枸杞杆制活性炭对亚甲基蓝的吸附研究

以宁夏农业废弃物枸杞杆为原料,用不同的活化剂分别制备磷酸-活性炭（P-AC）、氢氧化钾-活性炭（K-AC）、磷酸-氢氧化钾-活性炭（P-K-AC）,利用比表面积测试（BET）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）解析活性炭的孔结构和表面特性,并探究活性炭对水溶液中亚甲基蓝（MB）的去除效果。研究结果表明：P-K-AC比P-AC、K-AC具有更大的比表面积（1 519.84 m²/g）和总孔体积（0.81 cm³/g）,P-AC、K-AC、P-K-AC的平均孔径分别为5.28、2.58、1.99 nm,P-K-AC以微孔为主,K-AC、P-AC均为介孔。3种活性炭表面均分布着丰富的含氧官能团和大量的无定型碳,为吸附MB提供了活性位点。在25 ℃条件下,将10 mg的P-AC、K-AC、P-K-AC分别加入50 mL质量浓度为100 mg/L的MB溶液中用于吸附MB实验。结果表明：P-K-AC的吸附效果最好,吸附率达到95%、吸附量为480.81 mg/g;其次是K-AC,吸附量为352.26 mg/g;P-AC吸附量最小,为225.01 mg/g。P-AC,K-AC、P-K-AC对MB的吸附过程都符合伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型。     

椰壳活性炭对气态氯化汞吸附作用的对比研究

以氯化汞为目标污染物,研究了椰壳活性炭对气态氯化汞的吸附性能,并结合活性炭微结构表征以及动力学模型拟合研究了其吸附机理。结果表明,椰壳活性炭对气态氯化汞的最大吸附量35.9 mg/g,且活性炭比表面积和总孔容对其吸附氯化汞有显著影响,比表面积大、总孔容大有利于提高饱和吸附量。载气流量不影响活性炭对氯化汞的饱和吸附量,但是影响其吸附时间,增大载气流量能够缩短吸附时间。温度对吸附量和吸附时间均有影响,升高温度能够提高吸附量且缩短吸附时间。通过对吸附过程的动力学模拟,发现活性炭对氯化汞的吸附均符合班厄姆动力学模型,相关系数均大于0.99,活性炭的吸附速率与吸附量随比表面积与总孔容的增大而增大。     

茶渣活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以茶渣作为原料,采用氢氧化钾活化法制备茶渣活性炭,探究了活性炭在不同条件下对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,茶渣活性炭具有多孔结构,表面含有含氧官能团,其比表面积为2 414 m²/g。将此活性炭应用于吸附亚甲基蓝,在40 mL浓度为200 mg/L的亚甲基蓝溶液中,活性炭添加量为4 mg,活性炭对亚甲基蓝的吸附量为1 488 mg/g。活性炭吸附亚甲基蓝的吸附模型符合Langmuir模型,动力学符合准二级动力学模型。茶渣活性炭对染料污染物有优异的吸附效果,在染料废水治理中有很大的应用前景。     

活性炭纤维对有机废水的吸附研究

以碱性木质素为原料通过静电纺丝法制备得到活性炭纤维。采用比表面积及孔径分析仪对活性炭纤维进行表征分析,同时以该活性炭纤维为吸附剂对甲苯、甲醇和丙酮3种有机废水进行吸附法净化处理,结果表明该活性炭纤维的比表面积达到807.77 m~2/g,孔容为0.484 cm~3/g,中值孔径为2.11 nm;活性炭纤维对3种有机废水具有一定的吸附净化效果,3种有机物中甲苯的吸附最快,吸附量最大;对甲苯、甲醇和丙酮的最大吸附量分别是229.12、156.68和103.34 mg/g。3种有机废水的吸附动力学分析结果表明:活性炭纤维对甲苯、甲醇和丙酮的吸附数据分别与准二阶模型、Werber-Morris模型和准一阶模型具有较好的拟合相关性。     

茶渣活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以茶渣作为原料,采用氢氧化钾活化法制备茶渣活性炭,探究了活性炭在不同条件下对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,茶渣活性炭具有多孔结构,表面含有含氧官能团,其比表面积为2 414 m~2/g。将此活性炭应用于吸附亚甲基蓝,在40 mL浓度为200 mg/L的亚甲基蓝溶液中,活性炭添加量为4 mg,活性炭对亚甲基蓝的吸附量为1 488 mg/g。活性炭吸附亚甲基蓝的吸附模型符合Langmuir模型,动力学符合准二级动力学模型。茶渣活性炭对染料污染物有优异的吸附效果,在染料废水治理中有很大的应用前景。     

煤重质组制备活性炭对亚甲基蓝和苯酚的吸附性能及机理研究

以童亭煤重质组族组分为原料,KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了碱炭比对活性炭孔结构及其吸附亚甲基蓝和苯酚性能的影响。结果表明,活性炭AC-4有最大的比表面积(3 752 m²/g),对2 000 mg/L的亚甲基蓝溶液吸附量达到最大,为1 996.74 mg/g,吸附率高达99.84%;而活性炭AC-2对120 mg/L的苯酚溶液吸附量达到最大,为107.08 mg/g,吸附率高达89.23%。活性炭对亚甲基蓝和苯酚有不同的吸附机制,对亚甲基蓝的吸附以孔隙填充为主,而对苯酚的吸附则以π-π相互作用为主。     

秸秆-污泥基活性炭的制备及其对吸附Pb2+的研究

基于实验室制备秸秆-污泥基活性炭和中小城镇生活垃圾双解技术的研究,开发了一套制备水稻秸秆-污泥基活性炭的成套装置,并在最佳条件下制备得到了秸秆-污泥基活性炭。实验结果表明,秸秆-污泥基活性炭主要官能团有—OH、—C=C—、C—O,比表面积为902.6 m2/g,总孔容为0.303 0 cm3/g,微孔容为0.205 0 cm3/g。考察了活性炭对Pb2+的吸附效果的影响,结果表明,在吸附时间为200 min、pH为6、活性炭投加量为6 g/L的条件下对Pb2+的吸附量为12.79 mg/g,吸附过程符合二级吸附动力学模型。     

微波制备柚子皮生物质活性炭及其对偶氮染料的吸附

以柚子皮为原料,氢氧化钾为活化剂,建立一种微波制备柚子皮生物质活性炭吸附剂的方法,同时建立该生物质活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学模型,研究其吸附动力学。结果表明,活化剂浓度为25%,浸渍时间24 h,活化时间3.5 min的工艺条件下,制得的生物质活性炭的比表面积为523.34 m~2/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.56~35.95 mg/g。在此基础上我们将制备的柚子皮活性炭应用于偶氮染料的吸附,以中性红和结晶紫为代表,相应的吸附量分别为239.95 mg/g和456.30 mg/g,吸附率均可达到90%以上,具有实际应用价值。     

微波制备柚子皮生物质活性炭及其对偶氮染料的吸附

以柚子皮为原料,氢氧化钾为活化剂,建立一种微波制备柚子皮生物质活性炭吸附剂的方法,同时建立该生物质活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学模型,研究其吸附动力学。结果表明,活化剂浓度为25%,浸渍时间24 h,活化时间3.5 min的工艺条件下,制得的生物质活性炭的比表面积为523.34 m²/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.562/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.56³5.95 mg/g。在此基础上我们将制备的柚子皮活性炭应用于偶氮染料的吸附,以中性红和结晶紫为代表,相应的吸附量分别为239.95 mg/g和456.30 mg/g,吸附率均可达到90%以上,具有实际应用价值。     

活性炭对汞离子的吸附动力学研究

以椰壳活性炭为原料,采用水蒸气法二次活化制备得到了微孔含量丰富的椰壳活性炭,其亚甲基蓝吸附值165 mg/g,碘吸附值1 090 mg/g。采用氮气吸附等温线对其比表面积和孔结构进行了表征。以氯化汞为污染目标物,考察了活性炭对于Hg2+的吸附性能。结果表明,活性炭对Hg2+的吸附量与其比表面积以及孔结构有关。吸附动力学实验表明活性炭吸附是一个快速吸附和缓慢吸附共存的双速过程,可以用Lagergren伪二级速率方程进行拟合;吸附等温线实验表明活性炭吸附Hg2+是一个放热的过程,属于单分子层吸附,符合Langmuir吸附等温式。     

响应面法优化制备塑料-锯末活性炭

将梧桐锯末和聚丙烯塑料按比例混合后,采用K2CO3活化法制备活性炭,基于中心组合实验设计(CCD)的响应面法(RSM),以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为优化目标,优化工艺参数。结果表明,当塑料含量为19wt%、无水K2CO3与梧桐锯末质量比为1.73、活化温度为958℃、活化时间为91 min时,所制活性炭的性能最优,碘吸附容量为1320.97 mg/g,亚甲基蓝的吸附容量为471.95 mg/g,与二阶模型预测值接近,表明该模型具有较高的可信度。方差分析结果表明,盐料比、活化温度、活化时间提高对活性炭的碘吸附容量有显著的促进作用,而塑料含量对活性炭碘吸附容量有抑制作用;活化温度、活化时间对活性炭的亚甲基蓝吸附容量影响显著,与塑料含量均具有促进作用,而盐料比是非显著因素且有抑制作用。最优条件下所制活性炭的比表面积为1916.10 m2/g,总孔容为1.12 cm3/g,其中介孔高达70.10%。相比于单因素优化实验所制活性炭,比表面积提高了454.11 m2/g。FT-IR分析表明两种优化条件下所制活性炭的官能团基本没有变化,活性炭亚甲基蓝吸附量的提高主要是由于样品的比表面积增大。     

氢氧化镁改性活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附

以氢氧化镁和活性炭为原料,在30℃条件下采用反应结晶技术制备了氢氧化镁改性活性炭材料(Mg-GAC),通过SEM、XRD对改性前后活性炭进行了表征,考察了温度、时间和pH对复合材料吸附废水中Cu(Ⅱ)的影响。结果表明,GAC经改性后,比表面积增至738.01 m~2/g。在Mg-GAC投加量为0.3 g、Cu(Ⅱ)质量浓度为0.04g/L、温度为25℃、pH为7的条件下反应2h,其吸附量达到11.66mg/g。Cu(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir等温模型,为单层吸附。     

煤基活性炭的制备及其对挥发性有害气体吸附性能研究

活性炭是一种优异的吸附剂。以褐煤为原料,通过磷酸和氯化锌两种化学活化法制备出两种高比表面积活性炭,氯化锌-活性炭和磷酸-活性炭。对其吸附空气中挥发性有害气体甲苯能力进行测试。结果表明,氯化锌-活性炭具有更少的含氧极性基团,疏水性更好,在干燥条件下甲苯吸附容量224mg/g,在潮湿条件下(80%相对湿度,25℃)仍能保持在222mg/g。而磷酸-活性炭由于具有更高的比表面积,在干燥条件下对甲苯吸附可以达到327mg/g,然而在潮湿条件下由于其亲水性下降到了95mg/g。通过两种化学活化法制备出的活性炭分别可以适用于干燥和潮湿两种不同空气状况下挥发性有害气体甲苯的吸附,具有很高的应用价值。     

煤-生物质基活性炭成孔机制及其吸附乙酸乙酯的性能

以CO₂为活化气氛,通过一步快速热解活化法从黑山煤粉与生物质混合物中制取活性炭。讨论了不同质量比率、活化温度和CO₂浓度对活性炭比表面积的影响。通过N₂吸附（BET）、扫描电镜（SEM）、拉曼光谱（Raman）和红外光谱（FTIR）对活性炭的性能进行了表征。确定了制备活性炭的最佳条件为活化温度900℃、质量比1、CO₂体积分数30%、活化时间120min时,活性炭的比表面积和孔容最大,分别为901m²/g和0.39cm³/g。最后,用乙酸乙酯吸附量验证了其吸附性能,最大累积吸附量为766.51mg/g。     

改性活性炭对亚甲基蓝的吸附性能及机理

以价廉易得的商业炭为原料,采用氢氧化钾为活化剂,制备出改性微孔活性炭。对其进行了表征分析,并将其用于吸附印染废水中的亚甲基蓝(MB)。结果表明,经活化改性后的活性炭孔径分布均匀,平均孔径为1.2 nm,比表面积高达2 380 m~2/g(比商业炭提高了58.7%)。改性活性炭对MB的吸附过程符合Redlich-Peterson等温吸附模型,其吸附机理符合Langmuir模型的可能性较大,吸附动力学特征符合准2级动力学方程,吸附速率主要受颗粒内活性位点吸附步骤控制。改性活性炭在在室温下对MB的最大吸附量可达305.0 mg/g。吸附过程是自发进行的,温度的升高有利于吸附过程的进行与吸附量的提高。     

ZnS/AC复合材料的制备及对铀酰离子的吸附性能

以硝酸锌、硫化钠和活性炭为原料,采用化学沉淀法制备活性炭(AC)负载纳米硫化锌的复合材料Zn S/AC。利用SEM、EDS、XRD、FTIR、BET等对其进行了表征。考察了Zn S/AC对水溶液中铀酰离子(UO_2~(2+))的吸附性能,探讨了吸附时间、初始铀酰离子质量浓度、pH、吸附剂投加量、温度等对吸附性能的影响,并对吸附过程进行了热力学和动力学模拟,探讨了吸附机理。结果表明,Zn S/AC的比表面积为201.1961m~2/g,明显大于活性炭的比表面积(165.0240 m~2/g),平均孔径为4.70 nm,孔容为0.038 cm~3/g。在初始铀酰离子质量浓度为35 mg/L、pH=6、吸附时间为120 min、Zn S/AC投加量为0.01 g、处理温度为50℃下,吸附剂对铀酰离子的吸附量为63.75 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,热力学参数?G<0、?S>0、?H>0,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

氢氧化镁改性活性炭对铜离子的吸附

采用反应结晶技术制备了改性活性炭材料(Mg-GAC)，并采用 SEM、XRD表征手段对改性前后活性炭进行微观分析，进而研究了 GAC 和 Mg-GAC随吸附时间、溶液pH值和温度变化对废水中铜离子的吸附效果影响。结果表明，GAC经改性后，大大增加了其比表面积，增至738.01m2/g。在Mg-GAC 投加量为0.3g，铜离子浓度为40mg/L，温度为25℃，pH为7的条件下反应2 h，其吸附量达到11.66mg/g。另外，铜离子的吸附过程符合 Langmuir 等温模型。     

石莼基微/中孔复合结构活性炭的制备及性能

以海洋海藻废弃物石莼为原料,通过热解预炭化,KOH活化制备活性炭。以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为吸附性能评价指标,探究了活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明,当KOH与石莼半焦质量比(碱炭比)为3.0∶1.0、活化时间为45 min、活化温度为800℃时,活性炭吸附性能最优,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值最大,分别为1824.19 mg/g、914.98 mg/g。FTIR测试表明,活性炭含有大量羟基等官能团。SEM测试表明,活性炭表面粗糙、存在大量孔结构。活性炭的BET比表面积为2616.3 m2/g,Langmuir比表面积高达4883.5 m2/g,平均孔径为2.73 nm。石莼基活性炭的孔结构为微/中孔复合结构,有作为储能、环保材料的潜质。     

复合活化剂制备稻壳活性炭影响因素及特性

以稻壳为原料,ZnCl₂-CuCl₂为复合活化剂,制备稻壳活性炭,并以BET比表面积和吸附性能为指标,通过正交试验对制备的工艺条件进行优化,并对制得的稻壳活性炭采用氮气吸附等温线、X射线衍射仪(XRD)表征。结果表明,稻壳可以被制得大比表面积活性炭。影响活性炭比表面积和吸附性能最重要的因素是氯化锌浓度和活化温度,最佳制备工艺条件是氯化锌浓度5 mol/L,氯化铜浓度 0.4 mol/L,活化温度500 ℃,活化时间2 h。该条件下制得的稻壳活性炭比表面积为1 924 m²/g,碘吸附值为1 041 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 188 mg/g。     

毛豆荚活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附研究

采用毛豆荚为生物质来源,氢氧化钾为活化剂制备活性炭吸附剂,通过扫描电镜、比表面积测定、傅里叶红外光谱和X射线衍射等对样品进行表征。采用批量实验研究了吸附剂对亚甲基蓝吸附的影响因素(p H和吸附时间)、吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学等。结果表明,毛豆荚活性炭具有发达的孔隙结构,比表面积为631.6 m2/g;毛豆荚活性炭对亚甲基蓝有极高的吸附容量,最大吸附量达到1 050 mg/g。毛豆荚活性炭吸附亚甲基蓝的过程符合准2级动力学模型和Langmuir等温线模型,吸附速率主要受颗粒内扩散控制,吸附过程自发进行,属于吸热反应。毛豆荚生物材料制备吸附剂在印染废水处理具备良好应用前景和应用价值。