XHIT型中孔煤质炭饱和态特性及热再生回用效能

对XHIT型中孔煤质炭构建的生物增强活性炭中试(处理体积流量1.0 m~3/h)净水效能、饱和炭(S-XHIT)特性、热再生条件及再生炭(TR-XHIT)回用效能进行了研究。结果表明,XHIT累计可处理水量和COD_(Mn)总量分别为96.06 m~3/kg(562 d)和121.0 mg/g。S-XHIT表面生物量达到44.52 mmol/g,比表面积(S_(BET))、总孔容(V_T)和中孔容(V_(me))的降低率分别为33.90%、54.77%和59.85%。热解失量和响应曲面实验表明,热再生优化炭化和活化温度分别为600℃(15 min)和820℃(120 min),该条件下TR-XHIT的失量率为10.77%;S_(BET)、V_T和V_(mes)分别达到1 018 m~2/g、0.885 6 cm~3/g和0.532 6 cm~3/g。基于RT-XHIT构建的BEAC中试工艺体系累计可处理水量和有机污染物总量分别为65.18 m~3/kg(404 d)和91.75 mg/kg。     

活性炭纤维的表面改性及其电化学性能研究

用质量分数65%的浓硝酸分别浸渍炭化前和炭化后的蚕茧,然后在不同温度条件下进行热处理,得到改性活性炭纤维材料。利用低温氮气吸附-脱附仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对改性前后活性炭纤维材料的孔结构和电化学性能进行分析表征。用循环伏安、交流阻抗和恒流充放电等测试方法研究了活性炭纤维电极材料的炭化温度和炭化顺序对中孔炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明:随着炭化温度的升高,活性炭纤维电极材料比表面积和孔容逐渐增加;炭化温度为600℃时,采用先炭化后吸附方法制备的活性炭纤维电极材料比电容可以达到124.56F/g,比先吸附后炭化制备的样品比电容(82.69F/g)提高了约51%。     

预臭氧对深度工艺去除臭味和有机物的影响

采用中试研究臭氧生物活性炭深度处理工艺去除太湖水的臭味,考察臭味浓度变化以及预臭氧投加量对深度工艺去除土臭素和二甲基异茨醇的效果和影响。试验结果表明,在试验的臭味浓度变化范围内以及有预臭氧的情况下,深度工艺可有效去除臭味,出水的臭味浓度满足国家水质标准。试验还发现,砂滤在去除臭味上起到重要的作用,并与生物活性炭存在互补关系。     

MoS2/核桃壳活性炭复合纳米材料的制备及其电催化析氢性能研究

以钼酸铵为钼源、硫脲为硫源,使用核桃壳活性炭通过水热法成功制备二硫化钼(MoS_2)/核桃壳活性炭复合纳米材料。研究了MoS_2含量对复合纳米材料形貌、尺寸及电化学性能的影响,通过X射线粉末衍射仪、冷场发射扫描电子显微镜、比表面积及孔隙度分析仪、线性扫描伏安法对复合纳米材料的结构、形貌、电化学性能进行分析和表征。结果表明,MoS_2质量分数为80%的MoS_2/核桃壳活性炭复合纳米材料的电催化析氢反应活性最好。     

响应面法优化活性炭制备工艺及其吸附机理

将废弃物石莼与褐煤进行低温共热解,再将共热解半焦用KOH活化制备高性能活性炭材料,Box-Behnken中心组合设计-响应面法优化碱炭比、活化时间、活化温度对吸附性能的影响。结果表明:建立的2个二次多元模型方程均具有极高的显著性,失拟项不显著,方程的确定性系数高。由模型得出理论最佳工艺条件为碱炭比2.95、活化时间59.09 min、活化温度812.9℃。活性炭吸附废水亚甲基蓝的吸附过程符合拟二级动力学模型方程。     

废菌渣活性炭的制备及对废水中硝基苯的吸附

以废菌渣为原料制备活性炭，采用能量-色散光谱（EDS）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）进行表征，结果表明：活性炭表面具有多种官能团，有利于提高对硝基苯的吸附。并研究了活性炭吸附硝基苯的影响因素（pH、初始浓度、吸附时间、投加量）、吸附等温线及热力学。结果表明：在常温中性pH条件下，初始浓度为50mg/L，活性炭用量为0.15g时硝基苯去除率可达98%，出水水质满足《污水综合排放标准》（GB 8978－1996）中对硝基苯浓度低于2.0mg/L的要求。活性炭对硝基苯的吸附具有较快的吸附速率，即1min接近平衡。该吸附行为是自发放热反应，可以用Freundlich模型很好地拟合。废菌渣活性炭对硝基苯的吸附主要是疏水作用和氧化钼活化共同作用的结果。因此，以农业废弃物-废菌渣制备得到的废菌渣活性炭具有良好的经济实用性，可用于废水处理中，实现以废治废的目的。     

活性炭纤维阴极电-芬顿法处理煤气化废水

采用阴极E-Fenton法处理煤气化废水,对比石墨毡和活性炭纤维(ACF)为阴极材料的处理效果,利用傅里叶红外光谱(FT IR)表征处理前后的物质特征;并考察初始pH、电压、Fe~(2+)投加量对处理效果的影响。结果表明,ACF具有较高的表面积,可有效富集反应器中的氧气和有机物,从而取得较好的降解效果。E-Fenton法可破坏废水中的芳香结构或C=C不饱和结构,生成杂环芳烃类产物,未能完全矿化降解废水中的醇和酚羟基、脂环基、羧基、醚,缩醛或缩酮等官能团。ACF为阴极的E-Fenton法优化反应条件为:电解电压10 V,初始pH=3,Fe~(2+)的浓度0.4 mmol/L。在此条件下,COD去除率可达57%。