表面改性活性炭吸附CS2及微波场中再生的研究

利用浸渍法探讨氧化物和含氮物质表面改性活性炭对CS2吸附性能的影响,通过boehm滴定和FT-IR分析结果证明:双氧水改性使活性炭表面碱性基团数增多,CS2动态吸附量增大;氨水和乙二胺改性活性炭,其表面碱性基团数增多,并引入含氮官能团,提高了CS2吸附容量。建立微波再生正交实验,确定微波再生最优实验条件:微波功率110 W、辐射时间2 min、载气流量250 mL/min时,活性炭再生综合率最大。对改性活性炭进行TG-DSC热分析,为活性炭微波热再生提供可靠参考依据。实验结果证明:双氧水、氨水、乙二胺改性可提高活性炭综合再生恢复率,硝酸改性对活性炭再生不利。     

活性炭微波改性及对偏二甲肼中氧化杂质的吸附

研究了活性炭微波改性后表面性质的变化及对偏二甲肼中氧化杂质吸附的性能.结果表明:微波法改性使活性炭表面的含氧基团有明显的减少,孔隙结构更为丰富;随着微波功率的提高,吸附率有明显的提高,微波照射时间对吸附效果的影响与功率有关;微波改性后的活性炭对偏二甲肼中的氧化杂质有更大的平衡吸附量及较小的等量微分吸附热.     

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。     

响应曲面法优化碱改性活性炭吸附水中苯酚研究

利用响应曲面法确定氢氧化钠改性椰壳活性炭的最佳条件为碱液浓度3.7 mol/L,改性时间4.6 h,将改性活性炭用于水中苯酚的吸附。改性后活性炭的比表面积增大了2.8%,平均孔容提高了6.7%,其中微孔孔容增加明显;其表面酸性含氧基团减少,碱性含氧基团增加,吸附活性位点增多;吸附效果较未改性时提高了16.6%。Freundlich模型能更好地模拟碱改性后活性炭对苯酚的吸附行为。     

活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能

用硝酸对粒状活性炭进行了表面改性,考察了硝酸浓度及氧化时间对活性炭表面官能团的影响.采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-TR)、Boehm滴定、X射线衍射仪(XRD)、物理吸附以及颗粒强度分析仪等对氧化前后样品进行了表征分析.以改性活性炭为载体,浸渍活性组分后制备了浸渍炭催化剂,考察了其对氯化氰防护性能.研究发现,低浓度硝酸氧化改性可增加活性炭表面酸性基团的含量,减少碱性基团的含量,从而提高活性炭的表面亲水性,而对活性炭的结构没有明显影响;制备的浸渍炭催化剂对氯化氰防护时间明显增长.当硝酸浓度为8%,氧化时间为8 h时防护效果最好.     

废活性炭微波加热法再生研究进展

论述了微波加热技术的特点,初步探讨了微波加热再生废活性炭的原理,综述了国内外微波再生废活性炭的研究进展。与传统加热技术相比较,微波加热再生废活性炭具有耗时短、产品质量好、能耗低、污染少等优点,并且微波加热再生废活性炭产品有更发达的孔隙结构,吸附性能较好。影响微波再生废活性炭的因素依次是微波功率、加热时间、活性炭吸附量。展望了微波加热再生废活性炭的发展方向。     

改性活性炭材料用于烟气脱硫

活性炭（AC）材料用于烟气脱硫与其表面化学结构有关，活性炭材料的表面改性是提高其烟气脱硫活性的有效途径。综述了活性炭材料的热处理、表面含氧含氮官能团、表面碱性基团、表面负载金属及其化合物以及含氮或含碘物质的掺入对其脱硫活性的影响。     

微波加热技术在多孔炭处理中的应用

微波加热技术作为一种全新的加热模式在众多领域得到了广泛的应用。本文综述了微波加热的机理、特点及其在多孔炭处理中的应用，包括传统活性炭的制备、再生、改性及活性炭纤维的改性；指出了微波加热在多孔炭处理领域的应用中存在的问题，并对其前景进行了预测。     

微波辐照再生活性炭的研究

本文综述了微波加热在活性炭再生中的应用研究进展,探讨了微波加热对活性炭吸附性能及表面性能的影响,微波加热具有再生时间短、再生效果好、能耗低等优点。     

微波辐射-KOH活化兰炭粉制备活性炭

研究了以兰炭粉为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、碱炭质量比和活化时间对活性炭吸附性能的影响。同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的N2吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团。结果表明:微波功率为700 W,碱炭质量比为3,活化时间为15 min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为694.5 mg/g,比表面积为513.62 m2/g,总孔容为0.510 3 cm3/g,平均孔径为3.973 8 nm,该活性炭为中孔型。以兰炭粉为原料,传统加热和微波加热制备的活性炭红外光谱图其峰形基本一致,只是峰强不同。     

石油焦制备活性炭工艺条件的优化及其孔结构表征

以独山子石油焦为原料,以氯化锌为活化剂,采用微波加热方式制备活性炭,通过碘吸附、苯吸附等考察所制活性炭的吸附性能,并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。结果表明：微波加热法制备活性炭时,最佳工艺条件是：氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为1．5：7．5：1,微波功率1300W,辐照时间6min。所得样品比表面积1095．7m^2／g,碘吸附值673．7mg／g,苯吸附值781．1mg／g,强度20．3N。通过与电炉法对比发现,微波加热和电加热制备的活性炭孔结构不同,微波法制备的活性炭在比表面积、孔径分布等方面优于电炉法制备的活性炭。     

Microwave irradiated and thermally heated olive stone activated carbon for nickel adsorption from synthetic wastewater: A comparative study

In attempt to compare the removal efficiency and yield of the activated carbon prepared using the conventional and microwave‐assisted heating is the focus of this work. Toward this olive stone (a biomass precursor) is activated using the popular activating agent potassium hydroxide. The process optimization exercise is carried out by using the standard full factorial statistical design of experiments (response surface methodology). The activated carbons prepared under the optimized conditions are compared based on the adsorption capacity and yield. The adsorption capacity was found higher using microwave heating as compared with conventional heating. The microwave heating requires significantly lesser holding time as compared to conventional heating method to produce activated carbon of comparable quality, with higher yield. The BET surface area of carbon using microwave heating is significantly higher than the conventional heating. Although the mesopore surface area of carbon is not vary significantly, the activation time, power, and nitrogen gas consumption are significantly lower than the conventional heating rendering that the activation process via microwave is more economical than that via conventional heating. The adsorption isotherm data fitted the Langmuir isotherm well and the monolayer adsorption capacity was found to be 12.0 and 8.42 mg/g for microwave and thermally heated activated carbon, respectively. Regeneration studies showed that microwave‐irradiated and thermally heated olive stone could be used several times by desorption with an HCl reagent. Both carbons can be used for the efficient removal of Ni²⁺ (>99%) from contaminated wastewater. © 2013 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 60: 237–250, 2014     

Study on preparation and desulfurization characteristics of biomass activated carbon by microwave heating CO2 activation method

Taking soybean straw rich in nitrogen-containing functional groups as the raw material precursor, combined with the special advantages of microwave heating, microwave heating technology is applied to the pyrolysis and activation process of soybean straw. The pyrolysis solid product is used as the activation raw material, and CO₂ is used as the activator to study the preparation of activated carbon, in order to prepare the biomass activated carbon with high desulfurization performance. First, the optimal activation level was obtained by orthogonal experimental design and range analysis. Then, the effects of microwave power, CO₂ flow rate and activation time on the yield, pore structure and desulfurization performance of activated carbon were investigated by single factor experiment. The optimal activation conditions were selected by comparative analysis: microwave power 900 W, CO₂ flow rate 0.10 L/min, activation time 20 min. Under these conditions, the yield of activated carbon is 76.3%(mass), the SO₂ adsorbance quantity is 112.56 mg/g, specific surface area is 466.28 m²/g. Compared with pyrolytic carbon, activated carbon has larger specific surface area and more abundant pores and significantly improved desulfurization performance.     

微波加热CO2活化法制备生物质活性炭及其脱硫性能研究

以富含含氮官能团的大豆秸秆为原料前体,结合微波加热的特殊优势,将微波加热技术应用于大豆秸秆热解和活化工艺。以热解固体产物为活化原料,以CO₂为活化剂进行活性炭制备研究,以期制备出高脱硫性能的生物质活性炭。首先通过正交实验设计及极差分析得出最优活化水平,再通过单因素实验法考察微波功率、CO₂流量和活化时间对活性炭产率、孔隙结构以及脱硫性能的影响。对比分析选出最佳活化条件为微波功率900 W,CO₂流量0.10 L/min,活化时间20 min。在此条件下活性炭产率为76.3%（质量）,SO₂饱和吸附容量为112.56 mg/g,比表面积为466.28 m²/g。相比热解炭,活性炭的比表面积更大,孔隙更加丰富,脱硫性能显著提高。     

微波辐照下炭材料升温特性试验研究

为研究微波功率、活性炭粒径、载气流速对活性炭升温规律的影响,利用微波加热综合试验平台进行活性炭微波加热升温试验,研究了不同因素下活性炭的升温特性。结果表明:相同前提下,随着微波功率的增大,2种活性炭(木质活性炭、煤质活性炭)的升温速率不断加快,最高温度随之提高,微波功率从240~400 W时,木质活性炭在10~16 min平均温度增幅达93℃,明显大于煤质活性炭;增加粒径导致木质活性炭达到的最终温度有所降低,且升温速率减小;提高载气流速可减缓木质活性炭的升温速率并降低其最高温度。获取最高活性炭温度的最佳试验工况为微波功率P为400 W、活性炭粒径d≤1 mm、载气流速Q为60 L/h。     

微波辐射亚麻屑制活性炭的研究

以亚麻屑为原料,采用微波辐射氯化锌法制备活性炭。研究了浸渍时间、氯化锌浓度、微波功率和辐射时间等因素对活性炭吸附性能和得率的影响。确定了用亚麻屑制备活性炭的最佳工艺条件:亚麻屑15g、浸渍时间24h、氯化锌浓度20%、微波功率600W、辐射时间12min。在该工艺条件下制备的活性炭其碘吸附值为1071.3mg/g、亚甲基蓝吸附值165mL/g、得率可达37.1%,均超过了国家标准一级产品的指标,且该工艺所需炭化活化时间为传统方法的1/30。     

微波加热核桃壳制取活性炭及孔结构表征

以核桃壳为原料,采用微波加热-水蒸汽活化法制备了活性炭。研究了微波功率、活化时间和水蒸汽流量等因素对吸附性能的影响。最佳工艺条件为：微波功率600 W、活化时间7 min、水蒸汽流量5 mL/min,活性炭产品的碘吸附值1076．57 mg/g,亚甲基蓝吸附值195 mg/g,得率25．11%。该工艺将常规加热方法的炭化和活化简化为一个过程,所需加热时间仅为传统方法的1/21,产品活性炭的亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的1．44倍。同时测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过BET计算了活性炭的比表面积,并通过H—K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为微孔型,BET 比表面积1 154．91 m~2/g,总孔体积0．564 9 mL/g,微孔占总孔体积(体积分数,下同) 79．86%,中孔体积分数19．97%,大孔占0．17%。