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。     

污泥基活性炭制备改性及其吸附甲苯性能

以石化企业干化剩余活性污泥为炭源前体、ZnCl₂溶液为活化剂,在613℃条件下炭化70min制得了碘值为683.40mg/g、产率为55.5%的污泥基活性炭（SAC,sludge-based activated carbon）样品,并进一步利用不同浓度的HNO₃、H₂SO₄和H₂O₂溶液为改性剂对SAC氧化改性,通过碘值测定、BET、Boehm滴定、ICP、FTIR、XRD、SEM、TEM等手段对改性前后SAC样品进行了表征分析和对比研究。结果表明,HNO₃和H₂SO₄改性后SAC的BET比表面积、孔容、碘值均明显增加,可有效提高SAC吸附性能,当HNO₃浓度为0.5mol/L、H₂SO₄浓度为1.0mol/L时改性效果最好,动态吸附甲苯的吸附量较改性前分别提高了38.80%和27.19%,吸附穿透时间也明显延长;而对于H₂O₂溶液为改性剂,总体上不利于SAC吸附性能的提高。对甲苯吸附效果最好的几种改性SAC材料进行再生性能测试,均展现了良好的再生循环利用性能。     

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...     

热改性活性炭纤维对甲苯的吸附和分形分析

在氮气气氛中,N2的流量为100 mL/min,分别在450℃和950℃并均加热30 min制备了活性炭纤维的热改性样品,分别改性样品记为ACF1和ACF2。分别考察了未改性样品ACF0和改性样品ACF1及ACF2对低浓度甲苯的吸附等温线。基于甲苯吸附等温线,利用Mandelbrot分形理论对3种ACF样品进行了分形维数(Df)的分析,计算得到3种ACF样品的Df值分别为Df,0=2.542 5,Df,1=2.569 2,Df,2=2.573 4,从分形理论角度解释了热改性改善ACF吸附性能的原因。最后通过对ACF样品的表征数据验证了试验结果和ACF结构分形分析的正确性。     

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。     

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%。     

酸改性活性炭对盐酸四环素的吸附性能研究

利用分光光度法研究改性活性炭对盐酸四环素的吸附性能。结果表明：随吸附时间变化,在0～15 min吸附量快速上升,15 min后吸附量增速逐渐放缓。体系温度和吸附剂质量浓度的变化,会明显影响吸附量和吸附率。25℃时,吸附剂质量浓度达到170 mg/L,吸附率变化接近不变,为较优吸附方案。利用最优吸附条件,改性活性炭的吸附量与未改性活性炭相比提高了19%,其吸附率提高24%。吸附动力学研究表明,其对盐酸四环素的吸附更符合准二级动力学过程。改性活性炭对盐酸四环素的吸附性能相比改性前有明显改善,改性活性炭在净化环境水源中四环素具有潜在的应用价值。     

改性活性炭对染料废水的吸附性能研究

采用化学氧化改性活性炭来处理染料废水,通过Boehmd官能团滴定法、扫描电子显微镜以及傅里叶红外光谱仪对活性炭的含氧官能团和微观结构进行研究。分析了改性活性炭在不同的投加量、初始浓度、吸附时间、温度、溶液p H值等反应条件下对亚甲基蓝溶液吸附效果的影响。结果表明:随着硝酸体积分数的增大,改性活性炭所含含氧官能团越多,孔结构越明显;当活性炭的投加量为0.5g,亚甲基蓝溶液的浓度为15 mg/L,时间为210 min时,吸附接近平衡,随着溶液p H的升高,活性炭对亚甲基蓝的去除率提高,最高可达88.3%。     

活性炭微观结构调控与甲苯二胺选择性吸附研究

从活性炭、硅藻土、ZSM-5分子筛、人造沸石等常见多孔材料中,筛选出吸附性能较优的活性炭作为吸附剂,通过酸、碱等改性方法对活性炭孔结构和表面官能团进行调控,并采用静态吸附实验研究了改性活性炭吸附分离TDA焦油的效果。结果表明,活性炭的孔结构主要影响活性炭对甲苯二胺焦油的总吸附容量,而活性炭的表面官能团则显著影响TDA的选择性,酸性基团有利于增强活性炭对TDA的选择性。在最优条件下,CH₃COOH改性活性炭对TDA的选择性达到98%以上,改性活性炭吸附过程受到化学吸附因素控制。     

测定活性炭吸附甲苯等温线的试验方法

介绍了一种活性炭吸附甲苯的吸附等温线的试验方法。     

改性活性炭对溶菌酶吸附性能的影响

采用KOH热处理方法对沥青基球形活性炭进行改性,并通过BET、Zeta电位和XPS对活性炭进行表征。利用溶菌酶模拟中分子尿毒症毒素β2-微球蛋白,测定改性前后活性炭对溶菌酶的2 h吸附率,从而推测对β2-微球蛋白的吸附能力。同时,探究了改性条件对活性炭吸附性能的影响。结果表明,2 h内未改性的活性炭吸附率为42.54%,改性活性炭吸附率最高可达76.54%,提高了83.19%。Zeta电位和活性炭中9～80 nm范围内的孔容是影响活性炭对溶菌酶吸附性能的因素,整个吸附过程主要由孔结构和静电作用控制。     

测定活性炭吸附甲苯等温线的试验方法

介绍一一种活性炭吸附甲苯的吸附等温线的试验方法     

改性粉煤灰吸附甲苯的实验研究

粉煤灰是电厂的典型废弃物,且具有一定的吸附能力,可作为一种较为经济的吸附剂供人们使用。为提高和改善其吸附性能,采用酸改性方法和微波联合酸碱改性方法制备了两种改性粉煤灰,对比原粉煤灰,探究了两种改性粉煤灰对于甲苯的吸附性能,并通过SEM和BET对粉煤灰改性前后进行表征。结果表明：酸改性粉煤灰吸附甲苯达到吸附饱和时间为380 min,最大甲苯吸附量为39 mg/g,微波联合酸碱改性粉煤灰性能最好,反应达到吸附饱和时间为470 min左右,对甲苯的最大吸附量达到48 mg/g。     

活性炭和改性活性炭对六价铬吸附行为的研究

采用二苯炭酰二肼分光光度法研究了活性炭和用HNO3改性的活性炭对水中铬离子的吸附行为,研究了不同时间不同吸附剂用量及不同pH值对铬离子的吸附效果,从而得到处理铬废水的最佳条件。实验结果表明:改性活性碳对铬离子吸附效果较好,pH值为3,吸附时间80min是较为经济且除去率最高的条件。研究结果可为含铬废水的处理提供理论基础及技术支持。     

表面改性活性炭对CO_2的吸附性能

研究了用 H2 O2 ,HNO3加醋酸铜溶液进行表面改性后的活性炭对 CO2 的吸附性能 ,分析了改性前后活性炭的表面化学性质 ,测定了 2 73K下的吸附等温线 ,用 D- A方程对吸附等温线进行了很好的拟合 ,探讨了表面改性对活性炭表面化学性质的影响及其表面化学性质与吸附性能之间的关系。     

活性炭吸附甲苯动力学研究

以柱状活性炭为吸附剂,在空塔气速V为3.54cm/s,气体停留时间t为30s,入口气体中甲苯浓度Ci为1800～2400mg/m3的实验条件下,研究活性炭的甲苯吸附性能。根据吸附穿透曲线,求得活性炭吸附容量为0.179kg(甲苯)/kg(活性炭),传质区高度为12.7cm,并用Moment理论处理吸附过程,得到活性炭吸附甲苯的理论穿透曲线模型。     

粘胶基活性炭纤维对甲苯的吸附及再生

在自制的实验装置上,研究了粘胶基活性炭纤维(ACF)对甲苯气体的吸附及其吸附饱和后采用高温水蒸气解吸、再生。正交实验表明,甲苯气体流量、浓度和粘胶基ACF的填充高度对吸附过程都有显著的影响。最佳操作参数为:温度13.0℃、粘胶基ACF用量1.50 g、填充高度15 cm、甲苯气体流量0.8 m3/h、甲苯进口平均浓度89.7 mg/m3,脱附平均温度136.0℃时,粘胶基ACF对甲苯气体吸附再生效果较好。验证了粘胶基ACF的吸附量与气体进口浓度成正比,与气体流量成反比关系。     

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。     

活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能

用硝酸对粒状活性炭进行了表面改性,考察了硝酸浓度及氧化时间对活性炭表面官能团的影响.采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-TR)、Boehm滴定、X射线衍射仪(XRD)、物理吸附以及颗粒强度分析仪等对氧化前后样品进行了表征分析.以改性活性炭为载体,浸渍活性组分后制备了浸渍炭催化剂,考察了其对氯化氰防护性能.研究发现,低浓度硝酸氧化改性可增加活性炭表面酸性基团的含量,减少碱性基团的含量,从而提高活性炭的表面亲水性,而对活性炭的结构没有明显影响;制备的浸渍炭催化剂对氯化氰防护时间明显增长.当硝酸浓度为8%,氧化时间为8 h时防护效果最好.     

活性炭协同酸/碱改性粉煤灰对亚甲基蓝的吸附研究

以粉煤灰、活性炭为原材料,以氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸、盐酸溶液分别为激发剂,利用悬浮固化法按照设计配比[m(活性炭)∶m(粉煤灰)∶m(激发剂)∶m(H₂O)=3∶7∶6∶14]制备得改性粉煤灰微球。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、N₂吸附-脱附分析、紫外-可见分光光度计对微球进行表征,探究质量、浓度、温度、时间等因素对微球吸附染料废水中亚甲基蓝(MB)的影响。结果表明：微球具有较好的孔径、比表面积及吸附效果,其中C-NaOH-FM、C-KOH-FM、C-HCl-FM 3类微球较C-H₃PO₄-FM微球表现出更优异的吸附性能,C-HCl-FM微球在55℃时对MB去除率达到100%;C-KOH-FM、C-HCl-FM微球在m=0.10 g、ρ₀=10 mg/L、T=25℃条件下,吸附过程遵循准二级动力学方程,平衡吸附量分别为8.93、9.07 mg/g,对MB的去除率分别为90.05%、95.36%。