机械力-磷酸法活性炭及吸附性能的研究

采用机械力化学技术制备了良好吸附性能的活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能。在单因素实验的基础上选取酸屑比、研磨时间、活化温度和磷酸浓度为影响因子,应用BBD(中心组合)进行4因素3水平的试验设计,以亚甲基蓝吸附值作为响应值,进行响应面分析。结果表明,机械力化学法制备磷酸活性炭的较优条件为:酸屑比为2.60,研磨时间为29 min,活化温度为390℃,磷酸浓度为22.5%,活性炭的亚甲基蓝吸附值达21.5 mg/g。     

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。     

银叶树果壳制备活性炭及其性能研究

以氯化锌作为活化剂制备银叶树果壳活性炭,分别考察了活化温度、活化剂浓度、料液比、活化时间对活性炭产品亚甲基蓝脱色率的影响。通过正交试验优化,得出在最佳制备工艺为,温度400℃,ZnCl_2浓度500 g/L,料液比1∶3(g/m L),活化时间60 min,所得成品亚甲基蓝脱色率达到97.06%,碘吸附值达到1 018.85 mg/g,苯酚吸附值达到802.66 mg/g,脱色、吸附性能优良,符合商品活性炭标准。     

K2CO3-微波活化法制备秸秆基活性炭

介绍了微波法制备活性炭的基本方法,通过热重法和单因素实验找出最优制备条件,并在最优条件下对活性炭分别进行苯酚吸附、亚甲基蓝吸附和红外光谱及电镜等分析检测.实验最终产率达到30%以上,亚甲基蓝吸附值约为180 mg/g.     

光合竹制备活性炭吸附剂的工艺探讨

以光合竹为原料,研究了其制备活性炭的工艺条件,考察了活化剂浓度、固液比、活化时间以及活化温度等因素对活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值的影响。实验结果表明,用化学法制备光合竹活性炭的最佳工艺参数为:以Zn Cl2为活化剂,Zn Cl2浓度为5 mol/L,活化剂浸渍时间为2 h,固液比为1∶4,活化时间为60 min,活化温度为500℃。在此工艺条件下所制备活性炭得率为48.8%,亚甲基蓝吸附值为197.14 mg/g,碘吸附值为1 034.30 mg/g,样品质量指标接近净化用活性炭标准。     

氯化锌活化法制备多孔炭陶复合吸附材料

以氯化锌浸渍的木屑为原料,黏土为粘结剂,制备炭陶复合吸附材料。讨论了炭化温度和保温时间对其吸附性能的影响,并对其孔隙结构进行了表征。结果表明,随温度和保温时间的增加,炭陶复合吸附材料的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值呈先上升后下降的趋势;木屑受到活化作用形成活性炭而发生收缩,在活性炭和陶土之间形成空隙,有利于形成孔隙结构发达的炭陶复合吸附材料。在温度500℃、保温时间1 h的较佳工艺条件下,制得炭陶复合吸附材料的比表面积为809.5 m²/g,总孔容积为0.298 cm³/g,中孔容积为0.185 cm³/g,微孔容积为0.113 cm³/g,炭陶的含炭量为60.7%,碘吸附值为680.5 mg/g,亚甲基蓝吸附值为165.0 mg/g。     

油茶壳残渣制备活性炭的工艺

以油茶壳醇浸取后残渣为原料,以磷酸活化法制备活性炭,考察了浸渍比、磷酸质量分数和活化温度等对活性炭吸附性能及其得率的影响;活性炭的吸附性能由碘吸附值、亚甲基蓝吸附值表征。结果表明,在酸/炭浸渍比为3:1、磷酸质量分数70%、活化温度500℃时,活性炭的吸附性能最佳,其碘、亚甲基蓝吸附值和得率分别为1043.29mg/g、148.5mg/g和38.77%。采用物理吸附仪在77K下测定其N₂吸附脱附等温线,利用BET法和BJH法计算比表面积和孔径分布,其比表面积为1626.45m²/g,平均孔径为4.7nm,总孔容为1.94cm³/g。同时采用FTIR和XRD分析了活性炭的表面官能团和微观结构。     

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。     

磷酸改性秸秆基活性炭的吸附性能研究

通过磷酸改性处理活性炭,考察改性前后活性炭对亚甲基蓝吸附量的变化。关于活性炭对亚甲基蓝吸附行为的描述采用Langmuir和Freundlich吸附等温线模型。进一步研究了活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学性质。试验改变因素包括吸附时间、吸附温度、亚甲基蓝溶液体积和活性炭投加量,探究这些因素对亚甲基蓝去除的影响。结果表明:质量分数为60%磷酸改性活性炭在吸附时间30 min、亚甲基蓝溶液体积40 m L、活性炭投加量0. 4 g、温度70℃时对亚甲基蓝的清除率最好。Langmuir等温模型能更好地拟合试验结果。活性炭吸附亚甲基蓝的动力学曲线更符合准二级动力学模型。研究表明磷酸改性的秸秆基活性炭对亚甲基蓝具有较好的吸附效果。     

废菌渣基微/中孔活性炭的制备与结构表征

利用微波与碱液的协同作用脱除废菌渣中的含氮物质,脱氮后的滤渣用于制备活性炭,旨在减少氮氧化物排放,实现废菌渣的清洁化利用。分别以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为目标,采用响应面法（Box-Behnken）得到两种孔径活性炭的定向制备条件。①微孔活性炭：活化时间1h,活化温度425℃,ZnCl₂质量分数20%,浸渍比1：3.85。产品的碘吸附值为884.76mg/g,平均孔径为1.83nm。②中孔活性炭：活化时间2h,活化温度600℃,ZnCl₂质量分数30%,浸渍比1：4。产品的亚甲基蓝吸附值为448.65mg/g,平均孔径为3.15nm。利用扫描电镜、红外光谱等手段对活性炭结构进行表征,发现在活性炭表面形成了大量的表面官能团,包括羧基、羟基、内酯基等。     

响应曲面优化兰炭基活性炭吸附亚甲基蓝的研究

采用单因素和响应曲面法对兰炭基活性炭制备工艺条件进行优化，分别讨论活化温度、活化时间和浸渍比对活性炭亚甲基蓝吸附值和收率的影响。实验得出活化影响因素由大到小顺序为：活化温度、活化时间、浸渍比。最佳工艺条件为：活化温度850℃、活化时间12h、浸渍比3∶1。最佳条件下亚甲基蓝吸附值1 224.9 mg·g^-1，收率65.89%。     

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%。     

柠檬酸改性的辣椒秆活性炭及其吸附特性

以辣椒秆活性炭为原材料，用柠檬酸对其改性，探究其对亚甲基蓝染料吸附过程中的影响因素及吸附特性。分别采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪和红外光谱仪等仪器对改性前后的材料进行表征和分析。结果表明：改性后的活性炭拥有更好的孔隙结构，含氧官能团增多，有利于对亚甲基蓝的吸附；亚甲基蓝的吸附最优条件为吸附时间120 min、活性炭投加量60 mg、pH值为9;活性炭对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型，是以化学吸附为主导的单分子层吸附；该吸附过程可自发进行，为吸热熵增吸附。可为废弃辣椒秆的高值化利用提供参考。     

油茶壳用微波加热磷酸法制活性炭

以油茶果壳为原料,用磷酸作活化剂,采用微波加热法制备粉状活性炭。按4因素3水平的正交表设计试验方案,研究磷酸浓度、料液混合比、活化温度、活化时间等4个因素对产品亚甲基蓝吸附值的影响。在磷酸质量分数60%,料液质量比1:2.0,活化温度550℃,活化时间75 min的条件下,活性炭的亚甲基蓝吸附值可达226 mg/g,A法焦糖脱色率达100%以上,灰分为4.6%~5.2%。油茶果壳可用微波加热磷酸活化法制取液相脱色活性炭。     

活性炭吸附法处理亚甲基蓝废水的研究

研究了活性炭对水溶液中亚甲基蓝的吸附,通过实验得到了25℃及30℃活性炭吸附亚甲基蓝的吸附平衡数据,从吸附等温线可看出亚甲基蓝水溶液吸附符合Langmuir型。以及在等温吸附条件下,通过改变不同的参数,分别测定了亚甲基蓝废水吸附过程的穿透曲线。     

微波辐射亚麻屑制活性炭的研究

以亚麻屑为原料,采用微波辐射氯化锌法制备活性炭。研究了浸渍时间、氯化锌浓度、微波功率和辐射时间等因素对活性炭吸附性能和得率的影响。确定了用亚麻屑制备活性炭的最佳工艺条件:亚麻屑15g、浸渍时间24h、氯化锌浓度20%、微波功率600W、辐射时间12min。在该工艺条件下制备的活性炭其碘吸附值为1071.3mg/g、亚甲基蓝吸附值165mL/g、得率可达37.1%,均超过了国家标准一级产品的指标,且该工艺所需炭化活化时间为传统方法的1/30。     

KOH-水蒸气活化法制煤基活性炭和氢气的研究

以神府3#煤为原料,采用KOH-水蒸气活化法制备了煤基活性炭和氢气.考察了浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能和活化过程中氢气产量的影响,并对其活化机理进行了探讨.结果表明,活性炭碘值、亚甲基蓝值以及氢气产量受这些工艺参数影响很大,当浸渍比为0.5,活化温度为700℃,单元活化时间为10 min时,所制得的活性炭性能较好,碘值达到837 mg/g,亚甲基蓝吸附值达到431 mg/g,此时H2产量约33.1 mmol/g煤.     

以煤沥青为粘结剂制备柱状活性炭的工艺参数优化

传统煤焦油基制备柱状活性炭粘结剂存在成本高、污染严重、质量不稳定等诸多问题,文章将煤沥青和膨化淀粉复配为新型粘结剂,以无烟煤为原料制备柱状活性炭。采取正交试验设计实验方案,研究活化温度、炭化温度、活化时间、炭化时间与水蒸气通量对柱状活性炭强度、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值以及收率的影响,并利用热重分析仪考察了粘结剂的热性能。结果表明:制备柱状活性炭的最佳工艺参数为:活化温度850℃,炭化温度600℃,活化时间300 min,炭化时间60 min,水蒸气通量0.2 mL/min,其碘吸附值达到1241.1 mg/g,亚甲基蓝吸附值高达159.5 mg/g,强度为75.2%,收率38.9%,说明新型粘结剂可制备出符合要求的净化用柱状活性炭。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

磷酸活化法制备糠醛渣活性炭的研究

以碘吸附值、亚甲基蓝吸附值及活性炭得率为考察指标,选取对糠醛渣活性炭性质影响较大的浸渍比、磷酸质量分数、活化温度、保温时间4个因素进行L₁₆(4⁵)正交试验对磷酸活化法制备糠醛渣活性炭的工艺条件进行优化。由正交试验结果得到磷酸活化的最佳工艺条件为:磷酸质量分数60%,浸渍比2.5:1,活化温度550 ℃,保温1.5 h,此条件下制得的活性炭样品的碘吸附值为839.6 mg/g,亚甲基蓝吸附值为260.3 mg/g,得率为46.8%,比表面积为830.20 m²/g,孔容积为0.502 cm³/g,孔径集中在0.8~2.5 nm,具有丰富的中孔和微孔。