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以生物质炭为原料,采用氯化锌活化制备高比表面积微孔生物质活性炭,研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度与活化时间等条件对生物质活性炭吸附性能的影响,利用氮气吸附脱附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等技术对生物质活性炭表面微观结构、形貌特征及化学结构进行了分析。结果表明,制备生物质活性炭的适宜工艺条件为:浸渍比为3,活化剂质量分数为40%,活化温度为600℃,活化时间为90min。在该条件下制备的生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附值为213mg/g,超过国家水处理用活性炭一级品标准。经测试生物质活性炭的BET比表面积高达631.2m2/g,平均孔径2.23nm,总孔容为0.352cm3/g;孔隙结构发达,孔径分布狭窄,孔形状为排列整齐的蜂窝状结构,含有大量的微孔,84.4%的孔集中在2nm以内;表面存在醇羟基、羰基、醚、酚等含氧官能团。 相似文献
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利用生物质废料——棕榈壳,采用不同的浸渍方法制备高效活性炭。详细探讨了活化温度和浸渍剂(氢氧化钠)浓度对活性炭性能的影响。采用固定床吸附二氧化硫气体,评价了制备样品的吸附能力。还开展了解吸过程的研究,证明了二氧化硫与活性炭表面之间发生的化学吸附或化学反应。研究表明,采用前期浸渍方法制备活性炭时,原料表面的氢基团被钠置换,形成交联体,从而可获得较高的活性炭收率。而且,这些钠离子在二氧化碳活化阶段还起到催化作用。采用中期浸渍方法,氢氧化钠脱水后生成单质钠,夹杂在碳层中有利于微孔的形成,活化时与二氧化碳生成碳酸钠,可防止试样的过度烧失。采用后期浸渍方法时,由于氢氧化钠颗粒阻挡了活性炭的微孔通道,改变了活性炭的结构特性。但附着的氢氧化钠可通过生成亚硫酸钠,提高对二氧化硫的除去效果。 相似文献
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分别以稻壳、木屑及褐煤为原料用水蒸气活化法制备了活性炭,比较了所得活性炭的吸附性能和炭化料的反应活性,探明了造成不同原料活化特性差异的原因。结果表明,活化过程中生物质原料的反应活性优于褐煤,炭化料的活化速率遵循脱灰稻壳>木材炭化料>稻壳炭化料>褐煤炭化料。通过对炭化料进行元素分析、气化反应活性分析、BET、SEM、XRD、FTIR、XPS等物理和化学性质的表征,揭示了不同原料表现出不同活化特性的原因。结果表明,在相同炭化和活化条件下,原料挥发分越高,灰分越低,炭化料有机含氧量越高,则水蒸气的活化速率越快,更容易在短时间内制备出高性能的活性炭。 相似文献
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研究了污水处理厂污泥在制备泥质活性炭过程中的热解机理,利用热重(TG)分析仪和非等温技术对活化污泥的热解动力学进行了系统研究,分别对活化污泥低温热解段和中温热解段热失重微分(DTG)曲线峰值前后求解极限动力学参数和热解机理函数,结合Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法,采用双外推法确定了活化污泥的最概然热解机理函数. 结果表明,低温热解段DTG曲线峰值前后两部分的极限动力学参数反应活化能E和频率因子A分别为Ea?0=32.53 kJ/mol, lnAb?0=4.37;Ea?0=39.7 kJ/mol, lnAb?0=3.94(a为样品转化率,b为升温速率);中温热解段DTG峰值前后两部分的极限动力学参数分别为Ea?0=130.24 kJ/mol, lnAb?0=19.10;Ea?0=150.14 kJ/mol, lnAb?0=17.13. 活化污泥热解机理满足四阶段热解机理模型,热解机理依次为Mampel-Power法则(n=1/3)、3级化学反应、2级化学反应、Mampel-Power法则(n=3/2). 相似文献
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以城市污水厂二沉池污泥为主要原料、固体ZnCl2为活化剂,添加一定量锯末,在高温管式炉中采用化学活化法制备污泥活性炭,通过单因素实验考察了锯末添加率、盐料比、活化温度、活化时间对污泥活性炭吸附性能的影响. 结果表明,锯末添加量为20%、盐料质量比为2.0、活化温度为550℃、活化时间为15 min时,所得活性炭碘吸附性能最优,达679.25 mg/g;污泥活性炭具有发达的孔结构,其比表面积达609.68 m2/g,总孔容为0.51 cm3/g,平均孔径为3.51 nm. 相似文献
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以城市污水处理厂二沉池脱水污泥为原料,钛白废酸为活化剂,制备污泥活性炭(SAC),以H_2O_2为改性剂对SAC进行改性处理制备MAC。研究了改性剂质量分数、改性时间对吸附效果的影响,通过单因素实验得出最佳改性参数为:改性质量分数为10%、改性时间为60 min;该条件下,MAC的碘吸附值为493.40 mg/g、比表面积为1 021.45 m2/g、总孔容为0.622 8 mL/g、含氧官能团为1.792 5 mmol/g,分别较改性前提高了21.4%、35.5%、30.9%和8.44%。将MAC用于屠宰废水的处理,结果表明,当MAC质量浓度为12 g/L、振荡时间为50 min、pH维持不变时,屠宰废水中COD和TP的去除率分别为90.7%和98.5%。MAC对屠宰废水中COD的吸附符合Freundlich等温模型和准二级动力学模型。 相似文献
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以城市污水厂的剩余污泥为原料,采用不同活化方法制备活性炭吸附剂,并对影响活化产物吸附性能的因素进行了研究。结果表明,化学活化法制备的活性炭污泥吸附剂性能良好,其最佳制备条件为:活化剂ZnCl2与H2SO4的浓度均为5mol/L(ZnCl2与H2SO4的复配比例为2:1),活化温度550℃,固液比1:2.5,活化时间2h。 相似文献
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磷酸炭化-活化法制备污水厂污泥活性炭工艺 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了以污水厂污泥为原料、H3PO4为活化剂,采用炭化-活化法制备污泥活性炭,探讨了炭化温度、炭化时间、酸洗浓度、活化温度、活化时间的最佳工艺条件以及各因素对活性炭碘值的影响。结果表明:活化温度对碘值的影响最大,其次是炭化温度和炭化时间。酸洗浓度和活化时间对碘值的影响则比较小。最佳工艺条件为:炭化温度350 ℃ 、炭化时间50 min、酸洗浓度25%、活化温度380 ℃ 、活化时间50 min。该条件下可得到产率为48%、碘值为585.1 mg/g的活性炭。研究证实,污泥制得的活性炭可以用于处理难以降解的染料废水,当取0.5 g 污泥活性炭处理100 mL废水时其处理程度可达到99.97%。 相似文献
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《应用化工》2022,(10)
以污泥为原料,商品TiO_2为光催化剂,KOH为活化剂,采用一步法制备KOH活化污泥基活性炭负载TiO_2催化剂,并以亚甲基蓝(MB)为目标污染物进行光催化降解实验。结果表明,KOH活化污泥基活性炭负载TiO_2催化剂最佳制备条件为:TiO_2投加量为2%,KOH浓度为2 mol/L,固液比为1∶1.8 g/mL,升温速率为6℃/min,热解温度为550℃,热解时间为50 min。在pH为8,催化剂投加量为1.8 g/L,光照时间为180 min时,对MB光去除率达到了98.33%。通过X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)表征论证了该催化体系。 相似文献
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