炭化米糠经臭氧活化制备活性炭及其去除Cr(Ⅵ)离子（英文）

以臭氧为活化剂,炭化的米糠为原料制备出活性炭。采用氮吸附、SEM-EDAX和FT-IR对样品进行表征。活性炭的比表面积由活化前的20 m2/g增加到380 m2/g。在臭氧活化过程中,吸附在炭材料上的二氧化硅变疏松,从而导致碳逸出。臭氧同时以氧分子和原子形式存在于炭表面。氧原子,作为强氧化剂,将炭表面氧化成酸性官能团如羧基、酮基和酚基。采用该活性炭吸附Cr(VI)离子,Cr(VI)离子的最大去除率(94%)的条件为:p H值2.0、浓度100 mg/L、吸附量0.2 g,时间2.5 h及转速300 r/min。采用吸附平衡和动力学模型探讨吸附机理,结果表明,吸附等温线符合Freundlich方程,吸附速率符合准二级动力学方程。吸附是自发的放热反应,可能与Na OH脱落而恢复Cr和碳有关。     

棉秸秆活性炭吸附水溶性有机污染物研究

以棉花秸秆为原材料,采用"炭化-活化"工艺制备了高活性活性炭。研究了活性炭对苯酚、苯胺和苯甲酸等3种芳香族有机污染物的吸附过程动力学及热力学;测定了不同温度下该活性炭对3种污染物的吸附等温线。研究结果表明棉秸秆活性炭对苯酚、苯胺和苯甲酸的吸附过程均符合Lagergren二级吸附动力学方程;表观吸附活化能分别为Ea(苯酚)=15.91kJ/mol、Ea(苯甲酸)=12.56kJ/mol、Ea(苯胺)=11.16kJ/mol;吸附过程为自发的放热熵减过程;吸附等温模型符合Freundlich等温式;棉秸秆活性炭对苯酚、苯胺和苯甲酸的静态饱和吸附容量分别为450、321和298mg/g。棉秸秆活性炭制备简便、成本低廉,对水溶性有机污染物去除效果较好,可用于芳香族有机污染物的吸附治理。     

海藻活性炭及其铁改性Fenton体系去除水中抗生素研究

以大型海藻为原料,采用磷酸活化法制备海藻活性炭(SAC),并以海藻活性炭SAC为吸附剂,抗生素阿莫西林溶液为吸附质,考察了海藻活性炭SAC吸附阿莫西林的初始溶液浓度、pH值的影响。采用准一级、准二级动力学吸附模型对吸附动力学进行了分析。结果表明,海藻活性炭SAC对阿莫西林的吸附符合准二级动力学过程。采用水热法进一步对所制备的海藻活性炭SAC进行铁改性,组成了铁改性海藻活性炭Fenton体系,探讨了以不同比例铁改性海藻活性炭组成的可见光Fenton体系对水中阿莫西林溶液的COD去除率,Fe/SAC-3样品COD去除率为72.5%,具有最佳反应活性。     

污泥灰对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附作用研究

在静态条件下,以改性城市污泥为吸附剂,研究了污泥灰(MSSA)对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性污泥灰去除工业电镀废水中重金属离子Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的适宜条件.结果表明,pH值是影响污泥灰对重金属离子吸附的重要因素,镉(Ⅱ)、镍(Ⅱ)吸附的最佳pH值为6.0和6.5;当吸附剂最佳用量为10g/L时,Cd(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.21mg/g和1.02mg/g;吸附等温线可以用Freundilich和Langmuir模型描述,吸附过程基本符合Langmuir和Freundilich吸附等温式.该吸附剂吸附性能优越,可有效地去除废水中的相关金属离子.     

利用稻杆衍生吸附剂去除液相中呋喃丹(英文)

以KOH为活化剂进行两段式活化程序,将废弃生物质材料转化为活性炭,并评估此活性炭吸对液相中农药(呋喃丹)的去除能力。结果表明,此活性炭具有大比表面积与高吸附能力可快速有效地去除液相中的呋喃丹。吸附前后的活性炭用扫描电子显微镜、元素分析仪与傅里叶变换红外光谱仪进行特征分析。活性炭的比表面积与平均孔径分别为1304.8 m2/g与2.39 nm。同时对不同的吸附参数进行批次分析,包括呋喃丹初始浓度,吸附时间、温度与酸碱度。最大吸附量(296.52mg/g)的吸附参数为90min、30℃、吸附剂剂量100mg/L、180 r/min、呋喃丹初始浓度200mg/L。根据三种平衡吸附等温线(Langmuir,Freundlich and Temkin)与动力学分析,Langmuir模式最符合此活性炭的吸附结果,伪二级动力学方程可预测此活性炭的吸附动力学。     

氧化镁/活性炭复合材料的制备及其吸附特性

氧化镁/活性炭复合材料性能优良、用途广泛,但制备成本高.以造纸制浆过程中产生的主要污染物——造纸草浆黑液和镁盐为原料制备了氧化镁/活性炭复合材料,用N2吸附等温线、扫描电镜及X射线能谱等方法进行了表征,并研究了其对阴离子染料的吸附特性.结果表明,制备的氧化镁/活性炭复合材料中氧化镁分散均匀,比表面积为480m2/g,孔体积0.31mL/g,平均孔径2.62nm,碘吸附值为856.12～863.56mg/g;氧化镁/活性炭复合材料对阴离子染料的吸附符合伪二级动力学方程;等温吸附线拟合结果显示,吸附过程可用Langmuir等温吸附方程描述;该吸附是自发进行的吸热过程.     

磁性活性炭的制备及其氨氮吸附机理

以不锈钢企业盐酸酸洗废水为活化剂,柚子皮为原料,采用简单一步法制备铁基磁性活性炭,考察不同条件下该碳材料的氨氮吸附性能。扫描电镜和N_2-吸脱附表征结果显示:700℃焙烧所得活性炭具有较大的比表面积(758.6m~2/g)和良好的氨氮吸附性能,并具有一定磁性易通过磁性辅助技术分离。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内扩散方程对磁性活性炭吸附氨氮进行拟合,吸附动力学较符合准二级动力学方程。吸附等温方程符合Freundlich等温模式,氨氮在磁性活性炭表面的吸附为吸热过程,以物理吸附为主,同时伴随NH_4~+与磁性活性炭表面Fe~(3+)之间的离子交换。     

氨基功能化纳米Fe_3O_4复合材料的一步法合成及其对五氯酚的吸附与降解性能

采用溶剂热一步法制备氨基功能化纳米Fe_3O_4磁性复合材料(NH_2-nFe_3O_4)。通过EA、XRD、FTIR、TEM、VSM等手段对NH_2-nFe_3O_4进行组成、结构、形貌、磁性等表征,并研究其吸附和降解水中五氯酚(PCP)污染物的性能。结果表明:NH_2-nFe_3O_4平均粒径约为20nm,饱和磁化强度为56.8emu/g;对PCP的等温吸附线符合Freundlich模型,当PCP的初始浓度为1 000mg/L时,吸附容量(q)可达899.2mg/g。吸附动力学研究表明,吸附过程可在5min内达到平衡,符合准二级动力学模型;将吸附PCP后的NH2-nFe_3O_4加入Fe~(3+)-H_2O_2体系,采用类Fenton反应可以实现PCP在可见光下原位降解。在pH值为3.0~8.0、5 min内对固载量为6.25~120.0mg/g的PCP实现近100%降解,较普通Fenton反应体系有更宽的pH适用范围。且NH_2-nFe_3O_4可循环使用,是具有优异潜力的水中PCP绿色吸附与降解材料。     

烟渣基多孔炭材料的制备及其甲基橙吸附性能研究

通过化学活化法制备了烟渣基多孔炭材料,采用IR、BET和EA等手段对其进行了表征,考察了其甲基橙等温吸附和动力学吸附性能.红外图谱表明,炭材料中含有大量的含氧基团,材料的孔径大小和比表面积随着炭化时间的增加而增加,甲基橙等温吸附和动力学吸附研究发现,以ZnCl2为活化剂,活化时间3h时,炭材料比表面积达到624.94m2/g,平均孔径为14.33nm,甲基橙的吸附容量为154.3mg/g.     

不同结构活性炭对甲苯的吸附性能

考察了不同结构的活性炭样品对高浓度和低浓度甲苯蒸汽的吸附行为,采用低温(77 K)氮气吸附和129Xe-核磁共振方法对所用活性炭的结构进行了表征.并将活性炭对甲苯的吸附性能与其结构进行了关联.结果表明孔容积大的活性炭对高浓度甲苯蒸汽吸附容量大,而具有丰富微孔和较小平均孔径的活性炭对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽具有高的吸附容量.沥青基活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽表现出较好的吸附能力.随着比表面积的增大,活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽的吸附容量略有增加.OG5A,OG10A,OG15A和OG20A在30 ℃下对2×10-5甲苯蒸汽的饱和吸附容量分别为202 mg/g,219 mg/g,221 mg/g和235 mg/g.     

磁性聚苯胺/腐殖酸复合微胶囊的制备及其对水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以腐殖酸胶体粒子稳定的Pickering乳液液滴为模板,通过化学氧化聚合制备了磁性聚苯胺/腐殖酸复合材料(PANI/HA/Fe_3O_4)。采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等手段对复合材料进行表征分析,并考察了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:PANI/HA/Fe_3O_4对Cr(Ⅵ)表现出优异的吸附性能,25℃下最大吸附容量为210.75mg/g,且其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型。     

微波热裂解-KOH活化制备杏壳活性炭及其对甲基橙的吸附性能

以陇东地区生物质废弃物杏壳为原料,采用微波热裂解-KOH活化联合法制备活性炭,研究了微波功率和时间,活化过程中KOH溶液的浓度、用量、浸渍时间、加热活化温度和时间对活性炭吸附性能的影响;以甲基橙为染料模拟印染废水,研究了甲基橙初始浓度、振荡吸附时间和活性炭用量对吸附效果的影响。结果表明:微波功率800W,热裂解30min,生物炭的收率为56%;KOH溶液的浓度为25%,碱/炭为2.5∶1,活化温度800℃,加热活化1.5h,所制备活性炭的碘吸附值为1332mg/g,比表面积为1223m2/g,总孔体积为0.68cm3/g,活性炭的得率为32.7%;甲基橙浓度为250mg/g,振荡吸附240min,活性炭用量为每100mL甲基橙溶液0.15g时,甲基橙去除率高达99.78%;吸附过程符合准二级动力学方程。     

二苯并噻吩在球形活性炭上的吸附平衡和动力学研究

考察了3种不同孔结构的球形活性炭(氢氧化钾和水蒸汽活化的苯乙烯基球形活性炭以及沥青基球形活性炭,PACSKOH,PACSJsteam、ACSpitch)对二苯并噻吩(DBT)的吸附行为.结果表明,DBT在球形活性炭上的吸附符合Freundlich吸附等温线,吸附容量与比表面积无关,而与孔径<0.8nm的超微孔孔容相关.PACSKOH中微孔和<0.8nm的超微孔含量最多,对DBT的吸附容量最大,它的吸附容量分别是PACSsteam和ACSpitch的1.4和1.6倍.球形活性炭对DBT的吸附符合准二级动力学方程,PACSsteam中孔和大孔径的微孔含量最多,初始吸附速率最大,吸附半衰期最短;ACSpitch中孔含量少,初始吸附速率最小;PACSKOH<0.8nm的超微孔含量多,DBT需要沿孔壁方向取向,并平行孔壁进入超微孔,导致吸附半衰期最长.     

离子印迹磁性壳聚糖微球对铀离子的吸附特性

以U(VI)为模板,利用印迹-交联技术制备具有良好吸附性能的离子印迹磁性壳聚糖微球(IMCR)。IMCR粒径为10μm~35μm,磁化强度为29.7 emu/g,对U(VI)吸附最佳pH为5.0,随温度升高,U(VI)吸附容量下降。吸附符合拟二级动力学,且为自发放热过程。吸附等温线符合Langmuir模型,为单分子层吸附。由Dubinin-Radushkevich模型计算的E>8 kJ/mol,表明为化学吸附。IMCR对U(VI)最大吸附容量为187.3 mg/g,高于非印迹树脂(NIMCR 160.8 mg/g),并且有更好的选择性。吸附后的IMCR可用0.5 mol/L EDTA溶液洗脱再生。     

超声预处理对活性炭材料结构的影响及其表征

对活性炭(AC)进行超声预处理,通过正交实验评价超声功率、超声温度和超声时间三个因素对活性炭材料结构的影响。利用比表面积及孔径分析仪(BET)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、碘吸附值测试,表征活性炭材料的微观形貌及吸附性能;利用傅里叶红外光谱法(FTIR),表征活性炭材料表面官能团。结果表明,超声温度50℃,超声功率140W,超声时间30min为最佳预处理条件。各因素对活性炭性能影响大小依次为功率温度时间。在该条件下制备出的活性炭比表面积为1161.6m2/g,与原样相比提高了11.2%;其表面及孔隙变得光滑干净,微孔体积和总孔容变大;活性炭表面官能团种类变化不大,酸性含氧官能团增多。活性炭材料经超声预处理后,性能得到改善,该结果为后期活性炭的应用研究提供参考。     

酸改性活性炭对EDTA废水的吸附

采用盐酸和硝酸对活性炭进行改性处理获得酸改性活性炭,并将其用于处理EDTA废水。考察改性条件(如酸的种类、改性时间和酸的浓度)、振荡速度和酸改性活性炭投加量等因素对吸附效果的影响,同时采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合分析。结果表明,采用1.0mol/L盐酸改性12h所获得的改性活性炭吸附效果最好。在EDTA初始浓度为300mg/L、溶液体积为50mL、温度为20℃、振荡速度为200r/min,改性活性炭投加量为0.2g时,48h后吸附量为47.1 mg/g,吸附率为62.8%;而当改性活性炭投加量增加到2.0g时,吸附率达到93.8%。改性活性炭对EDTA的吸附很好地符合Langmuir吸附等温模型(0.9963),其吸附动力学行为可用Bangham动力学方程和准二级动力学方程来描述。     

活性炭负载Fe(Ⅲ)氧化物去除水中的磷酸根

利用活性炭负载铁氧化物制备了复合吸附剂,并用于水中磷酸根的去除.采用BET,SEM及XRD等手段对复合吸附剂的物理化学特性进行了表征,用静态吸附实验方法比较研究了复合吸附剂和活性炭从水溶液中吸附磷酸根的性质.结果表明:复合吸附剂具有快的吸附速度和高的吸附容量,其吸附磷酸根的性质受溶液pH值、铁含量及阴离子浓度的影响.在pH=3.0时,复合吸附剂对磷酸根的吸附容量为98.39 mg/g,而活性炭为78.90 mg/g.相比之下,Freundlich模型比Langmuir模型能更好地描述复合吸附剂和活性炭对磷酸根的吸附过程;而Lagergren二级方程却能很好地描述复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学.水合氧化铁/活性炭复合吸附剂吸附磷酸根为吸热过程.     

P(AA/IA/MA)凝胶的制备及对铜离子吸附性能研究

通过以丙烯酸(AA),衣康酸(IA),马来酸酐(MA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合制备了三元共聚P(AA/IA/MA)水凝胶,并采用FTIR对凝胶结构进行表征。针对不同组成凝胶的溶胀动力学、平衡吸附能力及铜离子饱和吸附容量的研究,结果表明:最佳投料比为n(AA):n(IA):n(MA)=6:3:1,其最大饱和吸附容量可达到224.5mg/g,P(AA/IA/MA)凝胶材料的等温吸附动力学可归属为准二级动力学。考察了体系pH值及吸附材料用量对Cu2+吸附性能的影响,结果表明:P(AA/IA/MA)凝胶吸附材料的Cu2+饱和吸附容量强烈依赖于体系pH值和吸附材料用量。当P(AA/IA/MA)凝胶吸附材料添加量为0.5g/50mL时,体系内Cu2+去除率接近100%。     

木质素基活性炭的制备和吸附特性

用磷酸活化法制备木质素基活性炭,研究了浸渍比、磷酸浓度、活化温度、活化时间对其吸附性能和得率的影响。结果表明,随着浸渍比、磷酸浓度、活化温度、活化时间的增加,活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均先升后降。适当提高这4个数值有助于木质素形成较多的微孔,提高活性炭的吸附性能;但超过一定程度时,活性炭内部的部分微孔之间的孔壁变薄甚至被烧穿,造成微孔扩大至中孔甚至大孔。同时,磷酸与已生成的微孔结构的孔壁碳原子发生反应,引起炭材料过度烧蚀,使孔径变大,导致活性炭的吸附性能降低。这种活性炭对苯酚的吸附符合Freundlich等温吸附方程,吸附动力学符合Lagergren拟二级速率方程。     

改性活性炭吸附去除NO实验研究

通过实验对比了木质活性炭、煤质活性炭与椰壳活性炭对NO的吸附性能,并分析了O2对NO吸附过程的影响。此外,为提高活性炭材料对NO的吸附性能,用3%KOH对活性炭进行预处理,并负载Cu,考察了不同Cu负载量对改性活性炭吸附去除NO的影响。结果表明:椰壳活性炭对NO表现出优良的吸附性能,而煤质和木质活性炭的吸附性能较差;O2的存在对活性炭吸附NO具有显著的促进作用;KOH预处理可明显提高活性炭对NO的吸附效果,实验条件下,吸附量提高了0.0175mmol/g;对于Cu负载活性炭,当Cu的质量分数为8%时,Cu/AC-K对NO的吸附效果最好,在30min仍然具有87.2%的脱除率。