微波改性活性炭对甲苯吸附性能的实验研究

利用微波对活性炭进行改性,并测定了改性前后不同种类活性炭对甲苯的吸附性能、比表面积、碘吸附值以及表面酸碱官能团含量.结果表明,随着改性温度升高,碘吸附值逐渐提高,表面碱性官能团含量也相应增加.改性温度为850℃时活性炭吸附甲苯性能最高,650℃与450℃改性后活性炭吸附甲苯性的性能相差不大.扫描电镜分析显示微波改性使活性炭孔道更加通畅,有利于提高吸附甲苯的能力,但温度升高同样存在炭骨架收缩,孔道变窄的弊端.通过实验数据并结合扫描电镜结果分析,实验认为活性炭吸附甲苯包括物理吸附和化学吸附两种机理,低温改性时主要提高物理吸附性能,高温则主要提高化学吸附性能.     

液相吸附法脱除焦化苯中的噻吩

醉研究了应用吸附剂直接从焦化苯中吸附脱除微量噻吩的焦化苯精制工艺,实验结果表明改性ZSM－5分子筛具有最好的吸附效果,其吸附容量可达8.9mg/g吸附剂以上。同时研究了操作条件对吸附过程的影响,升高温度有利于提高吸附容量和吸附速度,减小吸附剂颗粒大小可以显著提高吸附速度,但吸附剂内含水会显著降低吸附剂的吸附性能。该吸附剂可以通过高温水蒸汽吹扫再生。     

镁掺杂羟基磷灰石的制备及其对Cu~(2+)的吸附性能研究

采用镁替代钙掺杂改性羟基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAP)制备新型吸附剂,考察不同镁掺杂比例对Cu~(2+)去除效率的影响及温度对吸附剂吸附容量的影响,采用扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪和气体吸附仪等对吸附剂样品进行表征,并研究其对Cu~(2+)的吸附机理.结果表明:在Cu~(2+)初始质量浓度为100mg/L时,镁掺杂摩尔比[n(Mg)/n(Mg+Ca)]为1的羟基磷灰石(MHAP)对Cu~(2+)的去除率最高,达到96.2%;在温度为293～313K范围内,MHAP对Cu~(2+)的吸附容量随温度的升高而增加,最高吸附容量为370.37mg/g,相比HAP提高了62.5%;Langmuir等温方程能较好描述MHAP对Cu~(2+)的吸附行为,其吸附动力学遵循伪二级动力学模型.镁掺杂使MHAP粒径减小,比表面积增大,增强了其表面吸附和微孔吸附的作用;同时,MHAP表面官能团-OH增多,增强了其表面络合作用.     

蔗渣基吸附剂的制备及对刚果红的吸附性能

为实现蔗渣资源化利用和应对染料废水污染问题,首先以蔗渣为原料,采用一种多胺基化合物对其进行化学改性,获得了氨化蔗渣吸附剂,用其吸附去除刚果红染料;利用红外光谱和XPS光电子能谱对该吸附剂进行化学特征分析,证实吸附剂上有氨基存在;然后,研究了氨化蔗渣吸附剂对刚果红染料的吸附性能,考察pH值、刚果红溶液初始浓度、吸附剂投加量、温度等因素对吸附性能的影响.吸附实验结果表明:氨化蔗渣单位吸附量随初始刚果红浓度的增加而增加;随吸附剂投加量的增大而减少,而去除率则随着投加量的增加而增大;温度对吸附容量有一定的影响,在25℃~60℃范围内随着温度的升高,吸附容量先增加后减小,40℃时吸附容量最大;氨化蔗渣对刚果红的吸附受pH值的影响较大,当pH值为4~10时,吸附容量较大并且稳定.     

复合吸附剂CaO/Al2O3对CO2吸附性能的研究-研究生论坛

采用过量浸渍法制备了不同质量分数的复合吸附剂CaO/Al2O3,并采用CO2-TPD、低温氮气吸附脱附、XRD以及FT-IR等方法对吸附剂的结构进行了表征。采用容量法测定了吸附剂在25 oC和70 oC条件下的吸附性能。结果表明,CO2在与吸附剂的作用过程中形成了CaCO3;在吸附温度为70 oC、压力为1.0 MPa的条件下,当CaO的负载量为5wt.%时,复合吸附剂的吸附效果最好,吸附量为36.45 mg/g。用D-R模型计算了复合吸附剂的吸附热,用Clausius-Clapeyron方程研究了复合吸附剂吸附过程的吸附焓变与覆盖度的关系。结果表明,复合吸附剂的吸附热随着CaO掺杂量的增加而增加,而吸附过程的吸附焓变随着吸附质覆盖度的增加而降低。     

硅烷化活性炭对水中有机污染物的吸附作用

利用三甲基氯硅烷(TMCS)对活性炭进行表面改性,研究了改性活性炭对水中苯胺、硝基苯及苯甲酸等典型有机污染物的吸附性能及特性;通过BET对吸附剂进行表征.结果表明,硅烷化改性后活性炭对水中的苯胺、硝基苯、苯甲酸的吸附容量有明显提高,空白活性炭对3种有机物的吸附容量分别为90.6 mg/g,9.6 mg/g,19.6 mg/g,改性192 h的活性炭对3种有机物的吸附容量增加为113.5 mg/g,14.4 mg/g,26.9 mg/g;吸附容量随硅烷化改性时间的延长而增加;改性活性炭对苯胺、硝基苯、苯甲酸具有吸附选择性,吸附能力大小顺序为:苯胺>苯甲酸>硝基苯.     

复合吸附剂CaO/Al_2O_3对CO_2吸附性能的研究

采用过量浸渍法制备不同质量分数的复合吸附剂CaO/Al_2O_3,并采用CO_2-TPD、低温氮气吸附脱附、XRD以及FT-IR等方法对吸附剂的结构进行了表征。采用容量法测定了吸附剂在25和70℃条件下对CO2的吸附性能。结果表明,CO_2在与吸附剂的作用过程中形成了CaCO_3;在吸附温度为70℃、压力为1.0MPa的条件下,当CaO的负载量为5%(wt)时,复合吸附剂的吸附效果最好,吸附量为36.45mg/g。用D-R模型计算了复合吸附剂的吸附热,用Clausius-Clapeyron方程研究了复合吸附剂吸附过程的吸附焓变与覆盖度的关系。结果表明,复合吸附剂的吸附热随着CaO掺杂量的增加而增加,而吸附过程的吸附焓变随着吸附质覆盖度的增加而降低。     

盐酸羟胺改性柚皮吸附剂的制备及对Cu~(2+)吸附性的研究

用盐酸羟胺改性柚子皮制备一种新型的生物质吸附剂,通过模拟废水吸附试验研究了其对Cu~(2+)的去除效果。从模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和反应温度4个方面分别考察了改性柚子皮吸附剂对铜离子去除的影响。以溶液的吸光度和电导率来表征吸附性能。实验结果表明:吸附反应时间、吸附剂加入量、反应温度和模拟废水的pH等4个因素对吸附剂性能均有明显影响,其中当Cu~(2+)的初始质量浓度为100mg/L,温度为35℃,溶液pH=4,吸附剂质量为吸附剂/吸附质质量的15%,吸附时间为25min时,吸附率最高。     

树脂001×7填充PES膜吸附水中重金属离子的研究

以聚醚砜(PES)为膜基质材料,以粉末状强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7为功能颗粒,采用溶剂相分离法制备了膜吸附剂,并系统研究了膜吸附剂对水中重金属离子的吸附性能,考察了树脂含量、吸附时间对膜吸附剂吸附容量的影响,同时研究了膜吸附剂对水中铜离子的动态吸附及脱附效果.研究结果表明:膜吸附剂的吸附容量随着树脂填充量的增加而增大;当树脂质量分数达到65%时,膜吸附剂对重金属离子Hg2+、Pb2+和Cu2+的吸附容量分别可达255.31 mg/g、255.35 mg/g和80.76 mg/g;动态吸附试验表明,该膜吸附剂对水中铜离子有持续的吸附去除效果,膜吸附剂的脱附率可达94.67%;该膜吸附剂吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,吸附速度较快,吸附容量较高;与传统工艺相比,膜吸附剂对水中重金属离子去除效果明显,有较好的应用价值.     

壳聚糖衍生物固定床中Cu（Ⅱ）的吸附性能研究

研究了壳聚糖衍生物固定床对Cu（Ⅱ）的吸附性能,考察了改性前后吸附剂对Cu（Ⅱ）的吸附容量,以及改性后壳聚糖吸附剂在不同pH值、Cu（Ⅱ）浓度等条件下吸附过程的穿透曲线.结果表明：改性后的吸附剂吸附性能大大改善,改性前后吸附剂的吸附量分别为1.86×10^-3mol/g和2.07×10^-3mol/g,改性后吸附带长度与改性前相比减少了0.95 cm;pH值增大、Cu（Ⅱ）溶液浓度增大有利于提高吸附柱利用率.     

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.     

金属改性13X分子筛及对石脑油吸附脱氯研究

以13X分子筛为载体,MgO和Fe2O3为活性组分,采用浸渍法制备了MgO/13X、Fe2O3/13X、MgO⁃Fe2O3/13X等三种吸附剂。利用XRD、N2吸附⁃脱附、TG⁃DTA等表征技术对制备的吸附剂结构进行了分析,并考察了吸附剂对石脑油的脱氯效果。结果表明,MgO和Fe2O3等金属氧化物均匀负载于13X分子筛上,且改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。通过对比得出MgO⁃Fe2O3/13X吸附剂的脱氯效果最佳,最佳条件为吸附时间2 h、吸附温度60 ℃、剂油体积比1∶40的情况下,脱氯率最高,达到89%。通过拟合结果可知,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要为物理吸附过程。     

Dynamic Adsorption of Toluene on Hierarchical Porous Carbons with Varying Pore Structure

Hierarchical porous carbon material (MMC) was successfully fabricated via hard template synthesis method by carbonization of furfury alcohol within the template (MCM-41).The prepared MMC was studied with characterization methods including scanning electron microscopy (SEM),transmission electron microscopy (TEM),nitrogen adsorption-desorption analyses,and infrared spectral analysis (FTIR).To investigate kinetics of toluene adsorption of hierarchical porous carbon materials,the adsorption performances of these carbon samples with varying pore structure (MC-1,MMC,MMHPC) were analyzed via dynamic adsorption.And the Langmuir model and Freundlich equation were employed to correspond with adsorption isotherms to study the adsorption mechanism.The experimental results demonstrate that the Langmuir model is more appropriate to describe the adsorption process.The capacities of toluene adsorption follow the order of MMC MMHPC (micro-meso hierarchical porous carbon) MC-1(microporous carbon).MC-1 has satisfactory absorption performance due to its large pore volume and high ratio of micropores.MMHPC has excellent toluene adsorption performance for proper amounts of surface oxygen containing groups.Long saturation time,interconnected hierarchical pore channels,and large specific surface area make MMC also a promising material for VOCs treatment.These data reveal that the pore channel structure,rational pore distribution,high surface area and reasonable amounts of surface oxygen groups are the main factors contributed to excellent toluene adsorption performance,which proposes theoretical basis for hierarchical porous carbon materials to further engineering application.     

金属有机骨架材料的合成、改性技术及其吸附分离CO_2的应用

金属有机骨架(MOFs)材料具有比表面积和孔隙率高、结构易功能化和微孔尺寸可调等特点,在CO_2吸附分离领域得到了广泛应用。详细介绍了溶剂法、微波合成法等几种典型的MOFs合成方法,综述了单组分、多组分、高CO_2压力、低CO_2压力下MOFs材料对CO_2的吸附分离情况。介绍了负载碳纳米材料、疏水性基团改性、氨基官能团改性等MOFs改性材料在气体吸附领域应用的最新进展。最后,指出了选择合适高效的制备方法合成MOFs,选择物理性质与化学性质较优的官能基团对MOFs材料改性,以提高其水热稳定性是其在CO_2吸附分离领域应用的发展趋势。     

具有大孔-介孔结构的磷酸钛的合成及溶菌酶吸附

以混合表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)合成了大孔-介孔结构磷酸钛,并利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜、氮气吸附等表征手段对所制备材料的结构、形貌进行表征.水/乙醇体系的样品具有大孔-介孔结构,比表面积为162 m2/g,且大孔-孔径为1~2 m.乙醇溶剂条件下样品以介孔结构存在,比表面积可以达到272 m2/g,孔容0.359 cm3/g,孔径3.7 nm.在不同的pH溶液中测试溶菌酶吸附性能,最大吸附量在等电点处(=25.94 mol/g),吸附等温线为典型的L型,表明磷酸钛是一种很好的蛋白质吸附剂.     

草酸-水溶胀法制备大孔隙CaO吸附剂及其性能研究

采用不同草酸摩尔分数的草酸-水溶液,利用酸溶胀法制备了用于捕获CO2的高活性大孔隙CaO吸附剂。为了对制备的大孔隙CaO吸附剂性能进行研究,以大孔隙CaO吸附剂和合成气(空气85%(体积分数)和CO215%(体积分数))为固相和气相,在内径15mm,高160mm的小型气固流化床反应器内,对大孔隙CaO吸附剂吸附特性进行了研究。研究结果表明,酸溶胀法制备的大孔隙CaO吸附剂转化率明显高于原石灰的转化率,大孔隙CaO吸附剂的转化率随草酸摩尔分数的增大而增大,当草酸摩尔分数高于25%,大孔隙CaO吸附剂的转化率不再明显增加。大孔隙CaO吸附剂的比表面积随着草酸摩尔分数增大先增大后减小,孔容积随着草酸摩尔分数的增大而增大。碳化后的大孔隙CaO吸附剂孔径主要集中在"L-孔道"和"H-孔道",大孔数目减少。     

ZS-5／MCM-41复合分子筛用于FCC汽油脱硫的初步考察

采用纳米组装法制备ZSM-5／MCM-41复合分子筛,应用XRD、N2吸附-脱附,NH3-TPD、SEM等方法对ZSM5／MCM-41的性质进行了表征,考察了金属CuO负载含量、吸附温度、重时空速等因素对复合分子筛的脱硫性能的影响。结果表明,分子筛的孔容、孔径、比表面积、酸性等性质均能影响吸附剂的脱硫性能,在常压且较低的温度下,质量分数5％CuO负载催化剂经活化后的脱硫率近90％。ZSM-5／MCM-41在吸附脱硫的同时,对FCC汽油中烯烃和芳烃组分的含量分布具有-定的影响。     

新型氮化碳材料的合成及其吸附性能的研究

以天然凹凸棒土为模板剂,采用乙二胺-四氯化碳、双氰胺、尿素及三聚氰胺四类含氮有机化合物作为前驱体,合成了4种具有石墨型结构的氮化碳材料(CN-EDA-CTC、CN-DCD、CN-UREA、CN-MEM)。通过X-射线粉末衍射、热重、N2吸附及CO2吸附等手段表征并测试了4种材料的结构及其吸附性能。结果表明,前驱体的结构和性质对合成的氮化碳材料的吸附性能有较大的影响,其中,对CO2吸附能力最强的是CN-UREA,吸附量分别为85.438cm3/g(0℃)和58.931cm3/g(25℃)。同时发现,选择天然凹凸棒土作为模板剂,并利用质量分数5%HF在磁力搅拌下处理样品,可以有效地提高孔容,增强对CO2的吸附能力。     

微孔活性炭纤维的制备及性能研究

以沥青基炭纤维为原料,采用（H2O＋CO2）物理活化的方法制备出微孔活性炭纤维（ACF）,研究了制备工艺对活性炭纤维微孔结构及性能的影响.结果表明：活化温度和时间对活性炭纤维比表面积影响较大;随着活化温度的升高,活性炭纤维的比表面积明显提高;在一定温度下活化时,活化初始阶段比表面积增加较快,活化一定时间后比表面积升高趋势变缓.铵盐浸渍处理加快了活化反应的进行,使活性炭纤维比表面积明显升高,孔径增大.