改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理,并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响,并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明,在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下,改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程,同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

核桃壳基磁性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究

以核桃壳为生物质原料,FeCl_3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型的自发吸热过程,并在298.15 K、pH=12、C_0=2 100 mg/L、8 h的吸附体系中对亚甲基蓝的吸附效果为710 mg/g,远大于原始生物炭对亚甲基蓝的吸附容量(84.66 mg/g),是一类在印染废水处理方面具备广阔应用前景的吸附材料。     

低温-空气制备的负载蒙脱石-生物炭吸附阳离子染料研究

本研究利用低温-空气一步热解方法成功制得负载蒙脱石-生物炭。吸附效果、影响因素和再生潜力研究结果表明,负载蒙脱石能提升茶叶渣生物炭对典型阳离子染料—亚甲基蓝的吸附能力,提高温度和振荡速度有利于增加其吸附量。再生不会显著影响负载蒙脱石-茶叶渣生物炭对亚甲基蓝的吸附能力,多次再生后其平均吸附量保持在～24.0 mg·g^-1。上述结果说明负载蒙脱石-生物炭可用于阳离子染料吸附且具有循环再利用潜力,吸附机制可能主要被阳离子交换(蒙脱石和生物炭自身)和静电吸附(生物炭自身)控制。     

山核桃外果皮的漆酶改性处理研究

为高效利用山核桃外果皮资源,对山核桃外果皮进行了漆酶改性处理。测定了改性处理前后样品的化学成分含量,采用SEM观测改性前后样品的微观结构,FT-IR和¹³C NMR分析改性处理前后样品的化学结构变化。结果表明:漆酶处理后,山核桃外果皮木质素和抽提物含量降低,粉末的分散效果更好,表面更多的木质素裸露出来。山核桃外果皮以愈创木基和紫丁香基结构单元为主的木质素结构单元,在漆酶处理过程中发生β-O-4断裂产生较多的活性氧类自由基,使山核桃外果皮表面获得较多的活性基团,从而具有更高的反应活性。     

槟榔渣生物炭对水中亚甲基蓝的吸附特性及机制

分别在300、500、700℃条件下对废弃槟榔渣进行慢速热解180 min制得槟榔渣生物炭ARB₃₀₀、ARB₅₀₀、ARB₇₀₀,探讨了其对水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能及动力学、热力学特征,并通过电镜扫描、比表面积分析、红外光谱分析等手段对吸附机制进行了解析。结果表明,当溶液初始pH为9,ARB₃₀₀、ARB₅₀₀、ARB₇₀₀投加质量浓度分别为1.0、0.7、0.5 g/L时,MB去除率均高于95%。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型能更真实地反映MB在ARB上的吸附行为特征,该吸附行为符合单分子层化学吸附规律。热力学分析表明,吸附反应的ΔG<0,ΔH>0,ΔS>0,反映出ARB对MB的吸附是自发、吸热且熵驱动的过程。具体吸附机制涉及静电引力、孔隙填充、π-π作用、氢键作用等。ARB₇₀₀对MB的理论最大吸附量达86.51～97.78 mg/g,分别比ARB₃₀₀、ARB     

NaOH改性花生壳对亚甲基蓝染料吸附性能的研究

花生壳用5%的NaOH溶液改性作吸附剂处理亚甲基蓝染料废水,考察pH值、吸附剂投加量、染料浓度和温度及吸附时间对染料吸附性能的影响。结果表明,吸附最佳的工艺条件为:温度25℃,吸附剂投加量0.3 g,亚甲基蓝的初始浓度3.5 g/mL,反应时间135 min,pH值7。此时改性花生壳对亚甲基蓝的吸附率达99.57%。     

改性榛壳对水中孔雀石绿和亚甲基蓝吸附性能的研究

用NaOH对榛壳粉进行化学改性,研制出新型吸附剂SCHFS。未经改性的榛子壳(CHFS)及改性后的榛子壳(SCHFS)用FTIR、SEM进行表征。结果表明,改性后吸附剂表面褶皱、孔隙增多,含氧官能团含量显著增加,这些都有利于吸附的进行。吸附实验结果表明,在实验浓度范围内,SCHFS对亚甲基蓝、孔雀石绿的吸附遵循Langmuir等温吸附模型,R0.99。SCHFS吸附亚甲基蓝、孔雀石绿的速度非常快,达到平衡的时间分别为30,60 min。SCHFS是一种去除水中亚甲基蓝和孔雀石绿的高效的、新型的、环境友好型吸附剂。     

改性榛壳对水中孔雀石绿和亚甲基蓝吸附性能的研究

用NaOH对榛壳粉进行化学改性,研制出新型吸附剂SCHFS。未经改性的榛子壳(CHFS)及改性后的榛子壳(SCHFS)用FTIR、SEM进行表征。结果表明,改性后吸附剂表面褶皱、孔隙增多,含氧官能团含量显著增加,这些都有利于吸附的进行。吸附实验结果表明,在实验浓度范围内,SCHFS对亚甲基蓝、孔雀石绿的吸附遵循Langmuir等温吸附模型,R>0.99。SCHFS吸附亚甲基蓝、孔雀石绿的速度非常快,达到平衡的时间分别为30,60 min。SCHFS是一种去除水中亚甲基蓝和孔雀石绿的高效的、新型的、环境友好型吸附剂。     

活性炭对典型染料的吸附性能研究

研究了活性炭对亚甲基蓝、甲基橙、中性红的吸附特性。结果表明,活性炭吸附3种典型染料的qt～t、qe～pH、qe～T曲线趋势基本上是一致的,活性炭对亚甲基蓝染料的吸附能力最强。另外,活性炭对3种染料的吸附行为均符合Langmuir等温吸附和准二级动力学方程,其中,内扩散过程是活性炭吸附亚甲基蓝的速率控制步骤,但不是吸附甲基橙和中性红的速率控制步骤。     

油菜秸秆生物炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以油菜秸秆为原料,采用限氧热解法在300℃、500℃、700℃条件下分别制备了油菜秸秆生物炭RSB300、RSB500、RSB700,对其元素组成、表面形貌、官能团分布等理化性质进行了表征,并研究了其对水中亚甲基蓝（MB）染料的吸附性能及机理。结果表明,随着热解温度的提高,RSB的碳化和芳香化程度有所提升,比表面积、总孔容和平均孔径也有所增大。当初始MB质量浓度为50 mg/L,pH为10.0,温度为25℃,RSB300、RSB500、RSB700的投加量分别为0.6、0.4、0.3 g/L时,反应60 min左右达到吸附平衡,RSB700对MB的吸附量达到162.80 mg/g,分别比RSB300、RSB500提高了1.06、0.37倍。不同热解温度下制备的RSB对MB的吸附过程均更符合准二级动力学模型（R2>0.98）,吸附等温线则更符合Freundlich模型和Temkin模型（R2>0.96）,该吸附过程是自发、吸热、熵驱动的,以化学吸附为主,具体涉及静电引力、氢键、π-π键、离子交换等多重作用机制。RSB700的吸附性能优于RSB300、RSB500,可用作高效吸...     

吸附电活性染料的活性炭电极电化学性能

采用商用活性炭（AC）吸附二元混合染料亚甲基蓝（MB）和胭脂红（AR18）,制备得到AC/(MB+AR18)电极材料。比较单一活性炭（AC）和吸附不同浓度的二元混合染料后的活性炭[AC/(MB+AR18)]的电化学性能。三电极体系的测试结果表明：在1mol/L H₂SO₄电解液中,当电流密度为1A/g时,吸附了浓度为400mg/L污染物的AC/(MB+AR18)比电容为182F/g,高于单一AC的比电容（109F/g）。随后选用性能最优的AC/(MB+AR18)-400作为电极材料,组装对称超级电容器器件,发现工作电压窗口从只用AC组装的对称超级电容器的1.1V提高到1.5V,电流密度为0.75A/g时,功率密度为843.84W/kg,能量密度可达32.23W·h/kg,远远高于AC组装的超级电容器(4.74W·h/kg),说明MB和AR18不仅为AC提供额外的法拉第电容,同时有助于提高其工作电压窗口。     

向日葵制活性炭对亚甲基蓝的吸附研究

含有亚甲基蓝（MB）的废液直接排放会造成严重的水体污染。为研究生物质活性炭对MB的吸附性能,以农业废弃物向日葵为原料、磷酸（H₃PO₄）为活化剂,制备粉状活性炭（PAC）和块状活性炭（BAC）,并研究PAC对MB的吸附性能。利用比表面积测试（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等方法解析活性炭的孔结构和表面特性。结果表明：活性炭前驱体的形状对活性炭的微观结构有较大的影响。PAC比BAC具有更大的比表面积（分别为701.95 m²/g和566.49 m²/g）和总孔体积（分别为2.23 cm³/g和1.04 cm³/g）;PAC和BAC的平均孔径分别为7.31 nm和12.66 nm,均具有介孔材料的结构特性。两种活性炭表面均分布着丰富的含氧官能团和大量疏松的无定形碳,而存在的偏磷酸盐对孔隙起到支撑作用,这为MB的吸附提供了更多的活性位点和吸附通道。在25 ℃、pH为8、PAC用量为50 mg条件下,PAC对100 mL质量浓度为200 mg/L的MB溶液的吸附效果最好,吸附率达到72.2%。吸附过程符合伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型。     

醚化改性麦糟吸附材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以麦糟(RSG)为基材,氯乙酸为醚化剂,NaOH为催化剂,制备了醚化改性麦糟(MSG),研究了MSG对亚甲基蓝(MB)的吸附性能.考察了改性条件对MB吸附效果的影响.结果表明,在固液比1:50(g:mL)、n(NaOH):n(ClCH2COOH)=1.25:1.0、醚化温度为75℃、醚化时间为2.5 h的条件下,制得的...     

山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝性能研究

以山竹壳为原料,采用磷酸—硫酸活化法制备了比表面积为1730m~2·g~(-1)的活性炭。研究了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的吸附性能,考察了亚甲基蓝溶液的pH、不同初始浓度、吸附时间、温度等条件对吸附效果的影响。应用准一级动力学方程、准二级动力学方程模拟了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的动力学过程,结果表明准二级动力学方程适合描述整个吸附过程。用Langmuir和Freundlich模型模拟吸附等温线,Langmuir方程更适合描述此吸附过程,在298K下最大单层吸附量为526.31mg·g~(-1)。计算了吉布斯自由能(ΔG~0)、焓变(ΔH~0)、熵变(ΔS~0)等热力学参数,ΔG~0、ΔH~0、ΔS~0均小于0,说明此吸附过程是一个自发进行的、放热的、趋于有序的吸附过程。     

环氧氯丙烷改性花生壳对次甲基蓝的吸附研究

以花生壳为原料,环氧氯丙烷为改性剂,对花生壳进行改性制备吸附剂,并对其吸附次甲基蓝的性能作了较系统的研究。结果表明,在 2.0 g 花生壳中分别加入 1.25 mol/L 的NaOH溶液 45 mL 和环氧氯丙烷 25 mL,控制温度 40℃,搅拌反应 30 min,经过滤、水洗干燥后得到改性的花生壳,用此改性的花生壳吸附次甲基蓝的最佳条件为:处理 100 mg/L 的次甲基蓝溶液 50 mL,用 0.2 g 改性花生壳,pH值在6.48,搅拌吸附 60 min,在此条件下吸附率可达 99%,吸附后的花生壳用 0.5 mol/L NaOH溶液再生,重复使用3次对次甲基蓝的吸附率在 96% 以上;未改性花生壳对次甲基蓝的吸附率仅为 82%。     

木焦油基活性碳的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

木焦油是木质生物质材料的高温裂解产物。以木焦油为碳源,以甲醛化处理后的木焦油为前体,通过碳化-活化制备木焦油基活性碳材料。并以制备的木焦油基活性碳为吸附剂,研究了其对模拟水体中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,以木焦油为前驱体经高温碳化活化制备的多孔活性碳,比表面积可达1373Sm_²?g_^-1,表面含有丰富的含氧官能团。木焦油基活性碳对亚甲基蓝具有良好的吸附性能,准二级动力学模型能更准确的描述木焦油基活性碳吸附亚甲基蓝的动力学过程。吸附等温线更符合Langmuir等温吸附模型,木焦油基活性碳对亚甲基蓝的最大吸附容量可达559 mg?g_^-1。热力学分析表明亚甲基蓝在木焦油基活性碳上的吸附是放热和自发的。利用木焦油制备的活性碳材料对亚甲基蓝具有较高的吸附容量,是一种具有潜在应用前景的吸附材料。     

壳聚糖质活性炭对亚甲基蓝的吸附性能研究

用壳聚糖制成活性炭,研究其对亚甲基蓝的吸附能力,并分析了吸附动力学以及吸附等温线。结果显示,壳聚糖质活性炭对亚甲基蓝最佳的吸附条件为:投入量为0.3 g,吸附时间为60 min,亚甲基蓝体积为10 mL;吸附温度为50℃,吸附过程较为符合二级吸附动力学方程、Freundlich模型。     

微波改性活性炭深度处理亚甲基蓝染料废水的研究

为提高粒状活性炭(GAC)的吸附效果,采用微波技术对GAC改性处理,并对GAC和微波改性活性炭(W-GAC)进行表征分析。将COD去除率作为吸附效果的评价指标,以亚甲基蓝溶液作为处理对象,考察了GAC与W-GAC对其吸附性能。结果表明:W-GAC的比表面积与总孔容略有减小,表面酸性含氧基团含量明显减少,碱性基团含量上升。活性炭吸附亚甲基蓝废水的吸附等温线与Langmuir方程拟合较好。     

用于超电容储能的生物质碳材料的电化学性能

以生物质废弃物柚子皮、爆米花、夏威夷果壳为碳源,采用生物质高温碳化技术,在氮气保护下高温碳化处理得到PP、POP、MS三种本质生物质碳材料,利用XRD、SEM、BET等手段对其进行表征,并利用三电极超级电容器体系,在不同的水系电解液中测试超级电容器的电化学性能。当电解液为6 mol/L KOH溶液,电流密度为0.5 A/g时,MS的比电容为58.25 F/g,表现了良好的超级电容器性能。