改性活性炭吸附净化二氧化硫实验研究

本试验装置采用固定床吸附柱,以经过酸改性活性炭作为吸附剂,吸附剂比表面积约为1200 m2/g,吸附质为模拟SO2废气。在不同入口气体浓度下,测定吸附质出口浓度,绘制吸附净化穿透曲线图,并由此计算出静活性值。试验结果表明:吸附柱填装活性炭量为100g,气体流量50L/min,大气压为101300Pa,温度20℃,吸附质浓度在500～1000ppm间变化时,活性炭吸附剂的静活性值平均提高30%,改性的活性炭静活性值比未改性活性炭平均提高25%。     

超声改性对树脂材料吸附氨氮的影响及其表征

采用超声改性001×7树脂,评价超声时间、温度和功率对改性树脂吸附氨氮性能的影响。结果表明:在超声时间30 min、温度40℃、功率50 W的条件下制备的改性树脂吸附效果较好;动态吸附试验显示,在进水氨氮质量浓度200 mg/L、流速10 BV/h的条件下,改性树脂饱和吸附容量为87.96 mg/g,穿透点体积为110 BV,其穿透点体积比未改性时提高41.02%。机理研究表明:改性树脂比表面积为229.07 m2/g,孔容为1.31 cm3/g,磺酸基团容量为2.75 mmol/g,与改性前相比分别提高了9.78%,11%和13.6%。研究结果可以为氨氮废水的树脂吸附处理提供基础数据。     

聚氨酯改性聚砜的合成及性能研究

用双酚A(Bis-A)和4,4′-二氯二苯砜(DCS)合成羟基封端的聚砜预聚体,用甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、2,2-双(羟甲基)丙酸(DMPA)合成异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体,再将两种预聚体共聚,制备出了改性聚砜.通过改变原料配比、浓度、反应温度和反应时间,测定产物的特性黏度,确定出了共聚改性的最佳条件为:反应温度80℃、反应时间6h,聚砜预聚体和聚氨酯预聚体质量比4∶1.将改性共聚物通过相转变法制备成超滤膜,测试膜的机械性能、分离性能以及抗污染性能.经测试改性聚砜膜,相比未改性膜,其断裂伸长率提高3.9%,抗张强度减少1.75N/mm2,纯水通量提高4.36mL·cm-2·h-1,水接触角减少13.2°,蛋白吸附量减少71.9μg/cm2.     

氨解改性煤基活性炭电极材料的电化学性能

以印尼褐煤为原料、KOH活化法制备的煤基活性炭,采用氨水在高压条件下对其进行改性,应用N2吸附仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了活性炭的孔结构和表面化学性质,测定了活性炭制作的电极在3mol/L KOH电解液中的电化学性能.结果表明,经过氨水高压改性处理的活性炭的比表面积和孔结构变化不大,但改性后活性炭表面的N原子含量增多,活性炭表面负载上一定量的C-N,N-H和-NO2等含氮官能团;改性后活性炭的比电容可达348F/g,比改性前提高27%;改性后活性炭电极的导电性增强,循环充放电性能更好,在42.5mA/g的电流密度下经1 000次循环充放电,比电容的保持率可达98.9%.     

净化H_2S气体的CoSPc改性炭的性能研究

以工业4号活性炭为载体,制备了磺化酞菁钴(CoSPc)改性活性炭,考察了改性活性炭制备工艺条件对净化模拟电石炉尾气中H2S性能的影响;对空白活性炭、改性炭吸附前后进行N2-BET和SEM表征分析。结果表明,H2S的净化效果随NaOH溶液浓度的增加而增加;当NaOH溶液浓度一定时,NaOH/CoSPc的配比达到100μg/g、干燥温度130℃、焙烧温度350℃为改性活性炭的最佳制备条件。结合N2-BET、SEM和EDS表征分析表明:改性后的活性炭S容量增加,净化效果明显。     

聚乙烯醇改性膨胀石墨对甲基橙模拟废水的脱色性能

以天然鳞片石墨为原料,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚乙二醇(PEG)及聚乙烯醇(PVA)为改性剂,采用浸渍法制备改性膨胀石墨(EG).研究改性EG对甲基橙(MO)模拟废水的吸附脱色性能,并对其等温吸附类型及吸附动力学进行研究.结果表明:经PVA改性后,EG的比表面积、孔隙容积均高于未改性EG.PVB、PEG和PVA改性EG对MO模拟废水的脱色率分别为76%、77%和98%,而未改性EG的脱色率仅为67%.吸附规律遵循了Langmuir吸附等温式和准2级动力学方程.     

改性滤料去除有机物静态吸附试验研究

目的通过几种改性滤料及未改性滤料去除有机物吸附试验研究,比较去除有机物的效果,确定其吸附类型.方法采用静态吸附试验的方法,对比未改性滤料和改性滤料对有机物的吸附容量及上清液的CODCr质量浓度.结果改性后滤料对有机物的去除率可由2%~6%提高到9%~50%,吸附容量约是未改性滤料的4~26倍.未改性滤料和改性滤料去除有机物的吸附过程中物理吸附和化学吸附作用同时存在,且作用力大小相当.Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线都可以用来描述6种滤料的吸附类型.结论改性滤料去除有机物的效果远远优于未改性滤料,其中涂铁石英砂除有机物效果最好.     

低浓度硫化氢在浸渍活性炭上的吸附及表征

采用浸渍法改性活性炭吸附净化低浓度H2S,研究了Na2CO3、KOH、KI改性活性炭吸附净化H2S的性能.研究表明:7%(质量分数)的Na2CO3是最佳浸渍液,80℃和氧含量1.0%(体积分数)是改性活性炭的最佳反应条件.改性后的活性炭用氮气吸附的方法测定其孔结构特征,表明改性减少了空隙率,特别是减少了微孔体积.但Na2CO3改性可以显著增加活性炭对H2S的吸附能力,分析表明,存在于微孔中的Na2CO3起了催化作用,使H2S迅速氧化成硫的氧化物(S),而硫的氧化物能较强地吸附在活性炭0.3-0.9nm的微孔中.     

活性炭基Cu⁃Cr吸附剂的制备及脱COS性能的研究

采用等体积浸渍法制备了Cu?Cr改性活性炭吸附剂,以模拟焦炉气为原料,考察了不同过渡金属活性组分及其负载量、不同助剂及其负载量、焙烧温度对吸附剂脱除COS性能的影响,并采用XRD、BET、SEM等手段对Cu?Cr改性的吸附剂进行表征。结果表明,Cu和Cr共同改性的活性炭对焦炉煤气中COS的吸附性能最好。Cu?Cr改性活性炭吸附剂较佳制备条件为：Cu负载量为5.0%,Cr负载量为1.5%,焙烧温度为400 ℃。反应温度10 ℃的条件下,改性活性炭吸附剂的穿透硫容为1.47%,且该Cu?Cr改性活性炭吸附剂具有良好的再生利用性能。表征结果显示,CuO和 Cr₂O₃金属氧化物均匀负载于活性炭上,且失活后的吸附剂比表面积和孔容均减小。     

铜盐改性活性炭去除养殖场中的硫化氢

养殖场恶臭气体带来的环境污染日益受到人们的重视,它的治理已成为亟待解决的问题.通过高温水热化学改性与硫酸铜溶液浸渍联合对活性炭进行改性,在自制的固定床吸附装置中,考察了改性活性炭在不同条件下吸附养殖场中硫化氢的效果.结果表明,低温对物理吸附有利,但是对化学吸附不利,温度升高化学吸附增强,但同时物理吸附减弱,在80℃时两种吸附达到最佳平衡状态;随着空速增加,气体流速也增大,H2S分子在固定床中的停留时间缩短,吸附容量也随之减小.进气浓度在150～850 mg/m3范围内,改性活性炭对H2S的吸附能力随着浓度增加逐渐降低且穿透时间也缩短.同时,通过BET、FTIR（傅里叶变换红外光谱分析）、TPD（程序升温脱附）和Boehm滴定酸碱官能团等方法对改性前后活性炭进行表征,认为活性炭孔隙结构、官能团种类及数量和表面酸碱性对活性炭吸附H2S的能力有重要影响.     

离子交换改性斜发沸石用于分离性能研究N2/CH4

抽放煤层气的主要成分为氮气和甲烷,采用以N2为强吸附组分的天然斜发沸石进行变压吸附分离(PSA),CH4成为塔顶产品,其回收率和纯度会大大提高.首先对4种国内不同地区的斜发沸石进行筛选,结果表明1#斜发沸石氮气吸附量大于甲烷,为氮气选择性吸附剂.为了进一步提高1#斜发沸石的氮气选择性能,对其进行离子交换改性研究,发现在室温下交换3次的Na-Cp-1分离效果最好,氮气/甲烷分离因子达5.48,是非常好的氮选择性吸附剂;而Li+、K+、NH4+、Ca2+、Mg2+、Sr2+离子交换后斜发沸石对N2和CH4的吸附差异较小.     

Adsorption and desorption on coals for CO2 sequestration

Adsorption and desorption of carbon dioxide, methane and other gases on coals has been investigated experimentally using representative Zhongliangshan coals. Gas adsorption is one of the major concerns for both CO2 sequestration and methane recovery processes. The experiments were carried out using both single and multi-component mixtures at 25 ℃ and 30 ℃ with the highest pressure of 12 MPa. The coal was under moisture equilibrated conditions. This provides experimental data from which a predictive assessment of CO2 sequestration and/or methane recovery can be conducted. The results show that for pure gasses the CH4 adsorption capacity is higher than the N2 adsorption capacity but lower than the CO2 adsorption capacity. Injection of CO2 or other gases into the coal significantly affects CH4 desorption. This allows the enhancement of CH4 recovery from the coals, thus supplying more clean energy while sequestering significant amounts of CO2 thereby reducing the greenhouse effect from human beings.     

硝酸镁改性活性炭及吸附性能研究

为了提高活性炭的吸附性能,以硝酸镁和活性炭为原料,采用等体积浸渍高温焙烧法制备了氧化镁改性活性炭材料（MgO-GAC）并采用扫描电镜对其形态结构进行分析,考察了pH、温度、吸附时间对复合材料吸附废水中低浓度活性红染料的影响。结果表明,硝酸镁3.5mol/L、焙烧温度600℃、焙烧时间2h,MgO-GAC的碘吸附值为960.42mg·g^-1。扫描电镜（SEM）照片显示,未改性颗粒活性炭表面微孔直径约3μm,改性MgO-GAC复合材料表面的微孔大小均匀,孔径约6-7μm,其表面负载着大量的细小圆形颗粒,高温焙烧对颗粒活性炭有扩孔作用,且可以使硝酸镁转化为多孔氧化镁,并有效负载到颗粒活性炭表面。MgO-GAC复合材料吸附活性红X-3B染料的最佳条件为：投加量为0.1 g,温度为30℃、pH值为6,活性红染料的去除率可达92.5%。本改性颗粒活性炭的制备方法是可行的,高温扩孔和负载的多孔氧化镁能够可以增大颗粒活性炭的表面积,从而提高了活性红染料的吸附效果。     

活性炭吸附脱除高压聚乙烯装置返回气中丙醛的研究

研究了活性炭吸附脱除高压聚乙烯装置返回气中的丙醛,考察了温度和原料气流速对脱醛率的影响和活性炭吸附丙醛的吸附穿透曲线,同时比较了活性炭在不同脱附方法脱附后再吸附丙醛的情况。实验结果表明,温度对活性炭的脱醛率有影响,30℃时脱醛率最高;在原料气流速为30mL/min时,丙醛的脱除率为70%~90%;活性炭吸附570min后,丙醛的脱除率下降到30%左右;采用120℃水蒸气脱附法,活性炭三次吸附的脱醛率都在95%以上,好于加热氮气吹扫脱附法和加热抽真空脱附法。     

Adsorption breakthrough of benzene in the fixed bed of modified activated carbon under different humidity conditions

The breakthrough curves of benzene and water on modified activated carbons (ACs) were investigated. Temperature-programmed desorption (TPD) experiments were conducted to measure the TPD curves of benzene and water on modified and unmodified ACs and to estimate the activation energy for the desorption of benzene on the modified ACs. Starting with unmodified ACs, two modified ACs were prepared by using two different types of silane, designated by KH560 and 1706. The results showed that the activation energy for the desorption of benzene on KH560/AC and 1706/AC was higher than that on unmodified AC. In addition, the activation energy for the desorption of water on KH560/AC and 1706/AC was lower than that on unmodified AC. The breakthrough curves of benzene obtained from the experimental observations under different humidity conditions were compared with the results of the TPD experiments. The results show that the modified ACs are less affected by water, whereas the unmodified ACs are more affected by water, indicating that surface modification by organosilane compounds can improve the adsorption of benzene on the activated carbo, which weakens the adsorption of water.     

一种新型CH_4/N_2分离吸附剂制备及性能

文章采用水热合成法制备得到的钛硅类分子筛结构物,再经离子交换、成型与焙烧得到吸附剂。用XRD、SEM和TG/DSC对合成的分子筛结构物进行了表征;用吸附仪测试了N2和CH4分子在此吸附剂的静态吸附分离性能;探讨了这两种气体在吸附剂上的吸附行为。实验结果表明：在0.6MPa下,N2的STP吸附量可以达到12.42m l/g,N2和CH4的吸附比为10.1。N2和CH4的吸附分别符合Freundlich和Langmu ir吸附特征。     

碳改性对SAPO-5结构和吸附CH4性能的影响

以三乙胺为结构导向剂,在高温水热条件下合成了SAPO-5分子筛材料,并将之分别置于空气和氮气氛下823K焙烧。用XRD、RAMAN、TG及水和甲烷吸附实验考察了氮气氛下分子筛表面碳改性前后对材料结构稳定性及吸水和甲烷性能的影响。结果表明：碳改性后SAPO-5在孔道内生成了纳米碳材料,晶体衍射强度减弱,结构稳定性提高。与SAPO-5样品相比,碳改性后SAPO-5吸水量略微降低：CH4常压吸附量从0．138％提高到0．253％。     

水热活化前驱物对制备Li4Ti5O12晶相的影响

采用溶胶-凝胶法制备出Li4Ti5O12前驱物,分别在温度为160℃、180℃、200℃的水热条件下活化前驱物,并进行煅烧。通过热分析、XRD、SEM测试手段对样品进行表征,结果表明：前驱物水热活化条件为180℃、10h,煅烧条件为800℃、8h,可以制备出纯度较高的Li4Ti5O12晶相,其纯度大于95％;制备的Li4Ti5O12粉体分散性好且为球形颗粒,颗粒尺寸分布比较均匀,平均粒径约为0．65μm．