活性炭吸附饮用水中卤乙酸的RSSCT试验研究

通过RSSCT动态吸附试验,研究了共存卤乙酸组分、空床接触时间（EBCT）、腐殖质对活性炭吸附穿透性能的影响。结果显示：共存卤乙酸组分的存在、EBCT的减小、腐殖质的存在,都使穿透曲线的陡峭性增加、相应穿透点提前、每克活性炭处理水量下降。无论是单组分溶液或混合组分溶液,二氯乙酸比三氯乙酸更容易穿透。与对三氯乙酸的吸附影响相比,减少EBCT对二氯乙酸的吸附更为不利。腐殖质对卤乙酸的吸附存在竞争性吸附的影响,对三氯乙酸的吸附影响比对二氯乙酸大。     

活性炭孔结构和表面官能团对吸附甲醛性能影响

通过对不同比表面积和孔结构的活性炭进行甲醛吸附的研究，以重量法精确测量活性炭对甲醛气体的饱和吸附量，比较各种活性炭和改性活性炭的吸附效果。实验表明，活性炭对甲醛分子的吸附与其孔结构和表面官能团密切相关，微孔比表面积大吸附效果明显，中孔比表面积大达到吸附平衡的时间短。此外，通过对活性炭浸渍改性的研究表明，强氧化性的HNO，和H202处理的样品均有利于对甲醛分子的吸附，而氨基改性过的样品吸附效果减弱，主要原因是HNO3改性增加了活性炭表面的C=O、O-C=O等含氧官能团的量，从而改善了对甲醛的吸附效果。     

活性炭吸附去除水中高毒性N-DBPs卤代乙酰胺

卤代乙酰胺(haloacetamides,HAMs)是一类具有高毒性的含氮消毒副产物。文中探索用活性炭吸附方法去除饮用水中的HAMs,考察了50目活性炭在不同吸附条件下的吸附性能与吸附动力学。结果表明,随着pH值的增大,HAMs去除率升高,碱性时HAMs的去除主要归因于自身水解和吸附的双重作用。通过拟合Langmuir和Freundlich等温线模型得到50目活性炭对二氯乙酰胺(dichloroacetam.ide,DCAM)、一溴乙酰胺(bromoacetamide,BCAM)、二溴乙酰胺(dibromoacetamide,DBAM)和三氯乙酰胺(trichloroacetamide,TCAM)的最大吸附能力分别为61.50、54.98、87.20 mg/g和76.88 mg/g;活性炭吸附4种HAMs均符合假一级去除动力学,且拟合相关系数均高于0.98。DCAM、BCAM、DBAM和TCAM的吸附去除动力学常数分别为0.044、0.051、0.059 h~(-1)和0.061 h~(-1),显示了通过活性炭24 h吸附处理,能使4种HAMs降至较低浓度。4种HAMs的去除速率由大到小为TCAMDBAMBCAMDCAM。     

吸附卤乙酸饱和的活性炭纤维再生研究

论文研究了微波法和碱法对吸附饱和卤乙酸的活性炭纤维（ACF）的再生。试验以二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）作为吸附质,比较了两种方法对在不同条件下吸附于ACF上的DCAA和TCAA的脱附效率和再生效率的影响。结果表明：在微波功率450W的条件下,吸附饱和的ACF具有较高的再生效率,对DCAA和TCAA的再生率分别为54.28%和51.05%。碱法再生显示高浓度的碱再生剂有利于卤乙酸的脱附,而低浓度的碱再生剂有利于再生效率的提高。当再生液浓度为1%时,ACF对DCAA和TCAA的再生率最佳,分别为75.75%和56.29%。     

再活化处理活性炭对水中铁离子的吸附研究

通过再活化处理改变杏壳活性炭的孔隙结构,在不同条件下对比研究了再活化处理对活性炭吸附水中Fe3+的影响.研究结果表明,再活化处理丰富了活性炭的孔隙结构,增大了孔径;0.5 g活性炭投入50 mLFe3+浓度为500 mg/L的溶液中,2种活性炭对Fe3+吸附量和去除率达到最大,再活化处理活性炭的Fe3+吸附量接近50 ...     

活性炭表面化学性质对二氧化碳吸附平衡的影响

把氢氧化钾活化的石油焦基活性炭进行浓硫酸氧化,并对氧化物进行热处理,得到不同氧含量的活性炭,并用氮气物理吸附和XPS对活性炭的孔及其表面化学官能团进行了表征.研究了二氧化碳在不同氧含量活性炭上的吸附平衡容量随温度的变化以及氧含量对于二氧化碳吸附容量的影响.结果表明:在25℃～175℃和0.001MPa～1.5MPa的范围内,二氧化碳在活性炭上的吸附可以用Langmuir方程很好地描述,饱和覆盖度和黏附系数均随温度的升高而下降,吸附热随活性炭的氧化和热处理变化很小.随活性炭O/C比的增加,饱和覆盖度下降,而黏附系数增加.适合二氧化碳吸附的活性炭应具有适中的O/C比,O/C比太大和太小均不利于二氧化碳的吸附.     

滤料表面活性滤膜对水中锰的吸附特性与机理研究

以中试滤柱中石英砂表面充分覆盖的复合氧化物活性滤膜为对象,通过研究活性滤膜对水中Mn2+的吸附特性,探讨其吸附水中Mn2+的机理;结合光电子显微镜对滤膜比表面积及孔道测定结果,对滤膜形貌与物理结构进行了表征;通过X射线光电子能谱(XPS)对Mn2+在滤膜表面的吸附活性位进行了初步研究。结果表明,Mn2+吸附过程符合Lagergren拟1级动力学方程(R2>0.95);随着水中Mn2+初始质量浓度ρ0的增加,平衡吸附量Se逐渐增大;活性滤膜对Mn2+吸附等温曲线符合Langmuir方程(R2=0.943 4),满足单分子层化学吸附的模型;滤膜成熟后,滤料比表面积、总孔容和孔径显著增加,吸附Mn2+的能力明显加强;当水中Mn2+的质量浓度为0～5 mg/L时,可用Se/(mg.g-1)=[0.02781ρ0/(mg.L-1)]+0.027 12测算活性滤膜对Mn2+的吸附量。通过XPS测定活性滤膜吸附Mn2+前后表面元素原子结合能的变化,确定了活性滤膜表面Mn2+吸附活性位为复合氧化物中Fe-O和Mn-O的O原子。     

活性炭对于二氯乙酸和二溴乙酸吸附机理研究

通过吸附动力学实验和吸附等温实验,探究了活性炭吸附二氯乙酸(DCAA)和二溴乙酸(DBAA)反应的动力学关系及吸附类型。实验结果表明,活性炭吸附DCAA和DBAA反应更加符合Langmuir等温吸附模型,吸附表现为单分子层吸附;动力学上更符合准二级动力学方程,表现为反应速率主要受内膜扩散控制。     

表面化学改性吸附用活性炭的研究进展

活性炭表面官能团和杂原子的种类与数量多少决定了活性炭的表面化学性质，而化学性质决定了活性炭的化学吸附特性。通过进行表面氧化、还原以及负载增加或者消除某些基团和活性中心，可以大大改善活性炭对特定吸附质的吸附能力。文章简要介绍了活性炭表面存在的官能团、杂原子和化合物，并对近年来国内外在吸附用活性炭表面化学改性方面的进展进行评述。     

活性炭表面性质对污染物脱除影响

重点阐述了水处理中活性炭的表面物理和化学性质及其改性后的性能对污染物脱除的影响。表面物理性质方面包括对孔径大小、孔分布以及活性炭改性的研究;表面化学性质方面包括对表面氧化改性、表面还原改性以及负载金属改性的研究。并对活性炭的未来发展方向提出了一些建议。     

物理吸附仪测定活性炭载体比表面积及孔结构的方法

介绍了利用物理吸附仪测定活性炭的基本原理、模型及测定方法。通过改变相对压力点（P／Po）使活性炭孔结构的测定更加准确。     

活性炭材料的孔结构调控及表面修饰

活性炭材料是一种性能优良的吸附剂,在环境治理方面具有重要的意义。活性炭材料的孔隙结构及表面性质决定了活性炭的性能,通过孔隙结构的调控和表面修饰可以提高其吸附性能。概述了活性炭的各种孔结构调控和表面修饰处理的方法,展望了其发展趋势。     

聚丙烯腈基活性碳纤维吸附CO2的性能

以国产聚丙烯腈(PAN)基碳纤维为原料,采用KOH为活化剂制备PAN基活性碳纤维。测定了不同ACF样品的CO2吸附量,并通过氮气吸附、碘吸附以及红外光谱对所得活性碳纤维的比表面积、孔结构及表面官能团进行表征。研究了活化温度、活化时间和表面改性对活性碳纤维CO2吸附量的影响。结果表明,活化温度是影响活性碳纤维CO2吸附量的主要因素。当活化温度为850℃时,所得活性碳纤维BET比表面积为1235m2/g,微孔比表面积为745 m2/g,在吸附温度为273 K、吸附相对压力P/P0为1时,CO2的吸附量达到87.29 mL/g。     

三种VOCs物性对其在活性炭上吸附行为的影响

为了探讨VOC物性对活性炭吸附行为的影响,对活性炭表面物化性质进行了表征.并以甲苯、丙酮、二甲苯为吸附质,在同等实验条件下进行了固定床吸附实验.实验结果显示活性炭对3种VOCs的吸附量为二甲苯＞甲苯＞丙酮.将实验结果与VOC物性进行关联分析,结果表明:活性炭对有机气体的吸附量随着吸附质的分子量、分子动力学直径、沸点、密...     

活性炭液相吸附脱除二甲基二硫醚

通过椰壳活性炭对模拟硫酸盐松节油进行液相吸附脱硫的研究,考察了活性炭的结构和表面化学对活性炭吸附的影响。通过Gaussian03计算模拟油中各化合物的化学硬度,根据软硬酸碱理论解释表面化学对该吸附过程的影响。同时考察了活性炭吸附过程的热力学性质。结果表明,由于吸附体系中的二甲基二硫醚和莰烯的化学硬度相接近,活性炭表面的含氧官能团的变化对吸附性能影响不大,但活性炭比表面积和孔结构的变化对吸附性能的影响较为明显;等温吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附模型,热力学数据显示该活性炭吸附过程是一个放热、混乱度降低的自发物理吸附过程。     

Role of activated carbon structural properties and surface chemistry in mercury adsorption

In this work the performance of activated carbons prepared from raw and demineralised lignite for gas-phase Hg° removal was evaluated. A two-stage activation procedure was used for the production of the activated samples. In order to study the effect of mineral matter on pore structure development and surface functionality of the activated carbons, a demineralisation procedure involving a three-stage acid treatment of coals, was used, prior to activation. Hg° adsorption tests were realized in laboratory-scale unit consisted of a fixed-bed reactor charged with the tested activated samples. The examined adsorbent properties that may affect removal capacity were the pore structure, the surface chemistry and the presence of sulphur on the surface of activated carbons. The obtained results revealed that activated carbons produced from demineralised lignite posses a high-developed micropore structure with increased total pore volume and BET surface area. These samples exhibit enhanced Hg° adsorptive capacity. In all cases, mercury removal efficiency increased by sulphur addition. Finally, the starting material properties and activation conditions affect the concentration and the type of the oxygen groups on activated carbon surface, that have been determined with TPD-MS experiments.     

高比表面积煤基活性炭的制备及其吸附性能的研究

以太西无烟煤为原料,KOH为活化剂,采用化学活化法制备高比表面积煤基活性炭,着重考察了碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。研究结果表明：当碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1h时,可以制得比表面积达3215m^2／g,碘吸附值达2884mg／g,亚甲蓝吸附值达548mg／g的高比表面积煤基活性炭。     

Effects of activated carbon surface chemistry and pore structure on the adsorption of organic contaminants from aqueous solution

The objective of this research was to develop activated carbon selection criteria that assure the effective removal of trace organic contaminants from aqueous solution and to base the selection criteria on physical and chemical adsorbent characteristics. To systematically evaluate pore structure and surface chemistry effects, a matrix of activated carbon fibers (ACFs) with three activation levels and four surface chemistry levels was prepared and characterized. In addition, three granular activated carbons (GACs) were studied. Two common drinking water contaminants, relatively polar methyl tertiary-butyl ether (MTBE) and relatively nonpolar trichloroethene (TCE), served as adsorbate probes. TCE adsorbed primarily in micropores in the 7-10 Å width range while MTBE adsorbed primarily in micropores in the 8-11 Å width range. These results suggest that effective adsorbents should exhibit a large volume of micropores with widths that are about 1.3 to 1.8 times larger than the kinetic diameter of the target adsorbate. Hydrophobic adsorbents more effectively removed both TCE and MTBE from aqueous solution than hydrophilic adsorbents, a result that was explained by enhanced water adsorption on hydrophilic surfaces. To assure sufficient adsorbent hydrophobicity, the oxygen and nitrogen contents of an activated carbon should therefore sum to no more than about 2 to 3 mmol/g.     

压块净水活性炭的孔结构与吸附特性

研究分析了利用太西无烟超低灰纯煤生产的压块净水活性炭的技术指标、孔结构特征及其吸附特性;该活性炭内部以两种孔径范围的微孔为主,BET表面积高达764.83 m2/g,在P/P0为0.30时最大比表面积为809.776 m2/g,最大孔容积为0.412 cm3/g,是一种灰分低、强度高、吸附性能优良的净水活性炭。     

活性炭配炭的吸附性能及其与孔结构的关系

采制11种典型水处理用商品活性炭样品,两两混合进行配炭,对配炭组分及配炭的碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率等吸附性能指标及孔结构特征进行了测试和表征。采用加权平均拟合、线性拟合及多项式拟合等方法,研究配炭吸附性能指标与配炭组分吸附性能指标间的量化关系,关联活性炭孔结构与吸附性能指标。结果表明：活性炭配炭的吸附性能指标可由配炭组分的吸附性能指标通过加权平均计算,相对误差<4%,且配炭的孔结构也具备加和性;活性炭碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率的大小分别取决于活性炭1.0~2.8nm、1.5~10nm、2.0~50nm和3.0~50nm孔隙的发达程度,与孔容积的线性相关系数介于0.91~0.94。