双速率数学模型在煤质活性炭液相吸附方面的应用

本文用双速率数学模型拟合了煤质活性炭从溶液中吸附A_u(CN)_2、吸附碘的动力学曲线,计算了双速率数学模型参数,分析了模型参数与孔结构关系、孔结构对液相吸附速度的影响。结果表明,煤质活性炭从溶液中吸附A_u(CN)_2,吸附碘的速度低于椰壳活性炭的主要原因是大孔、中孔少。     

新型介孔碳的制备及对罗丹明B的吸附动力学研究

采用SBA-15氧化硅分子筛为模板制备有序介孔碳CMK-3,研究了CMK-3作为吸附剂在水溶液中对罗丹明B的吸附作用,同时研究了初始浓度、pH和温度对吸附的影响.结果表明随着初始浓度的增大、pH增加和温度升高,吸附量增大,但是在较低的pH下,吸附量增加的较小,当pH较高时,吸附量增加的较多.分别采用拟一级反应和拟二级反应模型考察了吸附动力学,并计算了这些动力学模型的速率常数.拟二级反应模型和实验数据之间有较好的相关性.     

高效氨吸附用载锌活性炭的结构表征及氨吸附动力学研究

采用不同浓度的ZnCl_2溶液对椰壳活性炭进行表面改性以制备高容量氨吸附用活性炭,并采用低温液氮吸附(BET)、扫描电镜(SEM)、Boehm滴定对改性前后活性炭的物理结构及表面含氧官能团进行了测定,同时以常温动态吸附对氨吸附容量及吸附动力学进行了研究,并对ZnCl_2活性炭氨吸附去除机理进行了分析。结果表明:改性后活性炭微孔数量减少,介孔比例提高;随ZnCl_2浓度的增加,活性炭的比表面积、孔容减小,平均孔径变大,介孔所占比例由23.00%增加到25.52%;改性后活性炭表面含氧官能团含量增加,质量比为11%的ZnCl_2浸渍的活性炭样品(AC3)总酸性含氧官能团增加最多,增加了0.259mmol·g~(-1)。浸渍ZnCl_2溶液改性对活性炭吸附氨性能的改善十分明显,样品AC3对氨气的吸附量(75.58 mg·g-1)为原始活性炭(12.5 mg·g-1)的6.05倍;吸附动力学模型研究得出,氨在改性前后活性炭样品上的吸附与准二阶动力学模型较符合,说明吸附反应过程为物理-化学联合吸附。     

活性炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以活性炭为吸附剂,亚甲基蓝(MB)为吸附质,考察了吸附剂用量、吸附时间、温度对活性炭去除亚甲基蓝的影响。分别采用伪一级、伪二级动力学模型和Langmuir,Freundlich吸附等温线模型对吸附动力学和等温线进行分析。实验表明,在活性炭用量为0.667 g/L,吸附时间为360 min,反应温度为298 K时,活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量为249.081 mg/g。吸附反应在前30 min内速率很快,并约在360 min内达到吸附平衡,吸附动力学符合伪二级动力学模型。吸附反应为放热反应,等温吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,相关系数高于0.99。活性炭对去除水中亚甲基蓝效果好,是一种优良的吸附剂。     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

不同活化剂对煤质活性炭孔隙结构影响

选取新疆呼图壁煤和山西大同煤为原料制备活性炭,研究不同活化剂对煤质活性炭孔隙结构的影响。根据煤样热重分析结果分别制备优质的炭化料,分别选取H_2O(g)活化与CO_2活化制得活性炭。活性炭的吸附性能以碘吸附值及亚甲蓝吸附值表征,活性炭的孔隙结构以N_2吸附-脱附等温线解析得到。试验结果表明:新疆呼图壁煤与山西大同煤采用H_2O(g)活化与CO_2活化制备的活性炭,其吸附性能及孔隙结构均较为优良,且受活化剂影响显著。相比H_2O(g)活化,CO_2活化促使活化反应缓慢有效地进行,有利于制得吸附性能、孔容积、比表面积与微孔结构均较为优良的活性炭。H_2O(g)活化有利于制得中孔结构发达、微孔孔径更为细小的活性炭。研究结果同时验证了通过选取不同的活化剂,可进行煤质活性炭孔隙结构的调变。     

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。     

多级介孔炭对刚果红染料吸附性能的研究

以商业硅胶为模板,采用硬模板法制备了多级介孔炭,并研究了其对水溶液中刚果红染料的吸附性能.研究结果表明制备的多级介孔炭具有高比表面,大孔容和集中孔径分布以及高效吸附脱除刚果红染料的性能.多级介孔炭对水溶液中刚果红的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,且在45℃具有最大吸附量,为446.89mg·g-1.吸附动力学研究表明动力学数据遵循拟二级动力学模型.热力学研究发现,在25～45℃内,刚果红在多级介孔炭上的吸附行为时吸热过程,且是自发进行的.     

热解活化法制备高吸附性能椰壳活性炭

以椰壳为原料,采用高温直接热解活化法制备高吸附性能活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。研究结果表明,活化温度为 900 ℃,热解活化时间为 8 h,升温速率为 10 ℃/min,制得碘吸附值为 1 628.54 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 375 mg/g 的高吸附性能椰壳活性炭,得率为 9.41 %。氮气吸附实验结果表明,该活性炭比表面积 1 723 m²/g、总孔容积 0.87 cm³/g、微孔容积 0.68 cm³/g、中孔容积0.18 cm³/g、平均孔径 2.03 nm。热解活化制备的椰壳活性炭样品性能优于市售水蒸气法椰壳净水活性炭国家标准。     

毛竹活性炭制备及其对含苯酚废水吸附的研究

毛竹活性炭是以毛竹废料为原料在850℃下,用二氧化碳作为活化剂活化预先浸渍硫酸亚铁毛竹来制备的。毛竹活性炭孔的物理性质用77K下氮气吸附等温线来表征。实验制备的活性炭对苯酚均具有较高的吸附性能和较快的吸附速率。在25℃下,通过静态和动态试验对活性炭吸附水中的苯酚进行了研究,测定了吸附等温线。用Freundlich和Langmuir方程来拟合吸附等温线,结果发现毛竹活性炭对苯酚的静态吸附较符合Langmuir等温式。苯酚的吸附动力学用拟一级和拟二级方程来研究。计算出动力学模型的吸附速率常数。结果证明该毛竹活性炭对苯酚的吸附符合拟二级动力学方程。研究证明实验制备的活性炭可以有效的去除苯酚。