椰壳活性炭去除染料的应用研究

本文以农业废弃物椰壳为原材料,采用化学活化法制备生物炭-椰壳活性炭,利用椰壳活性炭作为吸附剂吸附去除水中阴离子染料刚果红和阳离子染料孔雀石绿,同时考察了不同因素对去除效果的影响以及最大吸附容量。结果表明:椰壳活性炭对刚果红和孔雀石绿都有很好的去除效果,去除率可达93.2%和96.5%,吸附容量可达228.1mg/g和258.6mg/g。     

改性活性炭吸附去除NO实验研究

通过实验对比了木质活性炭、煤质活性炭与椰壳活性炭对NO的吸附性能,并分析了O2对NO吸附过程的影响。此外,为提高活性炭材料对NO的吸附性能,用3%KOH对活性炭进行预处理,并负载Cu,考察了不同Cu负载量对改性活性炭吸附去除NO的影响。结果表明:椰壳活性炭对NO表现出优良的吸附性能,而煤质和木质活性炭的吸附性能较差;O2的存在对活性炭吸附NO具有显著的促进作用;KOH预处理可明显提高活性炭对NO的吸附效果,实验条件下,吸附量提高了0.0175mmol/g;对于Cu负载活性炭,当Cu的质量分数为8%时,Cu/AC-K对NO的吸附效果最好,在30min仍然具有87.2%的脱除率。     

活性炭对含Zn2+和Cd2+的重金属废水吸附净化效果研究

以椰壳活性炭和煤质柱状活性炭为吸附剂,考察了pH、活性炭投加量、震荡反应时间和反应温度等净化条件对两种活性炭吸附效果的影响。结果表明:(1)随着pH的增加,活性炭对含重金属废水的净化能力都呈现先增加后降低的趋势,当pH=7时,去除率最高;(2)活性炭投加量为4g时,两种吸附材料对Zn2+和Cd2+的吸附能力均达到饱和;(3)振荡反应时间为120min时,活性炭的吸附达到饱和,且活性炭对重金属废水的净化能力为:Zn2+Cd2+;(4)当反应温度达到40℃时,活性炭对Zn2+和Cd2+的去除率均达到最大;(5)椰壳活性炭吸附Zn2+、Cd2+的吸附等温线和动力学都较好地符合Langmuir吸附等温式和准二级反应动力学模型。     

硫脲改性活性炭及吸附金性能研究

为了改善活性炭吸附性能,利用硫脲溶液在超声波辅助条件下对活性炭进行改性,探究了不同改性及吸附条件下的吸附金的效果,利用场发射扫描电镜(SEM)及傅里叶红外光谱仪(FT-IR)对改性前后的活性炭孔结构和表面特性进行表征。结果表明,最佳改性条件为3 mol/L的硫脲溶液,温度为95～100℃,时间为3 h;吸附环境适宜pH值为2～2.5,投入0.5 g改性炭,吸附时间为1.5 h,吸附率达到97%。表征发现,改性后活性炭孔结构明显,比表面积增大。硫脲的加入改变了原有基团的波谱峰,同时产生了新基团,如—NH_2、■、C—H、■等,增强炭的吸附。改性炭的吸附等温线符合Langmuir与Freundlich等温线模型,表明改性炭的吸附模式是以单分子层吸附为主与多层吸附共同作用的吸附模式,拟合后得到的饱和吸附容量为0.208 mmol/g,实际得到的饱和吸附容量为(0.194 mmol/g),吸附效果较好。     

椰壳活性炭对水中重金属离子的吸附研究

研究活性炭对废水中重金属离子的吸附性,以椰壳活性炭与Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)重金属离子为研究对象,分析在不同pH、活性炭用量、振荡时间以及温度条件下,椰壳活性炭对重金属离子吸附能力的差异。模拟废水实验结果表明:(1)随着pH的增大,活性炭的吸附量也在增加,当pH7时,随着pH的增大,活性炭的吸附作用有所减弱,pH=7时,活性炭对溶液中重金属离子的吸附能力最强;(2)活性炭投加量为6g时,其对这4种重金属离子的吸附能力均已达到饱和,并且对Zn~(2+)的吸附变化最显著;(3)振荡时间达到200min时,活性炭的吸附效果就达到饱和,其中,活性炭对4种重金属离子吸附能力由强到弱依次为:Zn~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+)Cu~(2+);(4)温度达到30℃时,活性炭对4种金属离子的吸附能力最佳。     

具有最佳CO_2吸附容量和产率的炭分子筛制备（英文）

采用田口设计方法,在活性炭上化学气相沉积甲烷制备出炭分子筛。在1 bar/273 K下测试炭分子筛对CO_2吸附容量。制备高性能炭分子筛取决于最佳化学气相沉积条件。最佳合成条件不仅提供最大CO_2吸附容量,而且提高产率。所制炭分子筛的最高产率为91 wt.%,最大CO_2吸附容量为2.622 8 mmol g~(-1)。通过氮吸附、CO_2吸附、元素分析、官能团分析和孔结构分析对炭分子筛进行表征。这种田口设计方法有助于炭分子筛对CO_2的可控吸附,有望成为炭分子筛制备条件的有用方法。     

水热法制备炭球—活性炭复合材料

以商品活性炭和葡萄糖为原料, 采用水热合成方法, 在活性炭表面和孔内合成纳米炭球, 制得富含含氧官能团的炭球—活性炭复合材料. 通过低温液氮(N₂/77K)吸附测定了炭球—活性炭复合材料的比表面积和孔容、孔径分布. 以SEM观测材料表面形貌. 采用FTIR、XPS分析复合材料的表面官能团结构. 以水相中无机Cr(VI)的去除测试材料的吸附性能. 结果表明：葡萄糖水热处理后在活性炭表面生成炭球, 活性炭孔隙结构降低, 炭球尺寸和分布受葡萄糖溶液浓度影响较大, 活性炭表面生成以—OH为主的含氧官能团. 炭球—活性炭复合材料对Cr(VI)的单位质量和单位面积吸附容量最高分别为原料活性炭的近4倍和95倍.     

醋酸乙烯载体竹活性炭的磷酸法制备与性能表征

以竹节为原料,采用磷酸法制备醋酸乙烯催化剂载体活性炭。采用N2吸附等温线、Boehm滴定法、热重-质谱仪(TG-MS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM),对磷酸法竹活性炭和水蒸气法椰壳活性炭的吸附性能、比表面积、孔结构、表面官能团和微观结构进行比较。结果表明,竹活性炭的醋酸吸附性能、比表面积和孔隙结构与椰壳活性炭相近;且竹活性炭具有更丰富的—COO-、—OH-和PO、P—O—C和POOH等表面官能团。磷酸法竹活性炭的制备有望为醋酸乙烯催化剂载体活性炭的生产提供新工艺,实现对水蒸气法制备椰壳活性炭的替代。     

国内外活性炭产业现状及我国活性炭产业的发展趋势

活性炭是一种孔隙发达、比表面积大、吸附能力强的功能型碳材料,其耐酸、耐碱、耐热,且在使用失效以后可方便再生,被广泛应用于工业、农业、国防、交通、医药卫生和环境保护等各个领域,在保护人类生存环境中发挥着越来越重要的作用[1]。活性炭产品种类繁多,按原料不同可分为木质活性炭、果壳类活性炭(椰壳、杏核、核桃壳、橄榄壳等)、煤基活性炭、石油焦活性炭和其他活性炭(如纸浆废液炭、合成树脂炭、有机废液炭、骨炭、血炭等);按外观形状可分为粉状活性炭、颗粒活性炭和其他     

海枣核CO2活化和磷酸活化制备活性炭及其结构、吸附性能（英文）

由于具有很大的吸附容量,多孔炭材料是优良的吸附剂。笔者试图比较海枣核分别经CO2活化和磷酸活化所制活性炭的结构和吸附性能。活化过程和工艺条件对炭的物理化学性质影响较大,根据文献报道的结果选取了优化的工艺参数。基于氮气吸附等温线、SEM、FT-IR等分析结果,评估了活性炭的结构特征,吸附性能则由亚甲蓝吸附值表示。CO2活化得到了微孔活性炭,产率为44%、BET比表面积是666 m2·g-1;磷酸活化得到了产率为14.8%的中孔活性炭,BET比表面积为725 m2·g-1。CO2活化活性炭的平均孔径是1.51 nm,磷酸活化活性炭的则为2.91 nm。活性炭的亚甲蓝吸附等温线分别用Langmuir等温线和Freundlich等温线进行了验证,在优化工艺条件下制备的CO2活化炭和磷酸活化炭的亚甲蓝w单分子吸附容量分别为110 mg·g-1和345 mg·g-1。然而,磷酸活化产生的亚甲蓝吸附值最高达455 mg·g-1。     

活性炭负载TiO2复合光催化剂的光催化活性研究

采用水热法将TiO2负载在不同活性炭上形成复合光催化剂,通过SEM和XRD对所得复合催化剂进行表征,并对亚甲基蓝(MB)进行光催化降解。结果表明:复合光催化剂具有很高的光催化降解率,其中椰壳活性炭载体优于煤质活性炭载体。负载的TiO2均为锐钛矿晶型,晶粒发育较完善、粒径小、分布均匀。TiO2负载量的提高未能改变光催化活性,反而降低了复合光催化剂的吸附能力。煅烧处理可以进一步提高光催化活性。     

高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用

以椰壳为原料，ZnCl2为活化剂，用同步物理-化学活化法制备活性炭。所得的炭样品用氮吸附法表征，并根据77K时的吸附-脱附等温线计算了它们的比表面和孔结构参数。用恒流充放电和循环伏安法研究了由活性炭电极与KOH电解质构成的双电层电容器的性能。结果显示，在5mA时放电，活性炭比电容最高达到360F／g：在大电流50mA时，比容量仍超过200F／g。同时分析研究了炭材料比表面积和孔径对电化学性能的影响，发现比表面积与比电容关联性不明显；而孔径大小对炭材料的比电容影响很大。在小电流放电时，中孔炭表面对比电容的贡献明显大于微孔炭表面；随着放电电流的增加，由中孔炭表面构成的双电层电容下降显著，而微孔炭表面的双电层电容下降幅度较小。在大电流放电时，孔径在1．5nm-2nm的较大微孔对储存电能起主要作用。     

三种负载型氧化锌脱硫剂的除臭效能对比研究

针对环境中含硫恶臭物质的污染问题,以活性炭和石英微孔瓷粒为载体,采用浸渍法制备了一系列负载型氧化锌脱硫剂。研究了脱硫剂的除臭性能,并对其结构进行了分析。结果表明椰壳炭为载体所制备的脱硫剂除臭效能最佳,平均除臭时间为(34±3)min,但椰壳炭经改性处理后没有改善脱硫剂的除臭性能;椰壳炭表面分布着大量的孔,孔隙内分布着小颗粒的氧化锌,活性组分氧化锌的负载量越大,越有利于脱硫剂除臭活性的提高。     

Fenton试剂预活化污泥制备活性炭及对腐殖酸吸附作用

采用Fenton试剂对污泥进行预处理,将制成的污泥基活性炭(SBAC)作为环保材料应用于吸附治理环境水体中腐殖酸,研究了吸附过程中的理论问题。实验结果表明,Fenton试剂对污泥进行预处理可有效改善吸附材料的化学活性并提高污泥基活性炭(SBAC)的孔隙率(比表面积由原来的92.65m2/g增加至172.8m2/g),增大了材料的吸附容量;近中性水液中吸附容量较大,升高温度有利于吸附;298K,pH值=8时,污泥基活性炭对腐殖酸的最大吸附容量为89.63mg/g,大于市售颗粒活性炭和凹凸棒/活性炭;吸附过程符合Freundlich等温模型,对吸附动力学的拟合结果表明,该过程更符合Lagergren二级动力学方程;吸附过程吸热、熵值增加,常温下可自发进行。污泥基活性炭可用于吸附去除水体中腐殖酸。     

沥青系活性炭纤维的利用技术

1.前言沥青系活性炭纤维(f-AC)是尤尼奇卡公司和大阪煤气公司按照高性能低成本的方针,根据沥青性质并追朔到原料沥青的分子设计、共同开发的高性能吸附剂。f-AC与原有的活性炭(粉末炭与粒状炭)相比不但表现了比表面积(单位重量的吸附容量指标)大、吸脱附速度迅速这样优异的吸附性能,而且     

炭材料在水污染修复领域的应用研究

针对炭材料在水污染修复领域发挥的重要作用,对以活性炭(粉状、粒状及纤维状)和膨胀石墨为主的炭材料吸附技术、微生物与炭材料复合构成的生物炭材料吸附降解技术以及二者与其它技术(如臭氧氧化、膜过滤及光催化等)耦合用于水处理的应用研究现状进行了概述,指出新型炭材料(如活性炭纤维和膨胀石墨)吸附技术、生物炭材料吸附降解技术及相关耦合技术极具应用前景,并对今后的研究提出了建议.     

活性炭的双氧水表面改性及其吸附二氧化硫性能研究

目的 制备武器装备贮存微环境用单组分的二氧化硫吸附材料。方法 采用双氧水对椰壳活性炭进行表面改性,研究改性活性炭孔隙结构、表面化学性质的变化及其对二氧化硫吸附性能的影响。结果 活性炭存在微孔和中孔,改性后活性炭比表面积略有增加,平均孔径减小。双氧水与活性炭反应起到刻蚀作用,在活性炭表面产生了纳米尺度的网孔结构,降低了活性炭表面碳微晶有序程度,同时双氧水与活性炭反应时起到了氧化作用,提升了活性炭表面氧元素和含氧官能团含量。体积分数为20%的双氧水改性活性炭的吸附容量最高,达到154.15 mg/g,约为改性前的5倍。结论 双氧水对活性炭经表面改性后,产生了纳米尺度的孔隙,并提升了活性炭表面含氧官能团,在两者协同作用下显著提升活性炭对SO₂吸附性能,具有良好的装备应用前景。     

离子液体制备氮掺杂石墨化炭纳米囊及其CO_2捕获性能（英文）

利用离子液体为碳源,K_3[Fe(CN)_6]为催化剂成功制备了氮掺杂石墨化炭纳米囊。K_3[Fe(CN)_6]作为温和的催化剂可以使碳源石墨化并产生中空结构。产物是具有类胶囊结构的石墨化炭,其壳壁厚度和直径分别为6 nm和50 nm。Si O2纳米球的引入为产物提供了均一的介孔并提高了产物的比表面积。其比表面积从100.4提高到865.7 m~2·g~(-1)。高的比表面积为氮掺杂炭纳米囊对于CO_2吸附提供了有利的条件。     

膨化稻壳对Cu~(2+)-Pb~(2+)二元离子溶液体系的吸附行为研究

以稻壳(RRH)为原料,通过膨化改性制得吸附材料。对比膨化稻壳(ERH)与其他常用吸附剂如椰壳活性炭、硅藻土、皂土和离子交换树脂等吸附剂的吸附性能,研究其对Cu~(2+)-Pb~(2+)二元重金属离子的吸附特性。结果表明,与未改性RRH相比,经膨化改性后的稻壳表面结构疏松、层层多变、结构粗糙。在Cu~(2+)-Pb~(2+)二元体系中,ERH吸附Cu~(2+)和Pb~(2+)的最大吸附容量分别为7.13mg/g和10.6mg/g。同时,ERH对于Pb~(2+)的吸附能力大于Cu~(2+)的吸附能力,具有一定选择性,而离子交换树脂和皂土吸附容量都较高,对Cu~(2+)-Pb~(2+)二元金属离子吸附选择性不明显。通过拟合分析,ERH吸附过程均符合准二级动力学方程和Langmuir单分子层吸附模型。     

不同结构活性炭对甲苯的吸附性能

考察了不同结构的活性炭样品对高浓度和低浓度甲苯蒸汽的吸附行为,采用低温(77 K)氮气吸附和129Xe-核磁共振方法对所用活性炭的结构进行了表征.并将活性炭对甲苯的吸附性能与其结构进行了关联.结果表明孔容积大的活性炭对高浓度甲苯蒸汽吸附容量大,而具有丰富微孔和较小平均孔径的活性炭对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽具有高的吸附容量.沥青基活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽表现出较好的吸附能力.随着比表面积的增大,活性炭纤维对低浓度(2×10-5)甲苯蒸汽的吸附容量略有增加.OG5A,OG10A,OG15A和OG20A在30 ℃下对2×10-5甲苯蒸汽的饱和吸附容量分别为202 mg/g,219 mg/g,221 mg/g和235 mg/g.