巨正则系综Monte Carlo方法模拟甲烷在活性炭孔中的吸附存储

用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了甲烷在活性炭孔中的吸附行为 .在此模拟中 ,甲烷分子采用单点LJ球型分子模型 ,狭缝活性炭孔墙采用 1 0 4 3模型 .在低温时 (T =74 0 5K) ,模拟并观察到了甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象 ,得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图 .同时 ,把所得的数据与Jiang、Rhykerd和Gubbins的模拟结果进行了比较 ,结果表明 ,模拟方法是正确的 .在此基础上 ,进一步模拟了常温下 (T =30 0K)甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附存储行为 ,得到了常温下甲烷在不同孔宽活性炭孔中的吸附等温线、有效存储量随压力变化的图像以及有效存储量随孔宽变化的图像 ,并求出了狭缝孔吸附存储甲烷的最佳孔宽和合理的吸附压力 .     

碘化钾水溶液中碘在活性炭上的吸附等温线

测定了碘化钾水溶液中碘在活性炭上的吸附平衡数据，证明碘在液固两相中的平衡关系可用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程式拟合，其平衡方程式为：ｘ／ｍ＝０．３８１Ｃ     

吸附法脱除天然气中少量丙烷和丁烷的研究

天然气中的少量丙烷和丁烷对活性炭的吸附存储能力有很大的影响,而且被其污染的活性炭常温下难以再生,因而有必要将其脱除后再充入吸附储罐。通过实验比较了几种活性炭和硅胶吸附剂脱除少量丙烷和丁烷时的处理能力及其再生性能。结果表明,活性炭具有较大的处理能力,但常温下不易再生;硅胶的处理能力不及活性炭,但常温下易于再生;微孔硅胶的综合性能好于中孔硅胶和大孔硅胶,并且较高的操作压力有利于提高其处理能力。     

混合蒸汽在活性炭上的吸附平衡

The XG equation, which is developed by us previously for describing the adsorption equilibrium of pure vapor on activated carbon, is extended to multi-component system. Verified by experimental data, the extended XG equation was found to be more successful in predicting the adsorption equilibrium of vapor mixture on activated carbon than the extended Langmuir equation, the extended BET equation and the ideal adsorbed solution theory (IAST).     

氢在YK-1活性炭上的吸附平衡

运用容积法在温度区间113—293 K、压力范围0—12.5 MPa测定氢在椰壳活性炭YK-1上的吸附等温线,由等量吸附线标绘和低覆盖率区域等温线的亨利定律标绘确定等量吸附热和极限吸附热,引入格子理论Ono-Kondo方程对吸附等温线进行模型分析。结果表明,氢在YK-1活性炭上等量吸附热随吸附量的变化平缓,等量吸附热的平均值和极限值分别为4.64 kJ/mol和5.37 kJ/mol;基于Ono-Kondo模型的方程能较好地预测吸附等温线,氢在吸附空间的最大吸附容量随温度变化,其值比液氢在相同吸附空间的吸附容量小。须改善材料结构和降低储存系统温度才能提高活性炭的储氢性能。     

氯霉素在活性炭上的吸附平衡与动力学

为去除水体中残留的氯霉素,采用生物相容性佳的活性炭作吸附剂,测定了25,30,35℃下氯霉素在自制活性炭上的吸附平衡与动力学,并与商用竹炭作对比。结果表明高比表面积活性炭是去除水体中残留氯霉素的高效吸附剂,活性炭的吸附容量随着吸附剂比表面积和孔容的增大而增大,但随温度从25,30到35℃升高而减小,自制高比表面积活性炭的吸附容量达到3种市售活性炭样品吸附容量的10倍以上;Freundlich吸附等温线方程可较好地描述氯霉素在活性炭上的吸附平衡,准二级方程是用来描述氯霉素在活性炭上吸附的合适动力学模型,并通过拟合得到了其动力学参数。随着温度的升高吸附容量逐渐减小。本研究为活性炭对水体中残留氯霉素的吸附处理提供了科学依据。     

碱性紫在活性炭上的吸附等温线

采用静态法测定了活性炭对碱性紫的平衡吸附量。研究了吸附时间、溶液的pH值等条件对吸附量的影响。结果表明。吸附平衡需要一定的时问．吸附等温线是S型曲发，符合BET多层吸附规律。pH值对平衡吸附量有一定的影响，在酸性条件下平衡吸附量较小且变化不大．当溶液为中性时，平衡吸附量略有增大。且饱和吸附量可达到237．13mg/g．表明活性炭对碱性紫有较大的吸附量，可用于碱性紫印染度水的脱色处理。     

氯化汞水溶液在活性炭上的吸附等温线

测定了氯化汞水溶液在活性炭上的吸附平衡数据。证明氯化汞在液固两相中的平衡关系,可用Langmuir方程式拟合。 文中介绍了该方程式的两方面应用:①用微量氯化汞溶液也能制出合格的氯化汞-活性炭催化剂。②用活性炭脱除废水中氯化汞时所需活性炭的最小用量。     

氯苯酚在活性炭纤维上吸附平衡的研究

研究了水溶液中氯苯酚在活性炭纤维上的吸附平衡,实验探讨了反应温度、溶液pH值对活性炭纤维吸附平衡的影响。实验结果表明,平衡吸附量随着温度降低而升高;当pH值<7时,平衡吸附量几乎不随溶液的pH值而变化,而当pH值>7时,氯苯酚在活性炭纤维上的平衡吸附量随着pH值的增加而减小,pH值愈大,平衡吸附量减小的愈快。分别采用Langmuir模型和Freundlich模型描述吸附平衡等温线,在实验范围内Langmuir模型与实验数据吻合较好。     

二苯并呋喃在活性炭上的吸附相平衡和动力学

The adsorption of dibenzofuran on three commercial granular activated carbons （ACs） was investigated by dynamic experiment to correlate the adsorption equilibrium and kinetics with the structure of activated carbons. Physical properties including surface area, average pore diameter, micropore area and micropore volume of the activated carbons were characterized by N2 adsorption experiment on ASAP2010. To calculate the adsorption parameters, adsorption isotherm data were fitted to the Langmuir equation, and adsorption kinetic data were fitted to the linear driving force （LDF） diffusion model. From the correlation results, it is concluded that the adsorption equilibrium and diffusion coefficient of dibenzofuran on activated carbon are controlled respectively by the total adsorbent surface area and the adsorbent pore diameter.     

磷酸活化烟草杆制备中孔活性炭的研究

以烟草杆为原料,以磷酸为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了磷酸质量分数、浸渍时间、炭化温度及保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响,在最佳工艺条件(磷酸质量分数30%,浸渍时间48 h,炭化温度750℃,保温时间20 min)下,所制备的活性炭其碘吸附值为889.36 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21.5 mL/(0.1 g),得率为36.90%。同时测定了该活性炭的液氮吸附等温线,并通过BET、H K方程、D A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为中孔型,BET比表面积为892 m2/g,总孔体积为0.467 8 mL/g,微孔占总孔体积的37.06%,中孔占62.85%,大孔占0.07%。最后采用电子探针和透射电镜分析了活性炭的微观结构,其结构与氮吸附测定的结果较为一致。     

Zn2+和Cd2+在酿酒酵母上的生物吸附平衡

研究了金属离子Zn2+和Cd2+在酿酒酵母上的生物吸附平衡.吸附等温线表明,Zn2+和Cd2+在酵母上的吸附可以用Langmuir方程来描述,Zn2+的最大吸附量qmax为9.66mg/g(0.148mmol/g),Cd2+的最大吸附量qmax为15.36mg/g(0.137mmol/g).当q以mg/g为单位时,两者在酵母上的吸附量大小顺序为Cd2+＞Zn2+.与Cd2+比较,Zn2+在酵母上的吸附力更强,更容易被酵母吸附.酵母作为生物吸附剂可用于处理含Zn2+和Cd2+的废水,适合用于溶液中低浓度Zn2+和Cd2+的去除.     

甲烷比高比表面积活性炭上吸附性能的研究

以中温沥青作为粘结剂,研究了石油焦基高比表面积活性炭的成型工艺对其甲烷吸附性能的影响。结果发现;随着粘结剂添加量的增大,成型活性炭对甲烷的质量吸附量逐渐减小,而体积吸附量差别不大。成型压力对成型活性炭的甲烷吸附性能没有明显影响;随着活化温度的提高和活化时间的延长,成型活性炭对甲烷的质量吸附量逐渐增多,而体积吸附量的变化不大;添加粘结剂沥青３８％,８００℃下炭化１．０ｈ后于８００℃下活化１．５ｈｒ所     

乙醇-水二元体系中水在玉米粉上吸附平衡测定

通过吸附-脱附试验,获得了乙醇-水二元混合气体中水在玉米粉上的吸附等温线。在乙醇-水二元体系中,由于两组分竞争吸附的存在,水在玉米粉上的平衡吸附量小于纯水-惰性气体下的水的平衡吸附量;二元体系中乙醇与水的吸附总量对温度更加敏感。乙醇的存在对于水的吸附曲线形状没有显著的改变,仍然可以用Sircar、GAB以及吸附势的大孔/无孔模型进行较好的拟合。     

甲烷在石墨烯和活性炭上的吸附

以研制新型吸附式天然气(ANG)吸附剂为目的,比较了甲烷在石墨烯和活性炭上的吸附平衡。首先,在温度区间273~293 K、压力范围0~8 MPa,测试甲烷在比表面积分别为300和2074 m²·g^-1石墨烯和活性炭上的吸附平衡数据。其次,应用格子理论导出的通用吸附等温方程,通过吸附平衡态能量分析及10-4-3相互作用势函数求解,确定甲烷分子在石墨烯平面和活性炭上的最大面密度、受到的壁面吸附作用势及其在吸附层内的作用能。结果表明,在相同温度下,吸附甲烷分子在石墨烯上吸附层内的相互作用能较其在活性炭上的大,甲烷分子在石墨烯平面上的集聚更为密集。提高石墨烯的比表面积将有效提高甲烷在其上的吸附容量。     

吸附势理论推算混合气在载铜活性炭上的吸附平衡

本文根据吸附势理论,预测了CO/CO_2和CO/N_2两种二元混合气在载铜活性炭（C/Cu)上的吸附平衡数据,该数据与实测结果的比较表明,上述理论误差较小,并且适用于CO/CO_2这类共沸体系,从而推广了这一理论的应用范围.相应的比较结果还表明,Flory-Huggins空穴溶液模型和负荷比夫联方程均不能描述CO/CO_2的共沸行为.     

水中丙酮在活性炭上吸附平衡与动力学研究

研究了水中丙酮在活性炭上的吸附平衡与动力学曲线,对在20、30、40℃下的吸附等温线用Freundich方程拟合,得出了满意的结果。选择合适的实验条件,在消除了外膜阻力的条件下,表明颗粒内扩散中的表面扩散占主要地位,考察了初始浓度、温度、活性炭粒径等因素对丙酮吸附的影响,并用间歇搅拌槽吸附的表面扩散模型拟合出扩散时间常数。     

六氟乙烷和五氟一氯乙烷在NaX上的吸附平衡

为了研究五氟一氯乙烷(R115)和六氟乙烷(R116)的吸附分离机理,以指导工业级R116中其它杂质的脱除,精确测定了273～303K,2Pa～110kPa条件下R115和R116在NaX分子筛上的吸附等温线,并用Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth模型拟合,得到模型参数,再用纯组分吸附等温线和理想吸附溶液理论(idealadsorption solution theory, IAST)计算了R115的吸附选择性。结果表明Toth模型与R115和R116的吸附等温线吻合最好,NaX与R115作用力大于R116是其能够分离R115/R116的原因。IAST计算表明,吸附温度越低、吸附压力越小,R115选择性越高。     

西酞普兰对映体的手性色谱拆分及吸附平衡

以添加醇类和二乙胺的正己烷为流动相,考察了多糖类、酒石酸类和环糊精类手性固定相对西酞普兰外消旋体的拆分效果,优选合适的手性固定相、流动相和温度等色谱条件,在此基础上利用前沿色谱法测定了西酞普兰对映体的吸附等温线。优化的色谱操作条件为：Chiralpak AD-H柱为固定相,正己烷∶异丙醇∶二乙胺（95∶5∶0.1,体积比）为流动相,柱温35℃。西酞普兰对映体的吸附等温线为优惠型,采用Langmuir方程拟合,效果较好。本研究为模拟移动床（SMB）制备西酞普兰对映体提供重要的基础数据。     

苯酚在活性炭纤维上的吸附平衡及动力学研究

利用活性炭纤维（ACF）吸附法处理含苯酚模拟废水,通过间歇静态吸附,测定了室温下苯酚初始浓度及吸附剂质量对吸附性能的影响。结果表明,Freundlich模型能较好地描述该吸附等温过程,苯酚在ACF表面发生多分子层物理吸附;苯酚由溶液主体传递到ACF表面为传质控制步骤。利用超声碱洗方式再生饱和吸附剂,再生后ACF对苯酚吸附容量保持较好。