吸附废水中的铜离子

活性碳去除重金属的效率取决于重金属的种类及活性碳的表面特征 .本研究将一种商品活性碳用浓硝酸修饰 ,再以氢氧化钠进一步处理 .结果显示修饰过程主要导致活性碳表面化学特征的改变而不是物理性质的变化 .测试显示修饰对活性碳表面积的影响极小 .酸碱滴定表明 ,修饰作用明显改变了活性碳对H+ 及OH-的吸附行为 .研究表明 ,溶液pH值对铜离子的吸附有显著影响 .固定缓冲pH条件下测定修饰活性的吸附能力发现 ,金属吸收容量主要取决于活性碳表面的酸碱功能团 ,因而其吸附行为可用表面酸碱理论进行解释 ,所获数据可用于建立活性碳吸附平衡和动力学模型 .     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr（Ⅵ）的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr（VI）的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为：将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr（VI）的最佳方式为：溶液pH值3-5,改性炭投加比为1：100（重量比）,（补充单位）,Cr（VI）去除率为95.6%（较原炭提高了19.6%）.改性炭强化Cr（VI）去除的机理主要是：改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

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.     

Preparation of titanium nitride nanoparticles from a novel refluxing derived precursor

Titanium nitride (TiN) nanoparticles were prepared from a novel refluxing-derived precursor.The organic/inorganic hybrid precursor was prepared by a two-stage refluxing method using hydrous TiO2 as titania source and n-dodecane as carbon source.The precursor was heat-treated to 1 200 °C in flowing ammonia (NH3) to get TiN nanoparticles.The phase and chemical compositions were investigated by means of XRD,Raman spectroscopy and XPS.Samples microstructure was studied by means of SEM,TEM and SEAD.XRD pattern indicated that the product was face-centered cubic TiN with a lattice constant a = 4.236 · and average crystallite sizes of 35.2 nm.Raman spectra indicated that long time refluxing results in Alkane dehydrogenation and the formation of coke on TiO2 nanoparticles.Oxygen presence in TiN lattice was confirmed by XPS investigation.The particle size that was showed by Electron microscopy photographs ranged from 20 to 60 nm.     

活性炭低温氧/氮等离子体表面改性的研究

利用低温氧、氮等离子体将商品活性炭进行表面改性,采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）和电位滴定法分析、测定改性前后活性炭表面官能团的种类与数量.结果表明,同功率下P-O2改性时活性炭烧失率远比P-N2改性的高;在P-O2改性过程中,活性炭烧失率随等离子体发生功率的增大而升高,而在P-N2改性过程中,活性炭烧失率随着等离子体发生功率的变化有一峰值,该峰值在低功率范围内随功率的增大而增大,在高功率范围内随功率的进一步增大反而降低.活性炭经P-O2改性在炭表面上引入了大量的含氧官能团,经P-N2改性的活性炭随着活性炭表面改性强度的提高,表面含氧酸性官能团逐渐减少,含氮官能团逐渐增加,获得了富含硝基、胺基和酰胺基的活性炭.