活性炭纤维ACF对甲基橙染料的吸附动力学研究

以活性炭纤维(ACF)为吸附剂,研究了25℃、35℃及45℃3种水温条件下ACF对甲基橙染料的吸附行为。结果表明,3种水温条件下,ACF吸附量均随甲基橙初始浓度的增大而增大;分别应用吸附等温模型及动力学模型对ACF吸附甲基橙行为进行描述,数据拟合结果表明ACF对甲基橙的吸附过程较好的符合Langmuir吸附等温模型及准二级动力学模型,3种水温下的相关系数R~2值均在0.99以上。     

次氯酸钠改性磁性碳纳米管吸附剂的制备及吸附性能研究

本文利用直接制备的碳纳米管原始样品作为偶氮染料的吸附剂,采用次氯酸钠溶液对碳纳米管进行表面修饰改性,改性后显著提高了吸附剂的吸附容量,本工艺简单有效,所获得的吸附剂具有磁性,吸附过后用磁铁易于达到固液分离的效果.吸附性能结果表明,次氯酸钠改性后碳纳米管对水中甲基橙去除效果明显高于未改性的碳纳米管.吸附剂对水中甲基橙的吸附在70 min基本达到平衡,吸附过程符合准2级动力学模型(R2＞0.99).改性后的磁性碳纳米管吸附甲基橙的平衡吸附量qe与甲基橙溶液的平衡浓度ρe的关系满足Langmuir(R2＞0.99),Freundlich ( R2＞0.98)以及Dubinin-Radushkevich(D-R)(R2＞0.99)等温吸附模型.通过Langmuir模型计算可知改性磁性碳纳米管最大吸附容量为29.2 mg·g-1,吸附过程为有利吸附,由D-R模型计算结果可以推断,次氯酸钠改性后的磁性碳纳米管对水溶液中甲基橙的吸附以物理吸附为主.     

海藻生物炭对水溶液中甲基橙的吸附效果与机制

以褐藻为原料制备海藻生物炭吸附剂对其物化性质进行了表征,分析了影响甲基橙(MO)吸附的因素。结果表明,海藻生物炭优化热解温度是700℃,KOH为改性剂,浸渍比(改性剂与生物炭的质量比)为3:1,热解时间270 min,在此条件下制备的生物炭比表面积为340.1 m~2/g,平均孔径2.698 nm,具有良好的MO去除效果。当MO的质量浓度为100 mg/L,添加量为20 mg,吸附时间270 min,MO的去除率为97.24%。吸附等温线数据拟合符合Langmuir模型,吸附动力学数据拟合符合准1级动力学模型,说明吸附以物理吸附为主、化学吸附为辅。因此,以褐藻生物质为原料制备的生物炭可作为吸附剂,并应用于水体中有机染料类污染物的治理。     

核桃壳活性炭吸附甲基橙的性能研究

以核桃壳为原料,采用氯化锌化学活化法制备活性炭,以甲基橙溶液为染料模拟废水,在恒温振荡的条件下进行吸附,研究了吸附剂用量、吸附时间、吸附温度对吸附效果的影响,考察活性炭再生性能。结果表明,当吸附剂用量为5 g/L,吸附时间105 min,温度45℃时,核桃壳活性炭对甲基橙溶液(200 mg/L)的吸附率达99.76%,吸附符合Langmuir等温模型,热再生率高,再生后活性炭损失率最高达52.31%。     

粉末活性炭对水中农药甲基托布津吸附动力学和机理

针对农药甲基托布津排入水体的污染问题,在含有相同浓度甲基托布津的溶液中分别投加竹质、椰壳质和煤质粉末活性炭,置入恒温振荡器进行甲基托布津的吸附实验,并对吸附效果进行对比。筛选出竹质粉末活性炭为吸附去除甲基托布津的最佳炭种。以竹质活性炭为吸附剂和甲基托布津为吸附质,深入开展了吸附速率和吸附动力学以及吸附热力学研究。研究结果表明,对于三种PAC,采用二级动力学模型描述和表达均更为贴切和恰当;Langmuir吸附等温线模型拟合参数,更适合描述竹质PAC吸附甲基托布津,为单分子层的吸附过程,符合理想的单层定位吸附理论机制。     

活性炭对水中亚甲基蓝的吸附性能研究

以活性炭为吸附剂,亚甲基蓝(MB)为吸附质,考察了吸附剂用量、吸附时间、温度对活性炭去除亚甲基蓝的影响。分别采用伪一级、伪二级动力学模型和Langmuir,Freundlich吸附等温线模型对吸附动力学和等温线进行分析。实验表明,在活性炭用量为0.667 g/L,吸附时间为360 min,反应温度为298 K时,活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量为249.081 mg/g。吸附反应在前30 min内速率很快,并约在360 min内达到吸附平衡,吸附动力学符合伪二级动力学模型。吸附反应为放热反应,等温吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附等温模型,相关系数高于0.99。活性炭对去除水中亚甲基蓝效果好,是一种优良的吸附剂。     

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

以阴、阳离子表面活性剂复合改性膨润土制备出了阴-阳离子有机膨润土;研究了甲基橙在阴-阳离子有机膨润土上的吸附行为,结果表明：阴-阳离子有机膨润土吸附染料甲基橙的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为遵循Langmuir方程所描述的规律。平衡吸附量qe与平衡浓度Ce之间关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程。且阴-阳离子有机膨润土对染料甲基橙的吸附效果要好于活性炭,可代替活性炭用于染料废水吸附脱色处理。     

Fe_3O_4@沙棘枝炭吸附去除强力霉素及其非均相Fenton氧化再生

废弃沙棘枝条经浸渍Fe3+,在500℃下热裂解制备了Fe3O4@沙棘枝炭复合吸附剂。SEM和EDS结果表明纳米Fe3O4颗粒粒径约为40 nm,在炭表面呈孤岛状、单层、单分散覆盖。XRD表明生成的纳米Fe3O4为面心立方晶型,沙棘枝炭为无定形。以强力霉素废水为处理对象,吸附剂在碱性条件下(p H=10)表现出较好的吸附能力,吸附量随着时间的延长而增加,并且在3.0 h之后达到平衡。吸附过程遵循准二级动力学方程,相关系数R2在0.99以上。吸附等温线较好地符合Freundlich等温模型,其拟合度为0.934,明显优于Langmuir模型。ΔG00且ΔH00,说明吸附是自发吸热过程。ΔS00表明吸附过程不可逆。添加质量浓度为6%的H2O2,Fe3O4@沙棘枝炭复合吸附剂可经过非均相Fenton反应实现原位再生,二次使用时强力霉素吸附效率下降19.1%。     

活性炭及大孔树脂对甲基紫染料废水的吸附性能研究

以商用ZJ15活性炭、AB-8大孔树脂分别对甲基紫染料废水进行吸附性能研究。结果表明,随着活性炭与树脂投加量的增加,吸光度逐渐降低,甲基紫去除率增加,当吸附剂投加量大于0.4 g时,吸光度下降趋势趋缓;当吸附剂投加量固定时,随着甲基紫初始浓度的增加,吸光度升高,甲基紫去除率呈下降趋势;在不同温度、不同甲基紫初始浓度下,该活性炭与大孔树脂的吸附动力学均符合伪二级动力学模型;活性炭对甲基紫的等温吸附过程更符合Langmuir模型,而大孔树脂对甲基紫的等温吸附过程兼具有Langmuir与Freundlich模型特点。     

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

以阴、阳离子表面活性剂复合改性膨润土制备出了阴-阳离子有机膨润土;研究了甲基橙在阴-阳离子有机膨润土上的吸附行为,结果表明:阴-阳离子有机膨润土吸附染料甲基橙的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为遵循Langmuir方程所描述的规律.平衡吸附量qe与平衡浓度Ce之间关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程.且阴-阳离子有机膨润土对染料甲基橙的吸附效果要好于活性炭,可代替活性炭用于染料废水吸附脱色处理.     

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

以阴、阳离子表面活性剂--十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)复配改性膨润土,制备出了阴-阳离子有机膨润土;研究了甲基橙在阴-阳离子有机膨润土上的吸附行为.结果表明,阴-阳离子有机膨润土吸附染料甲基橙的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为遵循Langmuir方程所描述的规律.平衡吸附量qe与平衡浓度Ce之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程.阴-阳离子有机膨润土对染料甲基橙的吸附效果要好于活性炭,可代替活性炭用于染料废水的吸附脱色处理.     

改性活性炭对甲基橙的吸附

用盐酸和氨水对活性炭进行改性获得改性活性炭,将其用于处理甲基橙废水,考察了改性条件、振荡速度和温度等因素对甲基橙吸附性能的影响,采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合,并分析吸附过程的热力学特征. 结果表明,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附效果优于氨水改性活性炭,在甲基橙初始浓度60 mg/L、溶液体积50 mL、温度20℃、振荡速度100 r/min、盐酸改性活性炭投加量0.2 g时,24 h基本达到吸附平衡,甲基橙去除率为93.7%. 不同温度下,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附符合Langmuir(RC2>0.95)和Freundlich(RC2>0.97)吸附等温模型,饱和吸附量达112.7 mg/g. 热力学参数DG0<0,DH0>0,DS0>0,表明盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附是自发吸热反应,其吸附动力学可用准二级动力学方程描述,随振荡速度增加,吸附速率常数增加.     

N2/CH4在吸附剂上的动态吸附特性

对N2/CH4在11种不同商业吸附剂上的动态吸附行为进行了研究。通过吸附平衡、吸附热力学和吸附动力学分析了它们对N2/CH4的吸附分离特性,得到了N2和CH4在各吸附剂上的吸附平衡、吸附热力学和吸附动力学基础数据。通过Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型对N2和CH4在吸附剂上的吸附平衡数据进行线性拟合时发现,对于微孔性活性炭两种模型都能达到较好的拟合结果,而对非炭质吸附剂或非微孔性炭质吸附剂拟合结果并不理想;采用Gibbs方程计算得到的吸附剂对吸附N2和CH4的ΔG都小于0,说明所选吸附剂对N2和CH4的吸附都是自发的过程,对于炭质吸附剂吸附CH4的ΔG小于吸附N2的ΔG,说明炭质吸附剂对CH4的吸附能力较N2要大,且CH4/N2的分离系数与吸附剂对吸附CH4和N2的ΔG差值之间也存在相关性;CH4/N2在AC1上的吸附行为符合准二级动力学模型,说明CH4在吸附剂AC1上的吸附行为由表面吸附过程控制。     

化学师范专业活性炭吸附亚甲基蓝综合实验

为提高化学(师范)专业学生的综合实验能力,设计了"活性炭吸附亚甲基蓝"物理化学综合实验.以活性炭为吸附剂,亚甲基蓝( MB) 为吸附质,考察了吸附剂用量、吸附时间、 温度对活性炭去除亚甲基蓝的影响.探讨了水溶液中活性炭固体颗粒吸附阳离子有机染料亚甲基蓝的吸附热力学(吸附等温线类型)、吸附动力学方程和盐酸脱附条件.结果表明,活性炭对亚甲基蓝染料的热力学吸附行为符合 Langmuir 等温吸附方程,其动力学吸附行为符合准一级动力学方程.选择1:1浓盐酸未能有效的将吸附的亚甲基蓝脱附.     

榴莲壳基多级孔炭材料的制备及其对染料吸附行为研究

以农林废弃物榴莲壳为原料,用KOH化学活化法制备榴莲壳基活性炭(DSAC),通过单因素分析法和正交试验得出最佳工艺条件,对有机染料亚甲基蓝和甲基橙进行吸附研究。结果表明:在炭化温度500℃,活化温度800℃,活化时间90 min,碱炭比4∶1的条件下得到多级孔炭材料,比表面积达到了2 975 m~2/g,其微孔率为94%,介孔率为6%。DSAC对亚甲基蓝吸附值高达315 mg/g。同时研究了DSAC对有机染料的吸附行为,实验表明其吸附等温模型更接近Langmuir吸附等温模型,吸附动力学更符合准二级动力学模型,吸附过程由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

废旧活性炭的回收处理及其吸附去除水中亚甲基蓝的研究

采用简单的方法对化学实验室废旧活性炭进行预处理,采用共沉淀法制备具有磁性能的活性炭,并将其用于去除水溶液中亚甲基蓝的实验研究,着重研究了等温吸附过程和吸附动力学过程,等温吸附结果表明Langmuir等温吸附模型比Freundlich等温吸附模型更适合解释磁性活性炭吸附亚甲基蓝的等温吸附行为;吸附动力学研究结果表明改性硅藻土吸附剂对活性染料吸附过程更符合拟二级吸附动力学模型。     

静电纺壳聚糖/PVA纳米纤维膜对甲基橙的吸附特性

以静电纺丝制备的壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜为吸附剂,研究了反应时间、甲基橙初始质量浓度、膜吸附剂用量和pH值对吸附甲基橙染料的影响,并通过吸附动力学行为和吸附等温线研究了其吸附机制。结果表明:当pH值在5～9之间、甲基橙初始质量浓度为100 mg/L、吸附剂用量为30 mg、反应时间为60～120 min之间时,吸附效果最佳且吸附平衡时间为3 h;CS/PVA膜对甲基橙的吸附既有物理吸附也有化学吸附,化学吸附占主导作用,CS/PVA膜对甲基橙的吸附符合Langmuir等温线和拟二级动力学模型。     

香蕉茎秆生物炭的制备及其对铜离子的吸附特性

香蕉茎秆经过高锰酸钾氧化预处理后于600℃缓慢热解制得生物炭。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析仪和比表面积及微孔分析仪对生物炭进行表征,批量吸附实验考察其对Cu~(2+)的吸附特性,研究p H、吸附时间、吸附温度和金属离子初始浓度对吸附的影响。从吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学判断吸附类型。结果表明:与未处理香蕉茎秆生物炭对比发现,氧化预处理生物炭表面覆盖有MnO_x微粒,且含有更多的含氧官能团,拥有更大的表面积。其对铜离子的去除主要通过表面吸附包括表面MnO_x颗粒和含氧官能团,对Cu~(2+)有很强的吸附能力,实验中最大吸附容量为81.36mg/g,吸附效果明显好于未预处理生物炭,吸附过程符合准二级动力学方程,可以用Langmuir吸附等温线模型来描述,热力学参数ΔH00,ΔG00,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

萝藦绒活性炭纤维的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

天然中空萝藦绒(Mj-fiber)经除蜡、磷酸活化和高温炭化工艺制备出活性炭纤维(ACF)。采用SEM、XRD、Roman和BET对活性炭纤维微观形貌及聚集态结构进行了表征。结果表明:活性炭纤维系石墨微晶化无序结构,具有高中空特性和多级微孔表面形貌,总孔容达1.357 cm3/g,比表面积达1882.003 m2/g。制备的活性炭纤维可快速吸附溶液中的亚甲基蓝染料分子,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,并以物理吸附为主,理论最大吸附量达947.372mg/g;热力学分析结果表明:吸附吉布斯自由能ΔG00,吸附焓变ΔH00,表明吸附系自发过程,并与温度呈正相关;此外,染液pH的降低及电解质质量浓度增加均降低了活性炭纤维对亚甲基蓝的静电引力,从而抑制吸附过程。     

蚓粪生物炭对亚甲基蓝的吸附性能研究

蚯蚓粪便经400℃慢速热解2 h制成蚓粪生物炭(VB),VB经一定浓度硝酸处理得到氧化后的生物炭(OVB)。采用SEM和红外光谱对VB、OVB的形貌及表面官能团进行表征。以VB、OVB为吸附剂,研究了两者对亚甲基蓝染料的吸附性能。实验结果表明,VB、OVB对亚甲基蓝的吸附量随着亚甲基蓝初始浓度、吸附时间和吸附温度的增加而增大。Langmuir模型对VB、OVB吸附亚甲基蓝的拟合结果较好,拟合相关系数分别为0.978 09和0.992 62,表明该吸附主要为单分子层吸附,吸附符合二级动力学方程。