活性炭的微波净化与再生及其吸附性能研究

利用微波对市售活性炭进行净化与再生,通过对染料-酸性橙Ⅱ溶液的吸附来测试其吸附能力的变化.与传统热净化法对比,微波净化后活性炭的吸附能力强于传统法净化后的活性炭.微波对活性炭的再生效果良好,吸附/再生循环2次后活性炭的吸附能力保持不变;循环6次后活性炭的吸附量为初始吸附量的71%,而碳损耗率为6.6%.活性炭微波再生最佳条件为微波功率400 W、辐照时间3 min实验表明,不论是活性炭的净化还是再生,使用微波均可大大缩短反应时间并降低能耗.     

微波加热再生活性炭的实验研究

吸附法油气回收技术中,吸附剂的再生是一个难点和研究重点。微波加热作为一种新的再生技术,受到人们日益的重视。实验考察了微波功率和活性炭微孔结构对活性炭升温的影响。结果表明:微波功率和活性炭的温升成正相关,而且孔容越小的活性炭,升温速率越快、温度越高。然后利用正交试验方法,考察微波功率、辐照时间、活性炭量和氮气流量对吸附了汽油油气的富活性炭的再生率和损耗率的影响。得出各因素对两个指标的影响顺序为微波功率>辐照时间>活性炭量>氮气流量,并得到最优方案为微波功率300 W、辐照时间240 s、活性炭量4 g、氮气流量0.9 L/min。     

微波-水蒸气法再生载亚甲基蓝废活性炭研究

基于微波的加热特性和活性炭的吸波性,探索出可行、有效的活性炭再生方法,能增加失效活性炭的重复使用率,节约废水处置经济成本。文章采用微波联合水蒸气法进行再生实验,以亚甲基蓝吸附值作为指标评估再生效果,设立单因素实验和三因素三水平正交实验,研究微波功率、微波时间以及蒸气流量对生物炭再生的影响规律,并对原炭、废炭和再生后活性炭开展X射线衍射表征。结果表明：微波功率对再生效果影响最大,且微波功率和蒸气流量越大,再生效果越好,但微波时间不宜过长,在微波功率为800 W、微波时间为15 min和蒸气流量为5 mL/min条件下,再生活性炭的再生率约为75%;微波加热可使吸附质热解,并且水蒸气可清理炭孔,使活性炭恢复到原有的吸附活性,再生活性炭的效果较好,且成本低,可应用到实际工程中。     

活性炭吸附-微波解吸处理含甲苯废气的研究

以甲苯作为挥发性有机化合物的代表,以活性炭为吸附剂,研究了活性炭对甲苯的吸附性能及载甲苯活性炭的微波解吸过程.实验结果表明:活性炭对甲苯有良好的吸附性能,其吸附等温线可用Langmuir方程描述;微波解吸过程单因素分析时,最优条件分别为解吸温度400℃,载气线速7.3 cm/s,微波辐照时间45min;活性炭连续5次吸附、微波解吸,总损耗率为2.16%.     

微波法制备活性炭及去除水中双酚A的研究

以核桃壳为原料,氯化锌和碳酸钾为活化剂,微波加热为能源制备活性炭。研究了微波功率、微波作用时间、剂料比对制备活性炭的产率及吸附性能影响。最佳工艺条件为干核桃壳:氯化锌:碳酸钾(质量比)为1∶1∶1,微波功率600 W,活化时间7 min。在该条件下制得的活性炭碘值为1 073.8 mg/g,测得该活性炭比表面积为1 003.8 m2/g,孔结构以1～10 nm孔径为主。活性炭对双酚A的吸附符合Freundlich吸附等温规律。     

载铜活性炭催化剂-微波法联用处理黄姜皂素废水

以硝酸铜为活性成分材料制备活性炭载体催化剂,采用载铜活性炭-微波联用的废水处理工艺,对黄姜皂素废水的COD降解效果进行了研究,并考察了催化剂用量、微波功率、微波处理时间、水样pH值、催化剂使用次数等影响因素。结果表明：在载铜活性炭的催化作用下,微波辐射处理能使黄姜生产皂素废水的COD迅速降低,去除率达到60%左右,明显优于单纯载铜活性炭或微波的处理效果。     

再生方式对活性炭表面特性的影响

为探究不同再生方式对活性炭表面特性的影响,采用Boehm滴定、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和比表面积分析等技术对原炭、微波法再生活性炭、Fenton法再生活性炭以及微波-Fen-ton联合再生活性炭进行表征,并进一步阐述其再生机理.结果表明:微波-Fenton联合再生后的活性炭比表面积能恢复至与原炭相当;电镜扫描结果...     

载亚甲基蓝改性活性炭再生的试验研究

分别采用微波联合芬顿和微波联合过硫酸钠对负载铁铜的活性炭进行再生试验的研究。主要探讨了温度、pH、反应时间、H_2O_2体积分数、微波辐照功率和辐照时间对活性炭再生率的影响。结果表明:在pH值为3,H_2O_2投加百分比为15%,微波辐照时间为40 s,辐照功率为700 W的条件下,活性炭的再生率达到91.97%。     

微波诱导活性炭脱除玉米油中玉米赤霉烯酮研究

采用微波诱导活性炭催化技术对玉米油中的玉米赤霉烯酮(ZEA)进行脱除,主要考察了微波时间、活性炭添加量、ZEA初始含量以及微波功率对ZEA脱除效果的影响,并探究了该技术对食用油理化和营养品质的影响规律。结果表明:在微波处理2 min、活性炭添加量3%(活性炭/油)、微波功率210 W时,玉米油中的ZEA降解效果最佳,降解率高达90.24%,且活性炭可重复使用。在上述最优条件下,微波诱导活性炭处理对玉米油的品质影响较小。综上所述,微波诱导活性炭催化技术是一种简便高效的ZEA脱除方法,可为食用油的安全控制提供新的有效途径。     

微波诱导过氧化氢氧化处理含油废水

采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理含油废水,分别考察了活性炭种类、活性炭质量、H2O2体积、微波功率、微波辐射时间和pH等因素对处理效果的影响。实验结果表明,微波诱导氧化对含油废水COD的去除率达到86.8%。最佳处理工艺条件为:5 g活性炭与50 mL含油废水混合(固液质量比为1∶10),微波功率为480 W,辐射时间为4 min,H2O2体积为1.5 mL,FeSO4质量为0.07 g,pH为3。     

New activated carbon with high thermal conductivity and its microwave regeneration performance

Using a walnut shellas a carbon source and ZnCl_2 as an activating agent,we resolved the temperature gradient problems of activated carbon in the microwave desorption process.An appropriate amount of silicon carbide was added to prepare the composite activated carbon with high thermalconductivity while developing VOC adsorption-microwave regeneration technology.The experimentalresults show that the coefficient of thermalconductivity of SiC-AC is three times as much as those of AC and SY-6.When microwave power was 480 W in its microwave desorption,the temperature of the bed thermaldesorption was 10 ℃ to 30 ℃ below that of normalactivated carbon prepared in our laboratory.The toluene desorption activation energy was 16.05 k J·mol~(-1),which was 15% less than the desorption activation energy of commercialactivated carbon.This study testified that the process could maintain its high adsorption and regeneration desorption performances.     

微波诱导氧化处理北系染料废水

为达到采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理北系染料废水的目的,分别考察了活性炭种类、活性炭用量、微波辐射时间、微波功率、H₂O₂用量和pH值等因素对处理效果的影响.结果表明,6 g活性炭与50 mL北系废水混合,在微波功率为480?W,辐射时间6 min,H₂O₂用量2.0 mL,FeSO₄用量0.07 g,pH=3的条件下,对废水COD的去除率达到98.95%.微波诱导氧化、活性炭吸附和单独微波辐射3种不同工艺的对比实验表明,微波诱导氧化有明显的优越性,且不会对环境造成二次污染.动力学研究表明,该氧化过程符合一级动力学规律,反应速率常数K=0.086 min^-1,反应半衰期t_1/2=8.06 min.     

微波活化甘蔗渣合成活性炭及其电化学电容特性

以甘蔗渣为原料,ZnCl2为活化剂,分别采用微波加热活化和管式炉加热活化制备了一系列活性炭材料,并研究了微波活化法制备的活性炭在水或离子液体电解液体系中的电容特性.氮气吸附测试表明:活化剂的浓度与活性炭的孔结构密切相关,加热方式对孔径结构的影响不大,但微波活化法在加热效率和均匀性方面具有明显的优势.当活化剂的浓度从20wt%增大到60wt%时,活性炭的平均孔径从2.5nm逐渐增大到7.0nm.电化学测试表明:在离子液体中炭材料的电容性能与其孔径大小密切相关,孔径尺寸越大,其电容性能越好.离子液体电容器能提供远高于水相电容器的能量密度.AC60在功率密度为2.5kW/kg时,仍能提供9.2Wh/kg的能量密度.     

微波再生对颗粒活性炭吸附性能的影响

采用正交试验,研究了颗粒活性炭(GAC)微波再生的最佳条件,考察了再生后GAC的孔径与表面官能团的变化.以十二烷基苯磺酸钠和腐植酸为吸附质,对比了GAC再生前后的吸附效果.结果表明:再生影响因素依次为微波功率、微波时间、载气速率,最佳条件为微波功率730,W,微波时间180,s,载气速率0.54,L/min;随着再生次数的增加,碘值减小,亚甲基蓝值增加;以N2为载气,再生后GAC的碱性官能团数量增多.再生GAC对有机物的吸附容量减少.     

Effect of Adding Microwave Absorber on Structures and Properties of Hypercoal-Based Activated Carbons

Using lignite-based hypercoal as raw material,KOH as activator and CuO as microwave absorber,we prepared hypercoal-based activated carbons by microwave-assisted activation.The pore structure and the electrochemical performance of the activated carbons were tested,and the effects of adding CuO in the activation reaction process were also investigated.The activated carbons prepared were characterized by nitrogen adsorption-desorption,X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM).The specific surface area and mesoporous ratio of the hypercoal-based activated carbon are 1 257 m~2/g and 55.4%,respectively.When the activated carbons are used as the electrode materials,the specific capacitance reaches 309 F/g in 3 M KOH electrolyte.In comparison with those prepared without CuO absorber,the specific capacitance increases by 11.6%.It was proved that the addition of microwave absorber in microwave-assisted activation was a low-cost method for rapidly preparing activated carbon,and it could effectively promote the development of the pore structure and improve its electrochemical performance.     

微波-活性炭-Fenton法处理焦化废水的研究

为了探讨微波-活性炭-Fenton试剂催化氧化体系处理焦化废水的最佳工艺条件,研究活性炭用量,H2O2用量,微波功率,微波辐射时间,废水pH值等不同因素对焦化废水COD去除效果的影响,再通过正交实验得出最佳处理条件.发现对50mL焦化废水,活性炭用量为0.4g,H2O2用量为3mL,微波功率为400W,微波辐射时间为5min,废水pH值为5时的COD去除效果最好.该条件下焦化废水COD去除率达85%以上.并由此初步建立了微波-活性炭-Fenton试剂催化氧化体系处理焦化废水的工艺.