粒径尺寸及表面改性对活性炭吸附甲苯效率的影响

甲苯是一种常见的挥发性有机化合物(VOCs),对人们健康危害极大。探究了不同粒径的活性炭对甲苯的吸附量,并使用碱溶液进行改性处理。实验结果表明随着活性炭粒径的减小,甲苯的吸附量逐步增加。当活性炭粒径小于150μm,甲苯吸附量的增量变小。甲苯吸附量与比表面积呈正比,相关度很高。使用浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液,固液比为1∶20 g/mL,改性粒径为150～300μm活性炭的改性效果较佳,达到11.36%。     

竹炭粒径对竹活性炭的吸附性能与孔结构的影响

研究了竹炭粒径对KOH活化法制备的竹活性炭吸附性能和孔结构的影响。结果表明,竹炭粒径0.18~0.27 mm和0.55~0.88 mm时活化得率较高。竹活性炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值都随竹炭粒径的减小而先减小后增大,与活性炭的比表面积BET和总孔容积变化趋势相一致;苯酚吸附值随竹炭粒径的减小而先增大后减小。竹炭粒径对竹活性炭碘吸附值和苯酚吸附值的影响较小,0.11~0.15 mm粒径竹炭制备的活性炭的亚甲基蓝吸附值最大。0.18~0.27 mm和0.55~0.88 mm粒径竹炭制备的活性炭的平均孔径较小,说明0.18~0.88 mm粒径竹炭制备的活性炭的微孔率相对较高,有利于在低分子质量气体吸附方面的应用。因此,竹炭制备高性能活性炭的较佳粒径为0.18~0.88 mm。     

煤重质组制备活性炭对亚甲基蓝和苯酚的吸附性能及机理研究

以童亭煤重质组族组分为原料,KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了碱炭比对活性炭孔结构及其吸附亚甲基蓝和苯酚性能的影响。结果表明,活性炭AC-4有最大的比表面积(3 752 m²/g),对2 000 mg/L的亚甲基蓝溶液吸附量达到最大,为1 996.74 mg/g,吸附率高达99.84%;而活性炭AC-2对120 mg/L的苯酚溶液吸附量达到最大,为107.08 mg/g,吸附率高达89.23%。活性炭对亚甲基蓝和苯酚有不同的吸附机制,对亚甲基蓝的吸附以孔隙填充为主,而对苯酚的吸附则以π-π相互作用为主。     

石油焦基高比表面积活性炭的制备

以石油焦为原料，采用KOH化学活化法考察了破炭比、活化温度、保温时间以及原料粘度对活性炭吸附性能的影响。结果表明：以石油焦为原料可制得比表面积大于3200m2／g的高比表面积活性炭。这种活性炭的碘吸附量、亚甲基蓝吸附量和苯吸附量为常规活性炭的2～4倍．且孔径分布窄，孔容大。     

腐殖酸负载载体对菲的吸附能效

土壤腐殖酸的吸附作用对多环芳烃等疏水性有机污染物的迁移产生影响。针对腐殖酸负载载体的吸附能效开展研究,利用不同粒径的玻璃珠(37～63、105～125、177～250和350～500μm)作为载体,从土壤中提取腐殖酸并负载其上进行菲的吸附对比试验,结果表明,菲在固液两相的分布规律符合Freundlich吸附等温式,粒径较小的材料(比表面积较大)负载效率高且整体吸附能力强。采用吸附能力系数与负载效率的比值评价吸附能效,表现为粒径较小的材料(比表面积较大)吸附能效反而偏低。本文为提高腐殖酸吸附能效的应用研究提供了理论基础。     

煤基制备活性炭及其吸附性能研究

采用化学活化法,以太原无烟煤为原料,采用NaOH热解和活化两步法制备了高比表面积煤基活性炭。研究了NaOH与无烟煤比例对HSSAAC孔结构和吸附性能的影响,采用低温氮吸附法测定其比表面积和孔结构。结果表明,最好条件下制备样品比表面积为820.49m2/g,为高比表面积的煤基活性炭,苯酚吸附测试证实样品表现出优异的苯酚吸附性能,吸附值为298mg/g。通过NaOH化学活化方法,太原无烟煤成为具有良好吸附能力的高比表面积活性炭的良好前体。     

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。     

含氧超高交联树脂的合成及其对苯酚的吸附性能

以苯甲醇和氯甲醚为原料,采用一锅法合成了一种新型含氧超高交联吸附树脂OCHR,并用红外、元素分析和BET法对其化学结构、比表面积及孔径分布进行了分析。结果表明：OCHR树脂比表面积可达525 m²/g,氧含量为6.50%。在相同条件下用XAD-4吸附树脂作对照,比较了它们对水溶液中苯酚的静态吸附能力,除此以外,对树脂OCHR对苯酚的吸附动力学也进行了研究。结果表明,在比表面积远小于XAD-4的情况下,OCHR对水溶液中苯酚的吸附量是XAD-4的2.22倍。树脂OCHR的优良吸附效果归因于树脂上含有的大量氧。     

木棉基活性炭纤维的结构与吸附性能

采用浸渍磷酸氢二铵及化学活化法制备了3种木棉基活性炭纤维,其中AK-1没有经过预氧化处理,AK-2先浸渍再经预氧化处理,AK-3先经预氧化处理再浸渍;表征了3种活性炭纤维的表面物理化学结构及吸附性能。结果表明:3种活性炭纤维的平均孔径均约为2nm;预氧化处理提高了纤维的比表面积和纤维表面的含氧基团含量。AK-1具有最大的苯酚吸附量为65.8mg/g;AK-3具有最大的亚甲基蓝吸附量为156.7mg/g;AK-2具有最大的比表面积为1518m2/g和最多的表面含氧基团,对苯酚和亚甲基蓝的吸附量均不高,说明表面含氧基团降低了纤维对苯酚和亚甲基蓝的吸附量。吸附动力学研究表明,木棉基活性炭纤维吸附苯酚和亚甲基蓝符合拟二级动力学方程。     

石油焦基高比表面积活性炭处理废水中苯酚的研究

探讨了高比表面积活性炭(HSAAC)吸附水中苯酚时,活性炭用量、pH值和吸附时间等因素对苯酚吸附量和去除率的影响。实验结果表明,HSAAC用量越大,去除效果越好。当HSAAC用量为0.2g.L-1时,去除率达94%以上;在酸性条件下HSAAC对苯酚的去除效果较好,当pH值小于6时,HSAAC对苯酚的去率可达95%以上;HSAAC对废水中苯酚的吸附主要发生在前十几小时;活性炭对苯酚的吸附量和残余质量浓度均随废水中苯酚浓度的增加而增加。用碱再生HSAAC,一次再生率达93.3%,二次再生率达到了86.7%,说明高比表面积活性炭在适宜条件下对苯酚具有较好的吸附性能和良好的再生效果。     

烟梗基活性炭的优化制备及对苯酚吸附动力学

为了优化制备烟梗基活性炭,经Minitab软件设计2~3全因素正交实验.比表面积作为活性炭制备的评价指标。通过微孔材料吸附仪和SEM表征活性炭;采用间歇吸附实验探索苯酚在活性炭上吸附特性和机理。由结果可知影响活性炭制备的最主要因素为ZnCl_2质量分数,且活性炭制备最佳条件为:活化温度500℃,ZnCl_2质量分数为30%,活化时间0.2 h。最佳条件下制备的活性炭比表面积为1 036 m~2/g,介孔占比68.9%。拟二级能更好地描述活性炭对苯酚的动力学吸附,Freundlich和Langmuir 2种模型均能很好描述活性炭对苯酚的等温吸附。制备活性炭3个主因素间的交互作用既不利于活性炭制备,同时也增加耗能,活性炭的孔结构一定程度上决定其吸附速率和能力,丰富的孔结构更利于吸附。     

微波改性粉煤灰深度处理垃圾渗滤液的研究

实验采用微波技术对粉煤灰进行活化改性,并对其在垃圾渗滤液深度处理中的吸附效果进行了研究。结果表明,粉煤灰最佳改性条件为微波功率420 W,活化时间10 min,粉煤灰粒径58μm。改性后粉煤灰的比表面积和孔隙度增大,吸附反应能力增强。对150 mL水样,当吸附时间为100 min、pH为5.8、改性粉煤灰投加量为4 g时,吸附反应效果最佳,此时垃圾渗滤液中的CODCr和色度去除率分别达46.05%和81.16%。     

利用芦苇黑液木质素制备活性炭吸附废水中的氯苯酚

以芦苇造纸黑液酸沉木质素为原料,使用流化床在500℃下炭化5 min,再将其与K2CO3以质量比11混合转入管式炉中在800℃下活化60 min.通过对氮气以及废水中氯苯酚的吸附表征,表明该法所制备的木质素微孔活性炭的比表面积可达900.6 m2/g,且吸附氯苯酚的性能良好,能快速达到266mg/g的吸附量.同时Langmuir吸附方程较Freundlich吸附方程能更好的描述该活性炭对氯苯酚的吸附过程.红外光谱说明活性炭中硅的存在;扫描电镜观察到活性炭多孔的生成.     

通过活性炭吸附法处理煤化工废水中苯酚的探究

以活性炭为吸附剂吸附煤化工废水中的苯酚,采用4-氨基抗吡啶吸光度法测定吸附后的废水中的苯酚含量。通过研究活性炭吸附时间、苯酚初始浓度、活性炭投加量、活性炭粒径、溶液pH值等因素对对苯酚去除率的影响,最终确定当酚含量和活性炭中的活性炭量为1:1000时,吸附在900分钟内达到吸附平衡。用200目活性炭在最佳苯酚初始浓度、溶液pH为弱酸性的条件下,静态吸附900 min,于502 nm波长处测定,苯酚的去除率达到97.13%。     

微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能

实验研究了两种典型活性炭对对二甲苯的气相吸附与脱附性能,分析了活性炭的孔隙结构、吸附与脱附温度对对二甲苯吸附量的影响规律.结果表明,随着吸附温度升高,活性炭吸附对二甲苯能力降低,吸附温度在30℃时,可以获得较高的吸附值;活性炭的中孔尺寸为1nm~2nm部分所占比表面积及比孔容越高,其吸附对二甲苯的性能越好.同时,两种活性炭气相吸附对二甲苯的量是其吸附升华萘量的1.10倍,表明用活性炭吸附对二甲苯方法来间接评价活性炭对萘的吸附量是可行的.     

乌兰布和沙漠与黄河沉积物磷的形态分析

本文用改进的SEDEX方法,对乌兰布和沙样和黄河上游沉积物进行了磷的形态提取分析,研究了乌兰布和沙漠不同粒径沙洋的各形态磷的差异及其与黄河沉积物各形态磷的关系。分析结果表明乌兰布和沙样130~150μm粒径的Ca-P、De-P、Or-P都比小于63μm粒径含量小。乌兰布和沙样和黄河上游沉积物无机磷的含量远远比有机磷的要高,其顺序为Ca-P>De-P>Fe-P>Or-P>可交换态磷。原样和100~120目(130~150μm)样品的可交换磷以化学吸附为主,而250目以上(<63μm)的样品则以物理吸附为主。     

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。     

TiO2/AC光催化剂的制备及苯酚光催化降解性能研究

以典型煤基活性炭为载体、椰壳活性炭为对比,采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载的TiO2光催化剂(TiO2/AC),应用X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见漫反射光谱和低温N2吸附等对复合光催化剂的晶相组成、表面形貌、孔结构等进行了表征,选取苯酚为模型化合物考察了复合光催化剂的光催化降解能力,并研究了活性炭种类及颗粒形貌对复合光催化剂活性的影响。结果表明,m(TiO2):m(AC)相同的条件下,TiO2在煤基活性炭上的负载率小于椰壳活性炭;其中,比表面积适中,大、中孔比例高的褐煤基活性炭更适合于作为光催化剂TiO2的载体;煤基复合光催化剂对于苯酚光催化降解效果优于椰壳基复合催化剂,对苯酚的降解效率优于等量的P25,达80%以上。     

改性活性炭的制备及其对气态汞的吸附研究

采用高温热处理法去除活性炭表面含氧官能团,并通过化学浸泡法分别将酚羟基和羧基添加到活性炭表面。利用氮气吸附-脱附、X射线衍射分析、X射线光电子能谱法对改性前后活性炭进行表征。研究发现：经高温热处理的活性炭比表面积增大为1139m2／g,孔径集中分布于1nm以下;热处理后活性炭内部晶格结构更加完整。经过化学改性后,酚羟基和羧基均可以一定比例负载到活性炭表面,且比表面积随着负载量增多而下降。对气态汞的吸附实验表明：经高温热处理的样品对气态汞的吸附能力与原始活性炭相比有所下降：当达到吸附饱和时,原始活性炭的吸附量为306．55μg／g,而经热处理的样品的吸附量是243．5μg／g;负载羧基的活性炭样品,其吸附容量高达865．3μg／g;负载酚羟基样品的吸附容量为133．1μg／g。由此得出结论：活性炭表面的含氧官能团对其吸附气态汞有重要影响,其中羧基的存在有利于对气态汞的吸附,而酚羟基的存在对气态汞的吸附不起促进作用。     

水蒸汽活化兰炭粉制备多级孔活性炭及性能表征

以兰炭粉为原料,水蒸汽为活化剂制备粉状活性炭。考察了水蒸汽流量、活化温度、活化时间、兰炭粉粒径对碘和亚甲蓝(MB)吸附值的影响。利用全自动吸附仪分析活性炭的比表面积和孔径分布,利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对活性炭表面官能团和活性炭的微晶结构进行表征。实验结果表明:活化温度、活化时间、水蒸汽流量和原料粒度对活性炭的收率和吸附性能都有较大影响。当兰炭粉粒径尺寸为0.9~1.0 mm、活化温度为800℃、活化时间为180 min、水蒸汽流量为50m L/h时,制备活性炭的碘吸附值最高达到1 109.48 mg/g,比表面积为786.82 m2/g。制得的活性炭以微孔和中孔为主,而且具有多级孔的特征。相对于兰炭粉而言,活性炭含氧、含氮官能团数量增多。