氮化碳基纳米复合材料在重金属去除方面研究进展

石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。     

高性能酚醛树脂基活性炭的制备及应用

高性能酚醛树脂基活性炭是近年发展起来的一种新型高效吸附功能材料,其越来越广泛地受到重视,并在许多领域得到推广应用.概述了酚醛树脂基活性炭的制备方法、性能及其应用进展和主要研究方向.     

氮化碳基纳米复合材料在重金属去除方面研究进展（英文）

石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料,在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中,氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究,及其在重金属离子废水中的去除应用,以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。     

酚醛树脂基多孔炭的制备及应用研究进展

酚醛树脂是一种常用的活性炭碳源,其独特的优势使其受到科研工作者的青睐。由于孔结构是影响活性炭性能和应用的主要因素,孔径调控是多孔炭制备过程的关键。常用的孔径调控方法有金属催化,添加造孔剂以及模板法。通过不同的造孔方法制备的酚醛树脂基多孔炭在环保、电化学、医药催化等领域有着广泛的用途。综述了酚醛树脂基多孔炭的制备和常用的孔径调控方法以及近年来主要的应用,并对其以后的研究和应用进行了展望。     

剩余污泥制活性炭及其应用研究进展

城市污水处理设施运行过程中,会产生大量的剩余污泥,处理不当会对环境造成很大的污染。综述了国内外制备污泥活性炭的技术,根据其在废水、废气治理中的研究现状,讨论了对废水中的重金属、高浓度难降解有机污染物的吸附效果,并阐述了对废气中的含硫化合物的去除情况。为了实现废物资源化和达到以废治废的目的,提出了将污水厂的剩余污泥用于制备污泥活性炭吸附污水处理过程中产生的恶臭气体的研究思路。     

污泥活性炭的制备及其在污水处理中的应用研究现状

市政污水处理厂在处理污水的同时会产生大量污泥,如果处理不当,将会造成严重的环境污染和资源浪费。污泥制备吸附剂因能使其稳定化而展现出特殊前景。利用市政污泥制备活性炭,不仅可以实现污泥的资源化利用,而且可以生产用途广泛的廉价吸附材料,具有良好的环境效益和社会效益,引起国内外研究者的高度关注和深入研究。综述了国内外污泥活性炭的制备研究进展及其在污水处理中的应用研究现状,综合分析了污泥活性炭对废水中污染物的吸附效果。     

植物基活性炭前驱体及制备方法研究进展

活性炭以其发达的孔隙结构、高比表面积、高吸附率、良好的化学稳定性等优点而备受关注。综述了植物基活性炭前驱体的主要种类和研究进展,详细介绍了制备活性炭的主要方法,即物理活化法、化学活化法和物理化学耦合法。通过比较不同活化方法、不同活化剂所制备的活性炭性能,分析了不同活化方法的优势和不足,并展望了植物基活性炭未来的研究方向。     

活性炭活化机理与再生研究进展

对活性炭制备的活化机理和再生进行了综述,探讨了水蒸气活化、二氧化碳活化、氯化锌活化、磷酸活化和氢氧化钾活化的活化机理,重点阐述了木质废弃物和城市污水污泥等固体废弃物为原料制备活性炭,介绍了几种活性炭再生的主要方法:热再生法、化学药品再生法、超临界萃取再生法和生物再生法等。最后介绍了活性炭未来的研究方向。     

纳米TiO2在环境领域应用的研究进展

纳米TiO2作为光催化剂在废水废气净化、抗菌环保等领域有着广泛的应用.简述了纳米TiO2的液相制备方法,总结了纳米TiO2在环境领域应用的研究进展及其发展方向.     

ACF的制备及其在VOCs回收中的应用进展

总结了活性炭纤维的制备工艺及发展趋势和前景,指出了活性炭纤维作为吸附剂的特点,如吸附容量大,吸附/解吸速率快等,并根据这些特点介绍了活性炭纤维目前的应用领域.挥发性有机废气危害性大,故详细地分析了活性炭纤维在挥发性有机废气回收中的应用,并指出此应用今后发展方向.     

活性炭的制备及应用新进展

综述了活性炭材料研究开发的新进展。重点介绍了煤、石油焦、沥青基活性炭的制备方法及针对不同用途的活性炭改性技术，为选择合适的活化方法和制备特殊功能的改性活性炭提供了参考。     

A/O脱氮工艺中外碳源投加控制器的建立与研究

反硝化需要以有机碳源为电子供体,当污水厂进水COD／TN较低时将会抑制反硝化反应的顺利进行,为了提高脱氮效率,需外投碳源。为了有效控制外碳源投加量,本文根据活性污泥数学模型建立了外碳源投加前馈—反馈控制器,确定维持缺氧区末端硝酸氮浓度为1mg／L时,能实现以尽可能少的外碳源投量大大降低出水硝酸氮和总氮浓度的目的。模拟表明该控制器抗冲击负荷能力强,响应快,易于在线控制,可显著提高污水厂脱氮效率。     

水蒸气二氧化碳共活化制备聚苯胺基活性碳在离子液体超级电容器中的应用

通过水蒸气二氧化碳(H 2O(gas)-CO₂)共活化的物理活化方法制备聚苯胺基活性碳被广泛应用于商业活性碳的规模化生产,相比于化学活化方法,该方法制备的活化产物无活化剂残留、清洗简单且工艺过程环保。以聚苯胺为原料,探究了H 2O(gas)的量和CO₂分压对活化产物的影响。采用氮气吸/脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征手段系统研究了活性碳的孔径分布及孔道结构,采用电化学工作站研究了活性碳作为离子液体电容器电极材料的电化学性能。当H 2O(gas)和碳化产物的质量比为4∶1、CO₂分压为0.6时,所制备活性碳的比表面积和孔体积可分别达到2357 m²·g^-1和1.45 cm 3·g^-1。该样品具有丰富的中孔和大孔结构,且中孔比表面积占总比表面积的比率约为40%。采用离子电解液时,该样品作为电容器的电极材料具有较高的容量,在0.1 A·g^-1的电流密度下容量可达到203 F·g^-1,并拥有优异的倍率性能以及良好的循环稳定性,在10000次循环(5 A·g^-1)后具有91%的容量保持率。采用有机电解液时,其在1 A·g^-1的电流密度下容量可达134 F·g^-1,且在10 A·g^-1的大电流密度下容量保持率达100%。该活性碳在离子电解液和有机电解液中均具有的优异电化学性能,可归因于其丰富的中孔和大孔结构极大地减少了离子迁移阻力,从而提升了其倍率性能和在离子电解液中的循环性能。     

沥青基球形活性炭的制备及其应用进展

沥青基球形活性炭是一种物理性能和吸附性能优异的新型炭材料。概述了沥青基球形活性炭的制备工艺，重点介绍并比较了沥青球的几种制备方法及球形活性炭的应用进展。     

Advances in tailoring resorcinol-formaldehyde organic and carbon gels

An overview on the preparation and properties of resorcinol-formaldehyde (RF) organic and carbon gels reveals the fascinating and remarkably flexible properties of RF carbon and organic gels and how these properties are related to the synthesis and processing conditions. The structural properties can be easily tailored by rigidly controlling such conditions. However, slight variations in some conditions may cause drastic variations in the structural characteristics, and hence properties. Therefore, the effects of different conditions must be well-understood before attempting to tailor organic or carbon gels to specific applications. The most important factors that affect the properties of an organic gel are the precursor concentrations, the catalyst type and concentration, the time and temperature of curing, and the drying method. In addition to these factors, characteristics of activated carbon gels also depend on the pyrolysis temperature and the activation method. These conditions impact the structural and performance characteristics significantly.     

碳纤维树脂基复合材料及成型工艺与应用研究进展

目的 碳纤维树脂基复合材料的可设计性和性能优越性使得碳纤维及其树脂基复合材料的应用范围不断拓展.文章简述了碳纤维的性能、发展和分类,研究碳纤维树脂基复合材料的性能影响因素、成型工艺及应用领域,探索其未来研究的发展方向.方法 采用文献调研法,梳理和汇总国内外关于碳纤维树脂基复合材料的制备及应用研究,分析国内外关于其性能影响因素、成型工艺和应用领域的研究进展.结论 碳纤维树脂基复合材料性能受碳纤维含量、基体和碳纤维界面结合性能等因素的影响.国内碳纤维树脂基复合材料的成型技术主要以传统成型工艺为主,不同性能要求和结构特点的构件采用不同成型工艺.应用范围从航空航天、军工领域不断拓展至民用领域,生产制备的高效能化和低成本化是其未来发展方向.此外,环境问题及碳纤维的回收利用是未来碳纤维及其复合材料应用的关键问题.     

气凝胶在气体吸附净化中的应用研究进展

气凝胶(Aerogels)是一种以空气为介质的轻质多孔性凝聚态物质,由胶体粒子或高聚物分子相互聚集构成独特的纳米多孔三维网络结构。气凝胶的颗粒相和孔隙尺寸均为纳米量级,具有相当高的比表面积和孔隙率、可调控的开放孔隙结构、易于化学修饰的表面以及多样化的种类和形态,其气体吸附量可比同等条件下活性炭吸附量高两个数量级,因此在气体吸附净化领域逐渐受到人们的广泛关注。目前,气体吸附净化领域研究较多的气凝胶主要是SiO_2气凝胶和炭气凝胶。此外,近年来对金属氧化物气凝胶以及SiC气凝胶、石墨烯气凝胶、生物质基气凝胶等新型气凝胶的气体吸附应用也有相应的研究报道。吸附材料对目标气体需要同时具有较高的吸附容量和良好的选择性吸附能力。气凝胶的高比表面积和多孔性质提供了众多的吸附位点,但仅依靠自身物理吸附作用的吸附量有限,对目标气体的选择性不高,在实际吸附应用中,往往由于共存气体组分的竞争吸附影响对目标气体的吸附性能。因此,为了进一步提升气凝胶的吸附容量,提高对目标气体的选择性,研究人员围绕气凝胶修饰改性进行了大量的研究探索工作,并取得了一定的进展。目前,气凝胶吸附净化研究报道的目标气体主要是温室气体CO_2和大气中主要的污染物挥发性有机化合物(VOCs)。针对目标气体的不同可分别通过氨基功能化、氮掺杂等方法引入碱性位点或通过引入非极性官能团对气凝胶进行疏水改性,以提升气凝胶对CO_2或VOCs的吸附量和选择性。所采用的修饰改性方式主要有以下两种:一是在湿凝胶形成后或超临界干燥后通过嫁接、浸渍等手段对气凝胶表面进行功能化改性,通过引入特定的官能团或活性组分提升气凝胶对目标气体的吸附量和选择性;另一种是在溶胶-凝胶反应过程中引入功能化前驱体,在分子或纳米尺度上赋予气凝胶网络特定的性能,进而有效平衡活性组分稳定性和对目标气体的吸附性能。此外,对于炭气凝胶,还可通过活化进一步增大比表面积,改善孔隙结构和表面化学性质,从而实现对目标气体污染物吸附性能的优化。本文归纳了各类气凝胶在CO_2与VOCs吸附净化方面的研究进展,介绍了气凝胶的制备过程和结构特点,讨论并对比了不同气凝胶对目标气体的吸附性能与吸附机理,总结了当前气体吸附净化研究中对气凝胶进行修饰改性的主要方法,最后指出提高气凝胶的结构稳定性和吸附速率、设计可同时吸附多种目标气体的气凝胶、缩短制备周期并降低成本是未来研究工作的重点。     

炭材料负载金属催化剂在活化过硫酸盐中的应用进展

近年来,基于硫酸根自由基的高级氧化技术在环境污染治理中的应用受到越来越广泛的关注,而炭材料负载金属催化剂在活化过硫酸盐去除环境污染物方面展示出巨大的优势。全面总结了炭材料负载金属离子、金属单质、金属氧化物等而制备的不同催化剂在活化过硫酸盐中的作用机制以及对污染物的降解效果等方面的研究进展,并指出了该类催化剂在活化过硫酸盐氧化中的应用前景与未来的研究方向。     

活性炭在防治大气污染方面的应用研究与展望

作为一种优良的吸附剂,活性炭在防治气体污染物方面得到了广泛应用。结合国内外相关研究进展,评述了活性炭的结构性能及在大气污染中的应用。分析表明,大量的微孔可提供充足的活性位,有利于活性炭吸附分子直径较小的气体污染物。同时,阐述了其现状及发展前景,指出利用废弃物制备活性炭意义重大。