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。     

磷酸法制备水热焦炭基活性炭及其结构表征

采取一种比较温和的方法,以水热焦炭为原料,磷酸活化制备高比表面积的活性炭。当磷酸与原料浸渍比为3,活化温度400℃,活化时间1 h时,活性炭的比表面积和总孔体积达到最大,分别为2192 m~2/g和1.269 cm~3/g。水热焦炭由玉米芯经过水热炭化形成。活性炭的吸附等温线表明其含有大量的微孔结构。环境扫描电镜和X-射线衍射结果表明制备的活性炭含有大量的不规则无定形结构。     

氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用氯化锌活化法在不同操作条件下制备活性炭,通过检测活性炭样品的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值,探讨了浸渍比（氯化锌与原料的质量比）、活化时间和活化温度等操作条件对活性炭样品性能的影响。实验结果表明,在实验条件范围内,氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭适宜的操作条件如下：浸渍比为1.5：1,活化温度为550℃左右,活化时间为90 min,在较优条件下制得活性炭的比表面积可达1 403 m2/g,碘吸附值可达1 188 mg/g,亚甲基蓝吸附值可达238 mg/g。     

用花生壳制备活性炭的研究

研究了花生壳活性炭的制备方法.采用正交实验设计比较了磷酸、氯化锌、氢氧化钾、硫酸4种活化剂以及活化温度、活化时间、活化剂浓度、液固比等各因素对花生壳活性炭性能的影响,并用亚甲基蓝的吸附值和比表面积对所得样品进行了表征.实验结果表明,磷酸活化法所得的活性炭性能最好,采用50%磷酸,液固比2:1处理花生壳,在350～400℃活化4 h,活性炭的亚甲基蓝吸附值可达15.0 mL,比表面积为772.792 m2/g,活性炭产率45%～48%.     

棉花秸秆制备活性炭及其吸附性能的研究

以农业废料棉花秸秆作为原料,采用化学活化法,氯化锌为活化剂制备高效的生物质活性炭。研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度、活化时间4个工艺参数对制备活性炭的得率及吸附碘值的影响。找到其最佳制备条件:浸渍比为4∶14(g·mL~(-1)),氯化锌浓度为3mol·L~(-1),活化时间为500℃,活化时间为100min,在此条件下制得的活性炭其吸附碘值为1 050mg·g~(-1),得率为53%,比表面积为1 383.7m2·g~(-1),总孔容积为0.766cm3·g~(-1),平均孔半径为1.1nm。考察活性炭在吸附时间、投加量、pH条件下对亚甲基蓝的吸附量,初始浓度为50mg·L~(-1)的亚甲基蓝,活性炭吸附量达到49.4mg·g~(-1),吸附等温线可以用Langmuir模型描述。     

麦秸活性炭的制备及脱色性能

在高温流化床反应器中以小麦秸秆为原料,采用二氧化碳活化法制备活性炭。研究了流化数、活化温度和活化时间等操作条件对活性炭吸附性能的影响,通过碘值、亚甲基蓝值和扫描电镜对活性炭进行了表征。确定了制备活性炭的优化工艺条件:流化数1.5、活化温度800℃、活化时间30 min。优化工艺条件下制得的活性炭碘值和亚甲基蓝吸附值分别高达800.71 mg.g-1和292.5 mg.g-1,具有较好的吸附性能;对染料废水吸附符合拟二级吸附动力学模型。     

含油污泥制备高比表面积活性炭

以含油污泥为原料,氢氧化钠为活化剂,在氮气保护下,通过室内静态热解炉制备高比表面积活性炭。研究炭化温度、活化升温方式、活化温度、活化时间和碱碳质量比m(NaOH)／m(C)对高比表面活性炭的影响。采用全自动比表面与孔隙度分析仪、钨灯丝环境扫描电子显微镜等测试设备,分别对产品的比表面积与孔径分布、组成及微观形貌进行定性或定量分析。研究结果表明,含油污泥制备高比表面积活性炭的较佳条件为:炭化温度500℃,活化升温方式(c),活化温度800℃,活化时间1h, m(NaOH)／m(C)=2。采用本方法制备的活性炭比表面积大于2000m2/g,平均孔径小于2nm,总孔容大于2cm3/g,性能优于普通活性炭,可作为能源储存介质、电极材料、高效吸附剂的基础材料,为含油污泥的资源化利用提供了一条新途径。     

用于二氧化碳脱除的酒糟基活性炭的制备

以白酒糟为原料,采用“高温炭化+KOH活化”工艺制备用于CO₂脱除的酒糟基活性炭,考察了活化温度、碱炭比对活性比表面积与孔隙结构的影响,构建了不同孔径微孔与CO₂吸附量之间的关系,得出了用于二氧化碳脱除的酒糟基活性炭吸附性的最佳吸附孔径.实验结果表明：在碱炭比为3∶1,活化温度为850℃,活化时间为60 min条件下,制备得到的酒糟基活性炭具有较高的表面积和孔体积,表面积为2 225 m²/g,孔体积为1.217 1 cm³/g,微孔孔容为1.065 6 cm³/g.在CO₂吸附过程中,吸附量随着微孔孔容的增加而上升,0.8～1 nm的微孔对CO₂吸附最有效.     

响应面法优化混合活化剂制备脱硅稻壳基活性炭

对以脱硅稻壳为原料、Na OH和Na2CO3为混合活化剂制备活性炭的工艺进行了4因素(活化温度、活化时间、活化剂混合比、浸渍液质量分数)3水平的响应面优化研究.结果显示:活化温度和浸渍液质量分数对活性炭的碘吸附值有显著地影响.在活化温度635℃,活化时间35 min,混合比4∶1,浸渍液质量分数40%时碘吸附值出现极值,验证实验的碘平均值为1 383.5 mg/g,与预测值基本吻合.另外对所制活性炭进行了性能表征,采用SEM表征了活性炭的形貌,BET法计算了活性炭的比表面积,BJH方程计算出活性炭的孔径分布.得到其比表面积为1 566.1 m2/g,平均孔径为2.05 nm,总孔容为0.80 cm3/g.     

椰壳活性炭制备工艺的优化及其模型

以海南废椰壳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭载体,用负载氧化铜的活性炭载体处理酸性大红GR染料废水。通过单因素和响应面实验方法得到了椰壳活性炭的最佳制备工艺条件:液固比3.1 mL·g-1,磷酸质量分数66%,活化时间2.6 h,活化温度594℃,此条件下制备的活性炭孔隙丰富发达,分布均匀,比表面积大(1 658m2·g-1),负载氧化铜后可使废水中CODCr和色度的残余浓度分别降至23.4 mg·L-1和8稀释倍数。运用Designexpert 8.0软件程序建立的分别以CODCr和色度残余率为目标值的工艺模型,显著可靠,其理论计算值与实验结果吻合较好,可预测不同条件下处理废水的效果。模型方差分析显示上述4个工艺参数对目标值的影响程度均为"显著",说明工艺操作时严格控制好它们可制备出高质量的活性炭。     

载铁颗粒活性炭的制备及其表征

本文以废活性炭为原料,氧化铁为添加剂,通过高温煅烧的方法制备载铁颗粒活性炭（IOC-GAC）.结果表明,IOCGAC制备的最佳工艺参数为：煅烧终温为900℃,升温速率为6℃·min-1,m（氧化铁）/m（废活性炭）为4：6,恒温时间为0.5h,所得产品的比表面积达630.5m2·g-1,收率为50.9％.对其进行SEM,IR,XRD表征分析,结果表明活性炭的表面负载了一层致密的铁氧化物,且主要以α-Fe、Fe3O4或γ-Fe2 O3的形态存在,饱和磁化强度高达66.247 emu·g-1.     

负载铁锰氧化物的活性炭除砷酸盐的性能研究

为了提高活性炭对水中的砷酸盐的去除能力,采用共沉淀法制备了2种负载铁锰氧化物的改性活性炭(FM-GAC-1,FM-GAC-2).测定了2种改性活性炭表面的零点电荷、酸碱官能团以及金属溶出量.研究2种改性活性炭去除五价砷的吸附等温线和反应动力学,考察pH值、水中共存离子对其去除五价砷的影响.结果表明,FM-GAC-1和FM-GAC-2表面的零点电荷分别为6.7、6.0;酸性官能团的含量分别为2mmol·g-1、1.667mmol·g-1,碱性官能团的含量分别为1.3mmol·g-1、2.06mmol·g-1;pH值在近中性时金属溶出率最低.在25℃时,FM-GAC-1和FM-GAC-2对五价砷的吸附容量分别为28.87mg·g-1和30.32mg·g-1,随着温度的升高,吸附容量略有下降.吸附速率采用拟二级反应动力学拟合效果最好,化学反应步骤是改性活性炭除砷的限速步骤.pH值偏酸性有利于吸附的进行,水体中SiO32-、PO43-对两者吸附砷酸盐有显著影响.     

工业磷肥副产氟硅酸合成硅铝MCM-41介孔分子筛的研究

以工业副产氟硅酸为硅源,九水合硝酸铝（Al（NO₃）3·9（H2O））为铝源,十六烷基三甲基溴化铵 （CTAB）为模板剂,在溶胶混合物的组成为:n（SiO2）∶n［Al（NO₃）3·9（H₂O）］∶n（NH₃·H₂O）∶n（CTAB）= 1∶0.01-0.10∶10∶0.25-1.00∶150（摩尔比）的条件下,水热合成含铝硅基介孔分子筛Si/Al-MCM-41. 对水热合成过程中的Si/Al比,模板剂的用量,水热温度和时间等条件以及模板剂的脱除方式对分子筛结构的影响进行了研究. 并通过X射线荧光光谱仪,氮气吸脱附,透射电镜,热重分析等对样品进行表征. 结果表明:在合成条件为: n（CTAB）/n（Si）=2,水热温度70 ℃,时间5 h得到的样品的比表面积和孔体积较大,分别为1 086 m2/g和0.70 cm3/g.     

镧对WO3/ZrO2固体超强酸酸强度和结构的影响

通过共沉淀法制备了合适酸强度,比表面积为175.284 3 m2.g-1,最可几孔径在5.99 nm,负载镧的WO3/ZrO2固体超强酸催化剂。用Hammett指示剂法、XRD、N2等温吸附/脱附、DTA等方法考察了负载稀土镧后对催化剂的酸强度、比表面积、孔结构和热稳定性的影响。结果发现：La能均匀掺入WO3/ZrO2固体超强酸中,且适当加入稀土元素镧不但可以提高其酸强度,而且可以稳定结构、增加比表面积。     

Preparation of Hierarchically Interconnected Porous Banana Peel Activated Carbon for Methylene Blue Adsorption

Hierarchically interconnected porous activated carbon have high specific surface areas, large numbers of dye adsorption sites, and interconnected pores for dye molecule diffusion and transportation. We prepared hierarchically interconnected porous banana peel activated carbons(BPACs) via a green method involving hydrothermal pretreatment and KOH activation, and systematically tested its methylene blue(MB) adsorption capacity. SEM showed that the BPACs had an interconnected porous structure and high-porosity surface. The Brunauer-Emmett-Teller surface area was 601.21 m~2/g, the adsorption average pore diameter was 2.11 nm, and the total pore volume was 0.32 cm~3/g. The MB adsorption capacity increased with increasing temperature, initial MB concentration, and pH value; it decreased with increasing adsorbent dosage. The adsorption isotherms and kinetic results for MB adsorption on BPACs were best described by the Langmuir adsorption and pseudo-second-order kinetic models, respectively. BPACs have a well-developed hierarchically interconnected porous structure, which increase the MB adsorption capacity and removal efficiency. Systematic MB adsorption tests show that BPAC is a highly efficient and easily available adsorbent.     

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。     

甘蔗渣制备板状成型活性炭的研究

以磷酸活化法所制得的甘蔗渣粉状活性炭为原料,研究不同粘接剂种类、粘接剂添加量对板状成型活性炭性能的影响。结果表明：板状成型活性炭的体积吸附量及质量吸附量随着粘结剂添加量的增加而减小;渗透速率随着羧甲基纤维素添加量的增加而减小,随着聚乙烯醇素添加量的增加先是呈略微下降而后增加;以羧甲基纤维素为粘接剂制得的板状成型活性炭的性能较好,当羧甲基纤维素的添加量为10%时,其体积碘吸附量为418.82 mg/cm^3。     

Characteristics of activated carbon prepared from Chinese fir sawdust by zinc chloride activation under vacuum condition

The preparation of activated carbon from Chinese fir sawdust by zinc chloride activation under both nitrogen atmosphere and vacuum conditions was carried out in a self-manufactured vacuum pyrolysis reactor. The effects of the system pressure and the activation condition (nitrogen or vacuum) on pore development were investigated. The results show that both high quality activated carbon and high added-value bio-oil can be obtained simultaneously via vacuum chemical activation. The characteristics of the activated carbons produced under vacuum conditions are better than those prepared under nitrogen atmosphere. The performance parameters of the activated carbon obtained under vacuum conditions are as follows: the pore size distribution is mainly microporous, the Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area is 1 070.59 m²/g, the microporous volume is 0.502 4 cm³/g, the average pore size is 2.085 nm, and the iodine adsorption value and the methylene blue adsorption value are 1 142.92 and 131.34 mg/g, respectively. The activated carbon from vacuum chemical activation has developed micropores, and the N₂ adsorption equilibrium constant of the corresponding activated carbon gradually increases with the decrease of reaction system pressure.     

椰壳制备活性炭负载氧化铜处理酸性大红GR染料废水

以海南废弃椰壳为原料,采用化学活化法（H3PO4为活化剂）制备椰壳粉末活性炭负载氧化铜催化剂处理酸性大红GR染料废水。研究了椰壳粉末活性炭的制备及负载金属氧化铜的工艺条件,用单因素实验法分别考察了磷酸浓度、液固比、活化温度、活化时间、焙烧温度、焙烧时间以及硝酸铜用量对废水中COD和色度去除率的影响。结果表明：制备椰壳粉末活性炭负载氧化铜催化剂的最优条件为：磷酸浓度65％,液固比3：1,活化温度600℃,活化时间2．5h,硝酸铜溶液（0．5mol·L-1）用量15mL,焙烧温度300℃,焙烧时间2．5h。用此条件下制备的样品处理废水可使COD和色度的去除率分别达到97．48％和99．98％,其相应的出水指标分别为16mg·L-1和5倍数,均达到我国纺织染整工业污染排放标准GB4287--92规定的一级排放标准。