磷酸氢二铵法制备高产率褐煤基活性炭

以筛选出的磷酸氢二铵作为活化剂,采用水蒸气活化法制备了高产率高比表面积的优质褐煤基活性炭,并对其性能进行了表征,采用热重分析的方法探讨了磷酸氢二铵活化剂在褐煤活化中的作用.研究结果得到了制备褐煤基活性炭的优化条件为:活化剂与干燥无灰基褐煤的浸渍质量比4∶1,活化温度750℃,水蒸汽流量9mL/g.在该工艺下制得的活性炭比表面积为965m2/g,产率为63.1%,碘吸附值为826mg/g.活化过程主要发生在450~800℃,释放大量气体,增大了活性炭的比表面积.     

活性炭孔径分布对吸附CH_4性能的影响

为了分离和浓缩煤矿瓦斯中的CH_4,以太西无烟煤为原料、水蒸气为活化介质,研究了在添加剂作用下工艺条件对活性炭孔隙结构及吸附CH_4性能的影响.实验结果表明:影响CH_4吸附量的关键因素是0.6~0.8nm孔的孔容大小,无论工艺条件如何变化,只要能提高该范围的孔容积,活性炭的CH_4吸附量也随之增大.添加NH_4Cl和KNO3时,活化程度(烧失率)、炭化终温、炭化升温速率、活化温度等工艺条件对活性炭的微孔率影响不大,微孔率均在91%左右,但对微孔分布有明显影响,NH_4Cl和KNO3的添加有利于小微孔的生成,特别是有利于孔径0.6~0.8nm孔隙的形成,能有效提高活性炭CH_4吸附量的增大.活性炭的烧失率过低或过高都不利于0.6~0.8nm孔隙的形成,适宜的烧失率为30%~40%;较高的炭化升温速率不利于0.6~0.8nm之间孔容积的提高,适宜的炭化升温速率为3~5℃/min;过低或过高的炭化终温不利于0.6~0.8nm之间孔容积的提高,适宜的炭化终温为650℃;总体来说,活化温度的影响相对较小,适宜的活化温度为880℃.在最优条件下制备的活性炭CH_4吸附量达到24.31mL/g.     

KOH活化法制备褐煤基活性炭的活化机理研究

以褐煤为原料,采用KOH活化法制备活性炭,利用热重分析(TGA)、反应快速终止技术、气相色谱(GC)及X射线衍射(XRD)研究了褐煤活化过程及气体组成及固态产物成分,并用低温N2吸附及扫描电镜(SEM)表征活性炭的微观结构.结果表明,活化历程可分低温脱水(小于200℃)、预活化(200~400℃)、中低温活化(400~600℃)和高温活化(大于600℃)4个阶段,低温阶段脱除活化料中水分,预活化阶段KOH与煤中的官能团和侧链反应,在原料煤表面引入活性组分,中低温阶段KOH及其转化产物(K2CO3和K2O)与褐煤中碳原子反应,形成和发展大量的微孔,高温阶段KOH转化形成的K2CO3和K2O与活性炭微孔骨架上的碳原子反应,使微孔逐渐扩大为中孔和大孔.     

小麦麸皮低聚糖生产中高温预处理条件及其提取工艺优化

为了提高小麦麸皮低聚糖的生产效率,降低其生产成本,采用单因素试验研究了150℃以上不同温度下的麸皮预处理条件和木聚糖酶添加量、酶解p H、酶解时间和酶解温度对小麦麸皮中木聚糖溶出量的影响,并研究了糖液脱色工艺中活性炭添加量、脱色时间和脱色温度对脱色率的影响。150℃以上酸性条件蒸煮的最佳工艺为:乙酸添加量为麸皮干重的0.15%、蒸煮温度160℃、蒸煮时间20 min,在此蒸煮条件下,可溶性戊聚糖得率最高,达到麸皮干重的15.5%,色泽较浅,有害物质糠醛含量较少。木聚糖酶酶解的最佳工艺参数为:木聚糖酶添加量0.20%、酶解p H值5.0、酶解时间4 h、酶解温度45℃,在此酶解条件下,可溶性戊聚糖溶出率为27.70 g/L。活性炭脱色最佳工艺参数为:活性炭添加量6%、脱色温度60℃、脱色时间50 min,在此脱色条件下,糖液脱色率达到97%,脱色过的糖液颜色澄清。优化后的工艺条件成本低、效率高,对小麦麸皮低聚糖的生产应用具有一定的参考作用。     

吸附汽油蒸气活性炭的制备研究

以市售活性炭和炭化料为原料,NH4NO3和K2CO3混合物为复合添加剂,水蒸汽活化法制备了汽油蒸气吸附用活性炭.通过测定活性炭的丁烷工作容量（BWC）、碘吸附值和氮吸附等温线,研究了活性炭制备条件特别是添加剂对丁烷工作容量和孔隙结构的影响.结果表明,制备条件对BWC的影响顺序依次为活化温度、添加剂用量和活化时间;较高的活化温度和较大的添加剂量均促进了活性炭中孔的发育;活性炭的BWC与中孔孔容呈明显正相关性,同时受微孔表面积和总孔容影响也较大;活性炭吸附丁烷后的首次解吸率在60%左右,循环解吸率达95%以上.     

大孔树脂法用于江篱多糖脱色的工艺研究与优化

以江蓠粗多糖为原料,研究大孔树脂法用于江篱多糖脱色的工艺条件.通过单因素试验和正交试验,研究脱色温度、多糖与大孔树脂质量比和脱色时间三个因素对脱色效果的影响,通过考察多糖脱色率和多糖回收率,获得该脱色方法的最佳工艺条件.实验结果表明:脱色温度为85℃,m(多糖)∶m(大孔树脂)=1∶1,脱色时间为4h时,脱色效果最好,在此条件下,江篱多糖的脱色率和回收率分别为70.62%和47.16%,这说明大孔树脂法是一种有效的江篱多糖脱色方法.     

丁醇还原法制备Fe_3O_4的研究

研究了丁醇还原法制备Fe_3O_4的设备和工艺条件,分析了丁醇还原机理,考察了脱水、还原温度对Fe_3O_4微观结构的影响。实验表明,330℃脱水和还原时,所得Fe_3O_4的比表面积最大,矫顽力最高,活性最强。     

核桃壳化学-物理耦合活化法制备活性炭及其表征

采用植物废弃物核桃壳为原料,以化学-物理耦合活化法制备了核桃壳活性炭,考察了磷酸浓度、活化温度、活化时间对核桃壳活性炭碘值、亚甲基蓝吸附值和烧失率的影响。结果表明,最佳制备条件为:磷酸质量分数85%,活化温度900℃,活化时间3h。在此制备条件下,核桃壳活性炭的比表面积为1 241.81m2·g-1,吸附累积总孔容为0.90cm3·g-1,最可几孔径分布为1.62nm。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积测定仪以及红外光谱仪对核桃壳活性炭的表面形貌、孔结构及表面官能团进行了分析。     

应用模板法从煤沥青制备中孔活性炭

以煤沥青为原料,应用纳米二氧化硅模板法制备中孔活性炭,并考察焦模比、碱碳比以及活化温度对活性炭孔结构和收率的影响。结果表明,所得活性炭试样孔径分布最大值与模板剂孔径尺寸相吻合。在焦模比为2∶1、碱碳比为4.5∶1、活化温度为850℃时,所制活性炭总比表面积为1729 m^2/g,其中中孔比表面积为1702 m^2/g,占总比表面积的98.43%。     

玉米多肽脱色工艺优化研究

探讨了粉状活性炭、粒状活性炭、白土、硅藻土和双氧水对玉米多肽的脱色效果,确定了粉状活性炭为最佳的脱色剂,并用其对玉米多肽进行了单因素和正交试验,比较各因素（粉状活性炭用量、pH值、温度、时间）对脱色效果的影响。结果表明,粉状活性炭最佳脱色工艺为：粉状活性炭用量2.0%,pH 5.0,温度60℃,时间60min,在此条件下,脱色率为69.7%,氮回收率为76.7%。     

炭化温度对蜂窝活性炭孔结构和强度的影响

以大同弱粘结性烟煤为主要原料,添加有机成型助剂和水制成塑性泥料,经过挤出成型、炭化、水蒸气活化得到煤基蜂窝活性炭.通过SEM,XRD,低温N.吸附和机械压缩等测试手段,研究了炭化温度对蜂窝半焦和蜂窝活性炭孔隙结构和机械强度的影响规律.实验结果表明:低温炭化得到的煤基蜂窝活性炭比表面积、总孔容和中孔的比例高,抗压强度低;高温炭化得到的煤基蜂窝活性炭比表面积、总孔容和中孔的比例低,而抗压强度较高.经800℃炭化、850℃水蒸气活化6 h,制得的蜂窝活性炭的比表面积为669m2/g,机械强度为13.2 MPa.     

利用东湖淤泥制备超轻功能陶粒基体的研究

以武汉市东湖淤泥作主要原料,通过向淤泥中掺入Fe_2O_3粉末,制备出一种膨胀性能良好的淤泥超轻功能陶粒基体。实验结果证明,Fe_2O_3粉末可以有效提高陶粒的膨胀率,调控陶粒的孔结构。在Fe_2O_3粉末掺量3%、焙烧温度1 150℃、焙烧时间20 min、预烧温度600℃、预烧时间10 min的条件下制得表观密度为0.394g/cm~3、吸水率为13.89%、显孔隙率为5.47%的淤泥超轻陶粒。Fe_2O_3粉末的掺入增加了陶粒内部孔隙的生成,并且形成了更多的连通孔隙,有利于功能组分的负载以及污染物的处理。     

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.     

猫须草多糖脱蛋白脱色工艺

以脱蛋白率和多糖保留率为指标,对Sevag法、三氯乙酸(TCA)法和三氯乙酸-正丁醇(TCA-NBA)法脱蛋白效果进行比较研究;采用活性炭脱色工艺,以脱色率和多糖保留率为指标,通过单因素和正交试验对影响脱色的因素进行了实验.结果表明:Sevag法为3种方法中最好的脱蛋白方法,活性炭脱色的最佳条件是脱色温度50℃,pH值等于6,活性炭用量1.5%,脱色时间20 min.优化后的猫须草多糖脱蛋白脱色工艺稳定可靠,可为猫须草多糖的开发利用提供理论依据.     

ACF制备工艺优化对微观结构和吸波性能的影响

以粘胶纤维为原料,采用化学活化法以H_3PO_4为活化剂制备粘胶基活性炭纤维(ACF),对其进行性能表征。研究了炭化、活化工艺对ACF微观结构及吸波性能的影响,结果表明:H_3PO_4浓度25%、炭化活化温度400℃、炭化活化时间1.5h条件下制备的ACF吸波性能较佳。     

铜非均相催化过硫酸盐降解废水

在酸化后的活性炭上负载氧化铜制备CuO/AC催化剂,采用XRD对催化剂的组成进行表征,并在非均相体系中催化过硫酸盐降解活性艳蓝废水。通过控制变量法探索各影响因素对降解效率的影响,确定反应体系的最佳条件,并验证了反应体系中的自由基。室温时,当CuO/AC催化剂投加量为0.9g/L、K_2S_2O_8投加量为0.7g/L,在溶液初始pH的条件下处理活性艳蓝3.5h时,脱色率达到90%;升高温度有利于活性艳蓝的脱色,70℃时活性艳蓝的脱色率接近100%。结果表明,CuO/AC催化剂可活化过硫酸盐降解废水,提高其降解效率。     

活性炭对β-丙氨酸生物转化液脱色效果研究

用活性炭为脱色剂,以透光率、β-丙氨酸吸附率及综合指标为考察指标,通过单因素试验和正交试验,研究不同奈件(料液初始pH值、活性炭质量浓度、温度及作用时间)下活性炭作用于β-丙氨酸转化液的脱色规律,为活性炭处理生物料液提供一定的科学依据.试验结果显示:pH3.0时,透光率达到56.66%,β-丙氨酸吸附率为13.56%.β-丙氨酸转化液最佳活性炭脱色工艺条件:温度为60℃,活性炭投入量为0.03g/mL,脱色时间60 min,在此条件下透光率达到60.20%;β-丙氨酸吸附率最小,为12.66%,综合指标比值为476%.     

花生蛋白酶解液的活性炭脱色工艺研究

水酶法工艺可以同时提取浓香花生油和花生水解蛋白,但由此得到的蛋白酶解液色泽较深.分别使用颗粒和粉末活性炭对花生蛋白酶解液进行脱色处理,发现粉末活性炭更适合于蛋白酶解液的脱色,其脱色最佳条件为:活性炭用量(g/mL)8%,温度55℃,时间30 m in,pH3.2.在此条件下酶解液的脱色率可以达到79.38%,而蛋白损失率为20.86%.     

Fe3O4@MSCe/H2O2多相芬顿体系的分解性能及放热规律研究

以5～8 mm粒径半焦为载体,制备了半焦负载Fe_3O_4复合材料(Fe_3O_4@MSCe),采用SEM、XPS、XRD和FTIR对样品的物化性质和价键结构进行了表征,并研究了Fe_3O_4@MSCe/H_2O_2多相Fenton体系的分解性能和放热规律.结果表明:Fe_3O_4@MSCe保留了半焦的多孔形态,Fe_3O_4均匀且牢固地负载于半焦颗粒表面;在pH=7.8～11.2碱性条件下,均保持了较好的分解活性;在[H_2O_2]=0.25 mol/L、Fe_3O_4@MSCe投加量为533g·L~(-1)、pH=7.8、T_0=30℃反应条件下,300 mL浓度为0.04 mol·L~(-1)的邻苯二胺溶液的分解率为90.9%,溶液温度升高数值为7.1℃,表现出较好的分解性能和放热特性,为解决现有芬顿技术存在的问题和污水处理的能源化利用提供了技术支撑.     

活性炭脱色对大豆磷脂质量的影响

采用活性炭对大豆浓缩磷脂进行脱色，发现活性炭对磷脂有一定的脱色作用，也对磷脂质量产生副作用．活性炭的酸性及脱色温度的联合作用，促使磷脂轻度水解和氧化．对磷脂脱色优化条件为活性炭加入量4%、脱色温度40℃、脱色时间20min．