活性炭粒径对吸附不同分子质量有机污染物的影响

以苯酚、聚乙二醇(PEG-6000)、腐殖酸为研究对象,采用活性炭为吸附剂,对椰壳活性炭在4组不同粒径范围(150~2 000μm)的吸附能力进行比较。结果表明:活性炭对苯酚的吸附量与微孔比表面积成正比;对PEG-6000的吸附量与中孔比表面积成正比。在吸附苯酚时,粒径小于150μm的活性炭吸附能力是粒径1 000~2 000μm活性炭的1.2倍;吸附PEG-6000和腐殖酸时,粒径小于150μm活性炭的吸附能力是粒径1000~2000μm的4倍和1.2倍。     

基于分子动力学模拟的羟基改性调控活性炭对甲苯吸附性能的作用机理研究

本工作通过在六苯并苯分子边缘植入羟基构建不同羟基含量的改性活性炭,采用分子动力学和巨正则蒙特卡罗模拟研究了改性活性炭模型的物理性质、局部电荷和孔径分布,进一步分析了甲苯分子在改性活性炭中的动力学特性和吸附机理。结果表明,引入羟基可加强活性炭对甲苯的吸附能力。在较高相对压强下,羟基含量为39.4%是活性炭改性的最佳浓度,超过此浓度后甲苯的吸附量下降。改性活性炭羟基中强电负性的氧原子与甲苯甲基中的氢原子配合成Lewis酸碱对,形成稳定的吸附结构,进而增强活性炭对甲苯的吸附能力。在较低相对压强下,影响吸附量的主要因素为孔隙率和孔径大小;羟基含量为20.8%和31.4%的改性活性炭内多为微孔且结构较为紧密,使得其吸附甲苯效果较好。羟基改性使得甲苯分子在活性炭内的自扩散系数降低,且在含39.4%羟基的活性炭中扩散系数最低,这是由于甲苯分子与改性活性炭之间的非键相互作用阻碍了甲苯分子的运动。此外通过变温吸附研究发现,由于活性炭吸附甲苯过程具有放热性质,温度升高不利于甲苯的吸附。     

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg⁽²⁺⁾初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg⁽²⁺⁾溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg⁽²⁺⁾符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^o<0、焓变ΔHo<0、焓变ΔH^o<0、熵变ΔSo<0、熵变ΔS^o<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

CPC改性活性炭电极电吸附除砷性能研究

采用氯代十六烷基吡啶(CPC)对活性炭(PAC)进行改性,以提高活性炭电极的电化学性能和吸附性能。结果表明,以CPC-PAC-1 mm/5 h为电极材料,以m(CB):m(PVDF):m(CPC-PAC)=15:5:80制备的改性活性炭电极(CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80电极)的比电容为123.8 F/g,较未改性PAC电极的比电容(46 F/g)提升了169%。对100μg/L砷溶液的吸附结果表明,相比未改性PAC电极,CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80电极对砷离子的吸附量提升了29%,出水砷仅为7μg/L。     

甲苯吸附与活性炭孔隙结构关系的研究

选用4种活性炭为吸附剂,7.537 g/m3甲苯为吸附质,在298.15 K下进行吸附试验,探讨了4种活性炭的甲苯吸附量与其比表面积和孔容的关系。对活性炭不同孔径区间的孔容和甲苯吸附量进行线性回归分析,并对分析结果进行显著性检验。结果表明:4种活性炭均具有微孔吸附特征;活性炭比表面积、孔容大则其甲苯吸附量大,活性炭孔径结构对甲苯吸附效果产生直接影响;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,其线性相关度R最大。     

酸改性活性炭对甲苯、甲醇的吸附性能

分别用1 mol·L^-1硝酸、1 mol·L^-1盐酸、1 mol·L^-1硫酸对商业活性炭进行浸渍改性。采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅里叶转换红外光谱(FTIR)对活性炭的物化性质进行表征。以甲苯、甲醇为吸附质,在283 K下进行了固定床吸附实验。研究表明:酸改性能去除表面碱性基团,显著增加表面酸性含氧官能团的含量;酸改性活性炭的吸附量与其比表面积、总孔容、微孔孔容、表面总酸性官能团呈现出良好的线性关系;Langmuir方程比Freundlich方程更加适合描述甲苯、甲醇在活性炭上的吸附;甲醇在活性炭上为物理吸附,甲苯在活性炭上以物理吸附为主,与表面官能团之间的化学键作用能增强甲苯吸附量;甲苯、甲醇在活性炭上的微孔有效扩散系数的大小顺序为:AC-N>AC-1>AC-S>AC-C;并且甲醇的微孔有效扩散系数大于甲苯。     

中高温环境下VOCs在活性炭上的吸附性能研究

选用3种商用活性炭及其分别经HCl溶液和KOH溶液浸渍改性的商用活性炭,研究中高温烟气环境下,反应空速、吸附温度对挥发性有机物（VOCs）吸附性能的影响,以及VOCs种类、吸附剂特性等与VOCs吸脱附效果的关系。研究发现：空速对吸附穿透时间影响较大,但对饱和吸附量影响不显著。吸附温度与VOCs浓度对饱和吸附量存在较大影响,150℃时甲苯的饱和吸附量仅能达到90℃时的40％。高沸点吸附质更易被吸附,更难被脱附。     

中高温环境下VOCs在活性炭上的吸附性能研究

选用3种商用活性炭及其分别经HCl溶液和KOH溶液浸渍改性的商用活性炭,研究中高温烟气环境下,反应空速、吸附温度对挥发性有机物(VOCs)吸附性能的影响,以及VOCs种类、吸附剂特性等与VOCs吸脱附效果的关系。研究发现:空速对吸附穿透时间影响较大,但对饱和吸附量影响不显著。吸附温度与VOCs浓度对饱和吸附量存在较大影响,150℃时甲苯的饱和吸附量仅能达到90℃时的40%。高沸点吸附质更易被吸附,更难被脱附。     

改性活性炭口罩吸附甲醛的研究

通过高锰酸钾浸渍法,在KMnO_4溶液浓度为0.079 mol/L和热处理温度为650℃的条件下,制得负载锰氧化物活性炭,并将普通活性炭与负载锰氧化物活性炭分别在浓度为0.3 mg/m3甲醛环境中进行吸附实验。结果表示:改性活性炭表面的碳原子和锰原子可对甲醛产生化学吸附,30 g负载锰氧化物活性炭在浓度为0.3 mg/m~3甲醛环境中的甲醛去除率高达80%。相比未负载之前提高了一倍;活性炭的不同用量对甲醛的吸附也会有不同的影响,改性活性炭最佳吸附量30 g,普通活性炭最佳吸附量100 g。     

低浓度挥发性有机废气的吸附净化

吸附净化是处理低浓度挥发性有机废气(≤1000 mg/m3)的有效方法之一。整体式蜂窝状活性炭由于其开孔道结构,压降小,是比较理想的吸附剂。考察了甲苯浓度、空速、吸附-脱附循环次数和表面改性等对整体式蜂窝状活性炭吸附性能的影响,取得了较好的净化效果。结果表明,当吸附温度为25°C,气体空速为10000 h-1,甲苯浓度为500 mg/m3时,对甲苯的吸附率为6.5wt%,当脱附温度为250°C时,甲苯基本脱附完全。     

磷酸改性秸秆基活性炭的吸附性能研究

通过磷酸改性处理活性炭,考察改性前后活性炭对亚甲基蓝吸附量的变化。关于活性炭对亚甲基蓝吸附行为的描述采用Langmuir和Freundlich吸附等温线模型。进一步研究了活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学性质。试验改变因素包括吸附时间、吸附温度、亚甲基蓝溶液体积和活性炭投加量,探究这些因素对亚甲基蓝去除的影响。结果表明:质量分数为60%磷酸改性活性炭在吸附时间30 min、亚甲基蓝溶液体积40 m L、活性炭投加量0. 4 g、温度70℃时对亚甲基蓝的清除率最好。Langmuir等温模型能更好地拟合试验结果。活性炭吸附亚甲基蓝的动力学曲线更符合准二级动力学模型。研究表明磷酸改性的秸秆基活性炭对亚甲基蓝具有较好的吸附效果。     

活性炭改性及在发黄偏二甲肼脱色中的应用

用活性炭吸附法对发黄偏二甲肼进行脱色处理.用浓氨水、1 mol/L的NH_4Cl溶液和0.5 mol/L的NaOH溶液对活性炭进行改性.结果表明,改性后的活性炭表面含氧酸性官能团的数量降低,碱性官能团的数量增加.由吸附等温线可知,偏二甲肼中氧化杂质在活性炭上的吸附过程是放热的,NaOH改性后活性炭的吸附量及对发黄偏二甲肼的脱色效果均大于原活性炭.     

活性炭的改性及其对苯酚吸附行为的研究

通过正交试验的方法,优化活性炭的改性条件;并以活性炭为载体,氢氧化钠溶液为改性剂,在最优条件下制备改性活性炭;测定了改性前后活性炭的比表面积及表面酸性官能团的含量;考察了改性前后活性炭对苯酚的吸附行为。结果表明,在NaOH溶液浓度为0．1mol／l,浸渍时间为3h,活化时间为3h,活化温度为400℃的情况下,改性活性炭吸附效果最佳,苯酚吸附量为149．05mg／g,比未改性活性炭的吸附量提高了61．97％;NaOH-改性活性炭的比表面积为1046．10m2／g,比未改性活性炭的比表面积增加了12．42％,改性后表面的酸性基团含量降低,碱性增强;Freundlich和Langmuir二种等温线模型均能较好的反应活性炭对苯酚的吸附行为,其中Freundlich模型更为理想。     

硫酸改性活性炭对Li~+吸附的影响

以不同浓度的硫酸对活性炭进行酸化处理,并考察活性炭添加量、改性方式对Li⁺吸附效果的影响,同时与未处理的活性炭进行比较。结果表明,利用H_2SO_4、改性活性炭的吸附效果最佳条件为40%H_2SO_4,改性时间6 h,改性温度60℃,吸附量与原炭相比提升了1.54 mg/g。在锂离子浓度为100 mg/L的溶液中加入活性炭,当添加量为0.6 g时,去除率最大为85.6%,同等投加量下与原炭相比,去除率提升了15.2%。     

硫酸改性活性炭对Li~+吸附的影响

以不同浓度的硫酸对活性炭进行酸化处理,并考察活性炭添加量、改性方式对Li~+吸附效果的影响,同时与未处理的活性炭进行比较。结果表明,利用H_2SO_4、改性活性炭的吸附效果最佳条件为40%H_2SO_4,改性时间6 h,改性温度60℃,吸附量与原炭相比提升了1.54 mg/g。在锂离子浓度为100 mg/L的溶液中加入活性炭,当添加量为0.6 g时,去除率最大为85.6%,同等投加量下与原炭相比,去除率提升了15.2%。     

改性活性炭对染料废水的吸附性能研究

采用化学氧化改性活性炭来处理染料废水,通过Boehmd官能团滴定法、扫描电子显微镜以及傅里叶红外光谱仪对活性炭的含氧官能团和微观结构进行研究。分析了改性活性炭在不同的投加量、初始浓度、吸附时间、温度、溶液p H值等反应条件下对亚甲基蓝溶液吸附效果的影响。结果表明:随着硝酸体积分数的增大,改性活性炭所含含氧官能团越多,孔结构越明显;当活性炭的投加量为0.5g,亚甲基蓝溶液的浓度为15 mg/L,时间为210 min时,吸附接近平衡,随着溶液p H的升高,活性炭对亚甲基蓝的去除率提高,最高可达88.3%。     

硝酸改性活性炭吸附双酚A的实验研究

采用硝酸氧化法对活性炭(AC)进行改性,考察改性前后活性炭的孔面结构与表面性质的变化,并进行双酚A吸附特性的对比。BET分析表明,改性后活性炭(MAC)虽然比表面积减小,但总孔容增大,平均孔径也由改性前的1.87nm增大到2.01nm。FTIR分析表明,MAC的表面引入羧酸等含氧基团,减少了醌基等基团。AC的双酚A的平衡吸附量约为3.72mg/g,且随初始浓度的增大,吸附量变化不大,而MAC对双酚A的平衡吸附量随初始浓度增大而明显增大,当溶液初始浓度为100mg/L时,最大吸附量在5.78mg/g左右。说明硝酸改性活性炭更利于对双酚A的吸附。     

兰炭尾气中烷烃化合物的净化处理研究

提出采用改性活性炭纤维吸附兰炭尾气中烷烃化合物,以减少大气环境污染。试验结果表明,在室温下,采取无机盐熔融改性活性炭纤维,对5.0 m/s流速的甲烷饱和吸附量为712 mg/g,对兰炭尾气中烷烃化合物的饱和吸附量为626 mg/g,吸附剂再生后仍可保持90%以上首次吸附能力。改性活性炭纤维对兰炭尾气中烷烃化合物具有较高吸附作用,且循环性能良好,因此适于相关行业的尾气处理。     

酸、碱改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能

分别采用硝酸和氢氧化钠对活性炭进行改性,利用比表面积及孔径分析仪（BET）、扫描电镜（SEM）、Boehm滴定法对活性炭物化性质进行表征,测试改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能。结果表明,经过酸、碱改性后的活性炭比表面积、总孔容、微孔孔容均有所增大。酸改性表面酸性基团增加,碱改性后活性炭酸性基团减少。酸改性后的活性炭对甲醇、甲苯吸附能力有所下降,后经碱改性的活性炭吸附能力均有不同程度的提高。单组分吸附实验时,甲醇穿透曲线斜率要大于甲苯,穿透时间早于甲苯。在多组分吸附过程中会出现甲苯取代甲醇的吸附现象,使得已经被吸附的甲醇发生脱附,此时甲醇的出口浓度大于进口浓度,形成峰值效应。     

改性活性炭对亚甲基蓝与Cd~(2+)复合污染物的吸附性能研究

探究改性活性炭对模拟的阳离子染料印染废水亚甲基蓝/Cd⁽²⁺⁾混合溶液的吸附效果及其吸附机理。结果表明,改性活性炭对亚甲基蓝/Cd(2+)混合溶液的吸附效果及其吸附机理。结果表明,改性活性炭对亚甲基蓝/Cd⁽²⁺⁾混合溶液的吸附过程中,亚甲基蓝和Cd(2+)混合溶液的吸附过程中,亚甲基蓝和Cd⁽²⁺⁾存在竞争吸附与静电排斥作用,造成改性活性炭对Cd(2+)存在竞争吸附与静电排斥作用,造成改性活性炭对Cd⁽²⁺⁾的吸附性能降低。改性活性炭对模拟的阳离子染料溶液中两种污染物的吸附符合Langmuir模型,吸附动力学属于准二级动力学模型。对亚甲基蓝和Cd(2+)的吸附性能降低。改性活性炭对模拟的阳离子染料溶液中两种污染物的吸附符合Langmuir模型,吸附动力学属于准二级动力学模型。对亚甲基蓝和Cd⁽²⁺⁾的吸附分别为物理吸附和物理与化学吸附共同作用的单分子层吸附。