活性炭孔结构对甲苯及丙酮吸附性能的影响

采制3种活性炭样品进行甲苯、丙酮吸附实验,以重量法计算活性炭对甲苯、丙酮气体的饱和吸附率,并将活性炭物性参数与其关联。结果表明,活性炭物性与其对有机物的吸附性能密切相关,活性炭碘吸附值、总比表面积与甲苯吸附率成明显的负相关,较高中孔与总孔比(V_(mes)/V_t)会促进对甲苯的有效吸附;微孔比表面积和孔容积越大,活性炭对丙酮的吸附效果越好。此外,线性回归分析的结果表明,活性炭中孔径小于1.4 nm的微孔及合理的孔径分布对甲苯的吸附起主要作用,孔径1.67～2.22 nm是吸附丙酮的有效孔径。     

热改性活性炭吸附有机气体的性能

根据热重分析结果,确定了活性炭热改性的温度条件;采用Boehm滴定、傅式转换红外光谱仪（FTIR）、比表面积分析仪对活性炭表面物化性质进行了测试;以甲苯、丙酮、二氯乙烷、甲醇为吸附质,在283K下进行了固定床吸附实验,探讨了改性前后活性炭表面结构变化与吸附量之间的关系,同时计算了相应的动力学参数和吸附能。实验结果表明,热改性可以改善活性炭的孔径分布和改变表面官能团的分布,吸附量与有效孔容呈明显的线性关系;一阶动力学方程和二阶动力学方程均可描述四种吸附质在活性炭上的吸附过程;孔内扩散模型表明改性活性炭对有机气体的吸附速率均大于未改性活性炭;四种吸附质在活性炭上的吸附能均小于20kJ?mol-1,表明活性炭对四种有机气体以物理吸附为主。     

活性炭纤维对有机废水的吸附研究

以碱性木质素为原料通过静电纺丝法制备得到活性炭纤维。采用比表面积及孔径分析仪对活性炭纤维进行表征分析,同时以该活性炭纤维为吸附剂对甲苯、甲醇和丙酮3种有机废水进行吸附法净化处理,结果表明该活性炭纤维的比表面积达到807.77 m~2/g,孔容为0.484 cm~3/g,中值孔径为2.11 nm;活性炭纤维对3种有机废水具有一定的吸附净化效果,3种有机物中甲苯的吸附最快,吸附量最大;对甲苯、甲醇和丙酮的最大吸附量分别是229.12、156.68和103.34 mg/g。3种有机废水的吸附动力学分析结果表明:活性炭纤维对甲苯、甲醇和丙酮的吸附数据分别与准二阶模型、Werber-Morris模型和准一阶模型具有较好的拟合相关性。     

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。     

活性炭对甲苯的吸附及其等温线预测

以微波椰壳活性炭和微波再生后的活性炭吸附甲苯.测定了在20,30和40℃条件下甲苯在活性炭上的吸附等温线,采用Langmuir方程对实验数据进行拟合.结果表明,在30℃下椰壳活性炭和再生活性炭吸附甲苯的理论饱和吸附量分别为0.323 和0.273 g/g;采用Polanyi吸附势理论预测了苯在活性炭上的吸附等温线,其中...     

不同孔径活性炭吸附挥发性有机物的分子模拟

借助Materials Studio软件建立了0.902nm、1.997nm、3.000nm、4.000nm孔径的活性炭狭缝孔模型,采用巨正则蒙特卡洛模拟（Grand Canonical Monte Carlo）的模拟方法计算了其对挥发性有机物（VOCs,如异己烷、苯、甲苯、丙酮和甲醇）的吸附数据,考察了活性炭孔径的变化对VOCs吸附性能的影响,并对实际应用进行指导。模拟结果显示：活性炭对VOCs的吸附受孔径和吸附能的共同影响,在293.15K、各物质饱和蒸气压p₀下,随着孔径的增大,吸附质吸附剂之间的亲和力呈下降趋势。活性炭孔径由0.902nm增加到4.000nm对异己烷、苯、甲苯的饱和吸附量逐渐增大,而4.000nm孔径活性炭对丙酮饱和吸附量小于3.000nm孔径活性炭,3.000nm、4.000nm孔径活性炭对甲醇饱和吸附量小于1.997nm孔径活性炭。在工业废气VOCs吸附回收中选择0.902～1.997nm孔径活性炭能够达到最佳效果。     

酸改性活性炭对甲苯、甲醇的吸附性能

分别用1 mol·L^-1硝酸、1 mol·L^-1盐酸、1 mol·L^-1硫酸对商业活性炭进行浸渍改性。采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅里叶转换红外光谱(FTIR)对活性炭的物化性质进行表征。以甲苯、甲醇为吸附质,在283 K下进行了固定床吸附实验。研究表明:酸改性能去除表面碱性基团,显著增加表面酸性含氧官能团的含量;酸改性活性炭的吸附量与其比表面积、总孔容、微孔孔容、表面总酸性官能团呈现出良好的线性关系;Langmuir方程比Freundlich方程更加适合描述甲苯、甲醇在活性炭上的吸附;甲醇在活性炭上为物理吸附,甲苯在活性炭上以物理吸附为主,与表面官能团之间的化学键作用能增强甲苯吸附量;甲苯、甲醇在活性炭上的微孔有效扩散系数的大小顺序为:AC-N>AC-1>AC-S>AC-C;并且甲醇的微孔有效扩散系数大于甲苯。     

膨胀石墨与活性炭对工业油吸附性的对比研究

选用膨胀体积为150、250、350 mL/g的膨胀石墨和活性炭为吸附剂,以汽油、煤油、柴油、真空泵油和汽机油为吸附质,采用重量法测定了吸附剂对吸附质的吸附性能,实验结果表明：膨胀体积为350 mL/g的膨胀石墨对吸附质的吸附量分别为40、47、52、64、70 g,活性炭的吸附量分别为3.02、3.04、3.08、3.1、3.4 g;膨胀石墨的滞留吸附量分别减少至8、10、17、24、30 g,活性炭的滞留吸附量变化不大.对比了不同膨胀体积的膨胀石墨和活性炭对吸附质的吸附性能,膨胀体积越大,吸附量越大.用SEM和TEM对膨胀石墨的形貌进行了表征,探讨了吸附和滞留吸附的机理.     

活性炭对Cs,S的吸附性能研究

借助多种现代方法对几类活性炭材料的吸附性能进行了比较分析,并以其对Cs、S的吸附实验为基础,研究了影响活性步吸附性能的几个因素：吸附材料物性、温度、吸附质、循环次数等。并对其吸附理论进行了初步探讨,认为微孔填充机理能较好地解释活性炭的吸附特性。     

苯系物在活性炭上吸附过程的研究

以苯、甲苯和间二甲苯二组分及三组分混合物为吸附质,研究了在不同流速和不同柱高下在活性炭固定床上的等温吸附过程.对建立的模型采用正交配点法和四阶龙格-库塔法求解.结果表明,正交配点法具有上机前处理量少、计算量少的优点,计算结果与实验值吻合良好.     

化学吸附制冷用氯化锶复合吸附剂的制冷性能

对以SrCl₂、活性炭为吸附剂,NH₃为制冷剂所组成的吸附式制冷工质对的吸附性能进行了研究。拟解决SrCl₂吸附剂颗粒强度不高、长期使用后易出现膨胀粉化、吸附床传热传质性能下降等问题,将SrCl₂分别与活性炭、CaSO₄按质量比4∶1复配,进行吸附制冷性能实验。并对SrCl₂的吸附机理及CaSO₄的胶凝作用进行了探讨。实验结果表明：温度是过程的控制因素,在100℃时,SrCl₂/活性炭、SrCl₂/CaSO₄复合吸附剂的单位脱胶凝剂基吸附剂制冷量分别是SrCl₂的2.1倍和1.4倍。对吸附剂比表面积及孔结构进行表征,结果显示：SrCl₂/CaSO₄复合吸附剂的比表面积和孔结构保持良好;SrCl₂/活性炭复合吸附剂的比表面积和孔容明显增大,孔结构得到了改善。     

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。     

不同结构活性炭对CO_2、CH_4、N_2及O_2的吸附分离性能

制备了比表面积为1943 m2/g的纯微孔活性炭AC-1和比表面积为1567 m2/g,中孔比例为47.18%的活性炭AC-2.分别以AC-1及AC-2为吸附剂测定CO2、CH4、N2和O2的298 K吸附等温线,考察了两种活性炭对CO2/N2、CO2/CH4及CH4/N2气体混合物的吸附分离性能.实验结果表明,孔结构是影响吸附剂吸附分离性能的主要因素.富中孔活性炭AC-2较AC-1更适用于CO2/N2、CO2/CH4气体混和物的吸附分离,而微孔活性炭AC-1对CH4/N2混合体系的吸附分离性能优于AC-2.     

活性炭材料的孔结构调控及表面修饰

活性炭材料是一种性能优良的吸附剂,在环境治理方面具有重要的意义。活性炭材料的孔隙结构及表面性质决定了活性炭的性能,通过孔隙结构的调控和表面修饰可以提高其吸附性能。概述了活性炭的各种孔结构调控和表面修饰处理的方法,展望了其发展趋势。     

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.     

微波加热再生废弃针剂用活性炭的性能

采用微波加热再生废弃针剂用活性炭, 通过响应曲面法中模型的优化设计和分析, 研究了再生过程中的3个影响因子(再生温度、再生时间以及物料厚度)对所再生活性炭亚甲基蓝值和得率的影响, 并通过方差分析(ANOVA)研究了各个实验因子或交互作用对活性炭性能的影响。得到实验优化工艺条件为:再生温度700℃, 再生时间18min, 物料厚度20mm, 所再生活性炭亚甲基蓝值和得率分别为187.5mg/g, 65.20 %。此外, 再生活性炭比表面积高达962m²/g, 总孔体积为1.02mL/g, 平均孔径为4.27nm。     

沥青基活性碳纤维动态吸附甲苯的性能

以通用级沥青基碳纤维为原料,采用钴盐催化活化法,通过改变活化剂用量和活化时间制备出不同的活性碳纤维。研究了活性碳纤维的动态吸附甲苯以及再生性能。结果表明,活性碳纤维是一种优秀的甲苯吸附材料,其饱和吸附量受比表面积和孔径及其分布的影响。活性碳纤维对甲苯的动态吸附量达到1250 mg/g。20次吸脱附循环再生后,吸附量仍保持在900 mg/g。     

椰壳炭对肌酐吸附性能及动力学研究

采用水蒸气活化法制备得到微孔发达的椰壳活性炭,并研究其对肌酐的吸附性能。以850℃活化所得微孔率最高的活性炭为吸附剂,考察了活性炭投加量、吸附时间、溶液pH值及肌酐初始质量浓度对肌酐吸附性能的影响,并采用准一级、准二级动力学方程对实验数据进行拟合处理。结果表明,制备所得4种椰壳活性炭对肌酐均有较强的吸附能力;微孔率越高,吸附量越大;37℃下,椰壳活性炭对肌酐的吸附平衡时间为6 h,平衡吸附量达到97.88 mg/g;酸性环境更有利于肌酐吸附;平衡吸附量随肌酐初始质量浓度增加而升高;吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主。