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。     

KOH改性活性炭及其对微量乙烷的吸附性能

采用KOH改性椰壳活性炭(AC)作为吸附剂,调变KOH和AC的质量比(KOH/AC,以下简称碱碳比)和活化温度制备一系列改性吸附剂,通过动态吸附法评价其脱除微量乙烷的性能,并与AC进行对比研究。评价结果表明,最佳制备条件为:KOH和吸附剂的最佳碱碳比为0. 5,最佳活化温度为800℃。在该条件下制备的KOH改性AC吸附剂的乙烷穿透吸附量达到482. 1μg/g,高于AC的169. 6μg/g。表征结果显示,与AC相比,KOH改性AC表面的氧含量更高,并增加了吸附剂的微孔数量,微孔比率从75. 3%增加到了83. 9%,并有适量的介孔,该结构有利于对乙烷的吸附。     

活性炭负载铜吸附剂的制备与脱除噻吩的研究

采用等体积浸渍法制备了以活性炭为载体的Cu/AC吸附剂,并进行了模型柴油中噻吩的吸附脱除性能研究。采用N2吸附、SEM、TEM及XRD技术对吸附剂进行了表征。考察了浸渍时间、负载量、焙烧时间、焙烧温度对吸附脱硫效果的影响,得出吸附剂的最佳制备条件:浸渍时间为12 h,Cu负载量为5%(wt),焙烧温度为400 oC,焙烧时间为2 h。在此条件下制备的吸附剂对模型油中噻吩的脱除率达95.7%。最后对吸附机理进行了初步探讨,一价铜对噻吩的吸附作用较强,可能是通过π键配位作用对噻吩进行脱除的,具体的吸附机理仍待于进一步研究。     

制备工艺对球状活性炭结构与性能的影响

采用不同工艺对离子交换树脂(IER)进行炭化和活化制备球状活性炭(SAC).研究了气相氧化、氢氧化钾浸渍对IER炭化行为及SAC的结构、表面官能团及其吸附性能的影响.实验结果表明,气相氧化能够提高IER炭化的收率,浸渍KOH可使IER在较低温度下发生热分解反应.浸有KOH的IER炭化后所得SAC大孔隙明显减少,表面含氧官能团数量显著增加,对乙醇的吸附性能有很大提高.制备IER基SAC的优化条件为IER浸渍KOH,氧化温度为200℃,炭化温度600℃,活化温度850℃.此条件下所得SAC的收率为28.3%,乙醇吸附量比未浸渍处理时提高近1倍.     

赤泥吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能

以赤泥为原料,通过造粒、焙烧的方法制备赤泥吸附剂,探讨赤泥吸附剂对铜离子的吸附性能。研究了吸附时间、焙烧温度、焙烧时间、pH值、吸附剂投入量等对赤泥吸附剂除铜性能的影响。结果表明,赤泥经过造粒、焙烧后制备的吸附剂对铜离子具有很好的去除效果,铜离子的浓度可以从64.00 mg/L降低到0.22 mg/L,吸附剂对铜的吸附容量可达1.595 mg/g,对铜离子的吸附率达98%以上。     

半焦改性技术研究及应用进展

我国有丰富的半焦资源,这些半焦如果不能对其有效利用会严重污染环境.半焦未热解完全,有极发达的微孔结构,具有一定的吸附性能,但未改性半焦的吸附能力不及普通活性炭,因此半焦在用于吸附剂之前均需进行活化以提高其吸附性能,常用活化方法主要为物理活化及化学活化法.综述了半焦的孔隙结构及其活化机理,介绍了近些年半焦在水蒸气活化、氧...     

松子壳基活性炭的制备及其性能研究

以松子壳为原料,分别以NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3为活化剂,采用化学活化法制备松子壳基活性炭。将经预处理的松子壳粉在500℃炭化2h,按照活化剂和活性炭质量比2∶1混合均匀,在800℃下活化2h以制备松子壳基活性炭。利用傅里叶变换红外光谱对活性炭的表面官能团进行测定,并使用扫描电子显微镜表征样品形貌。松子壳基活性炭的碘吸附值按照国家标准方法测定。循环伏安、恒流充放电通过三电极体系测定。结果表明,KOH活化制备的松子壳基活性炭碘吸附值最大(1482.04mg/g);循环伏安测试表明KOH活化制备的活性炭响应电流最大,性能最优异;当电流密度为7.8125 A/g,KOH活化制备的活性炭对应的放电比电容值仍为175.78F/g,说明该电极材料电容性能较好,是良好的储能材料。     

褐煤与石莼共热解制备活性炭及其吸附性能

将褐煤与石莼的混合物进行低温共热解,再将三相产物中的半焦通过KOH活化制备高性能活性炭材料,并探究活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明:褐煤中掺混质量分数为30%的石莼,为共热解最佳掺混比,并可共热解得到半焦。最佳工艺条件为:碱炭质量比3.0∶1、活化时间60min、活化温度800℃,此条件下活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均达到最大值,分别为1 701.64mg/g和699.61mg/g,吸附性能最优。活性炭的BET比表面积高达1 519.318 3m~2/g,微孔比表面积为1 240.491 3m~2/g,微孔结构发达,微孔孔径主要集中在0.4nm～1.2nm。FTIR检测结果表明,活性炭的表面官能团减少,—OH含量较高。SEM分析结果表明,活性炭表面十分粗糙,存在大量孔结构。     

改性半焦提取模拟卤水中碘的性能

分别利用H2O2水溶液、HNO3水溶液、KOH水溶液对半焦进行水热活化改性,研究了改性半焦对模拟卤水中的碘的提取性能,并对改性半焦水分、灰分及挥发分含量,表面酸碱性基团以及孔结构进行分析和表征。实验结果表明:与原料半焦相比,经过改性的半焦对模拟卤水中的碘有较好的吸附性能,其中KOH水热活化后的半焦吸附性能最好。改性后半焦的水分、灰分及挥发分均有改变,酸性和碱性基团量、比表面积、孔容均增加,从而导致改性半焦对模拟卤水中碘的吸附性能提高。     

烟煤地下气化半焦对模拟废水中苯酚的脱除

以鹤壁烟煤地下气化半焦为脱除剂,对苯酚模拟废水进行脱除实验研究。采用扫描电镜、低温氮气物理脱除仪和红外光谱仪对半焦的表面特性、孔结构和表面官能团进行表征,进一步考察了半焦投加量、震荡时间、实验温度对模拟废水苯酚脱除的影响。实验结果表明:气化半焦具有微孔(小于2nm)和层状结构,微孔孔径主要分布在1~5nm之间,表面有较丰富的含氧官能团;在模拟废水苯酚浓度为100mg/L、水焦比为10:1、震荡时间为2h、脱除温度为40℃时,半焦对苯酚的脱除率和吸附容量分别为65%和0.66mg/g,气化半焦的孔结构特性和表面含氧官能团对苯酚脱除有积极作用;半焦对模拟废水中苯酚的吸附为多分子层物理吸附,其Freundlich吸附等温式为Q=0.0546C^0.6286。     

煤基活性炭制备工艺对吸附铜离子性能的影响

高硫高灰煤脱灰脱硫预处理后采用KOH活化法制备活性炭.考察了碱炭比、活化温度、活化时间以及灰分、硫分含量和表面活性剂等对制备的活性炭吸附铜离子的影响.结果表明,在活化温度为820℃,活化时间为1.5h,碱炭比为2.5的条件下制得活性炭比表面积为1 004.5m2/g,铜离子去除率为67.8%;煤中灰分的脱除和添加表面活性剂有利于提高活性炭的吸附性能,但脱硫煤基活性炭吸附性能降低.     

改性污泥活性炭的制备及吸附性能探讨

以污水处理厂剩余污泥为原料,以一系列浓度梯度的KOH溶液做活化剂制备改性污泥活性炭,采用碘吸附值测定法测定各组改性污泥活性炭的吸附性能,以确定KOH活化剂最佳改性浓度。结果表明:剩余污泥经过活化处理可回收作吸附剂使用;当活化剂KOH的浓度为1.0 mol/L时,污泥活性炭的吸附性能最好。     

甲酸铜还原制备煤质活性炭CuCl吸附剂工艺研究

以煤质活性炭为载体,氯化铜为铜源,甲酸铜为还原剂,采用热分散法制备CuCl-AC吸附剂。通过变压吸附法(PSA)测量该吸附剂对乙烯乙烷吸附分离性能。考察了铜担载量、焙烧温度、焙烧时间等因素的影响。结果表明,通过甲酸铜还原法制备CuCl-AC吸附剂,最佳制备工艺条件为:CuCl_2担载量为4mmol,Cu(HCOO)_2担载量为4mmol,焙烧温度300℃,焙烧时间4 h。在30℃,0.5MPa的条件下,它对乙烯的吸附量为32.39 mL/g,分离系数为2.47,对变压吸附具有很好的分离应用前景。     

吸附条件对香蕉叶活性炭吸附效果的影响

以KOH为活化剂对香蕉叶进行炭化活化,制备了具有高吸附性能的活性炭。探讨了初始质量浓度、时间、吸附剂用量、pH值、温度对吸附率的影响,并比较了未活化炭化的香蕉叶粉末及香蕉叶活性炭的吸附效果。结果表明,在亚甲基蓝溶液的体积为100mL,亚甲基蓝的初始浓度为200 mg·~(L-1),吸附时间为2h,香蕉叶活性炭的用量为0.05g,pH值为6.86,温度25℃的条件下,香蕉叶活性炭对亚甲基蓝的吸附率可达99.22%。通过与未炭化活化的香蕉叶的比较可知,香蕉叶经炭化活化后,对亚甲基蓝的吸附率可提高40.72%。     

化学改性对半焦吸附性能影响

半焦具有固定碳含量高、反应性好、孔隙发达等特点,是一种良好的吸附剂,其表面含有大量含氧官能团,易被修饰,通常用作吸附剂或催化剂,经过改性的半焦可以产生更多的孔隙,具有更好的吸附能力。为了研究化学改性对半焦吸附性能的影响,以神木气体热载体立式热解炉生产的半焦为原料,采用酸、碱等不同改性处理方式对其进行改性。通过FTIR、SEM、氮气吸附等方法研究了酸、碱对半焦的孔结构、形貌、比表面积以及脱灰率和吸附性能的影响。结果表明:半焦经过处理后灰分降低,酸碱联合处理脱灰率高达89.5%。酸改性后的半焦其羧酸、酚类等表面酸性含氧基团的数目增加,比表面积、孔容、孔径以及对亚甲基蓝和碘值的吸附量均有所降低。而碱改性后的半焦比表面积、孔容、孔径以及对亚甲基蓝和碘值的吸附量均增加,表面微孔数量增多,微孔比表面积和微孔孔容分别为0.009 7 m~2/g、35.519 4 cm~3/g,对亚甲基蓝和碘值的吸附量为1.05、714.11 mg/g,表现出良好的吸附性能。不同改性处理条件下,半焦吸附性能的高低分别为:碱处理半焦原半焦酸碱联合处理半焦酸处理半焦。     

高吸附活性半焦的制备及其在工业有机废水处理方面的应用

分别采用酸、碱、盐和过氧化物对鄂尔多斯原料半焦进行浸渍活化改性制备高吸附活性半焦,再用活化后的半焦对工业有机废水进行静态吸附实验,考察活化溶液种类、活化温度、活化时间、吸附温度、吸附时间和吸附pH值等对半焦吸附废水化学需氧量(COD)脱除率的影响,得到活性半焦吸附处理工业有机废水COD的最佳工艺条件:温度35 ℃,活性半焦投加量500 g·L^-1,在保持工业有机废水原pH值(6.88)条件下静态吸附3 h。在最佳工艺条件下,活性半焦对工业有机废水的COD去除率达88.9%,比原料半焦提高24.7%。对活性半焦吸附工业有机废水的动力学行为进行拟合,结果表明,准二级动力学模型可以很好地描述该吸附过程。通过SEM、BET测试和表征得出活性半焦表面微观结构与孔分布,发现质量分数10%的HNO₃溶液对半焦表面有很好的刻蚀与扩孔作用。     

赤泥负载铈吸附剂对废水中氟的吸附性能研究

将赤泥通过盐酸活化,得到酸活化赤泥,以酸活化赤泥为载体,氧化铈为活性组分,制备了赤泥负载铈吸附剂,在25℃和静态条件下,对赤泥负载铈吸附剂处理含氟废水进行了研究。结果表明,赤泥负载铈吸附剂的制备条件为:盐酸浓度为6 mol/L,赤泥负载铈的反应时间为16 h,四水硫酸铈的质量浓度为0.4 g/L,焙烧温度为500℃;在废水pH为6.0,氟的质量浓度为40 mg/L,吸附时间为90 min,按氟与赤泥负载铈吸附剂质量比为1:100投加赤泥负载铈吸附剂进行处理,氟的去除率可达98%以上。利用Langmuir吸附等温式对吸附数据进行拟合,得到25℃下的线性方程为(ρe/qe)/(g.L-1)=[0.016 3ρe/(mg.L-1)]+0.050 3,线性相关性R2=0.992 3,吸附剂的饱和吸附量为61.35 mg/g。氟在吸附剂表面的吸附是单分子层吸附。     

KOH二次活化对PAN基活性碳纤维结构性能的影响

以Courtaulds公司的聚丙烯腈(PAN)纤维为原料,通过自主研发的碳纤维生产线制备出预氧化纤维,对其用连续化活化炉进行水蒸气物理活化,再经过KOH溶液浸渍,最后通过连续化活化炉进行化学活化,制备出具有高吸附性能的聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)丝束。通过比表面积(BET)、红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)和碘吸附等表征测试手段研究了KOH对PAN-ACFs孔结构的影响。结果表明:逐步增加KOH的浓度,PAN-ACFs的碘吸附值明显增大,拉伸强度明显降低;当w(KOH)为15%,活化温度为850℃,活化时间为20 min时,所制备的PAN-ACFs具有相对较高的吸附性能、力学性能和碳化收率。     

利用稻草制浆黑液制备活性炭的研究

利用稻草制浆黑液中提取的木质素/二氧化硅复合材料为前驱体制备了活性炭.研究了活化剂KOH用量、活化反应的温度和活化反应的时间对活性炭吸附性能的影响.最佳的反应条件为:浸渍比(KOH于复合材料的质量比)为3:1,活化反应的温度为750℃,活化反应的时间为1h,此时制备的活性炭碘吸附值最大.制备的活性炭碘吸附值达到816.26 mg/g,BET比表面积为532.6 m2/g.活性炭大部分为介孔结构,含有少量微孔结构,平均孔径在6 nm.     

煤多联产半焦碳酸钾/水蒸气联合活化法制备活性炭的研究

以煤多联产半焦为原料,采用碳酸钾/水蒸气联合活化法制备了适用于烟气脱硫、废水中有机物去除等吸附场景的功能活性炭,并对比了其孔结构和吸附性能与采用常用活化方法制得的活性炭的孔结构和吸附性能.结果表明:半焦经碳酸钾/水蒸气联合活化可以得到微孔率为83％、比表面积为671.7 m2/g的活性炭,其苯酚吸附值达105.2 mg...