沥青基活性炭纤维的吸附性质

本文用H_2O,CO_2为活化剂在不同活化条件下制备了两种具有相近比表面积的沥青基活性炭纤维(PACF),并且以苯(C_6H_6),正己烷(C_6H_(14)),环己烷(C_6H_(12))和氯乙烯(C_2HCl_3)作吸附质,采用迎头气相色谱法,探讨了它们的吸附性能和孔结构。实验结果表明:两种样品具有不同的平均孔径,其吸附量和吸附速率与样品的孔结构参数以及被吸附的有机分子的大小,形状和极性相关。     

活性碳纤维对苯胺的吸附性能研究

采用静态吸附法探究活性碳纤维对苯胺溶液的吸附能力,探讨了在不同的吸附时间、不同质量的活性碳纤维、不同初始浓度的苯胺溶液和不同p H值、盐效应、温度等条件下对吸附效率的影响,同时探讨了颗粒活性炭对苯胺溶液的吸附能力。研究结果表明,活性碳纤维对苯胺溶液具有良好的吸附效果,即使在常温下,活性碳纤维对苯胺都具有较高的吸附效率,而盐的质量分数也会提高其吸附效率,对实际应用有参考价值;相同质量的颗粒活性炭对苯胺溶液的吸附效果不及活性碳纤维。     

活性碳纤维对甲醛吸附转化性能的研究

用对胺基苯甲酸(PABA)浸渍粘胶基活性碳纤维(Rayon-ACF)和聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF),考察了两者对甲醛吸附性能的差异。结果表明:PAN-ACF和Rayon-ACF经PABA溶液浸渍处理后,样品中的N含量都明显提高,但其比表面积、微孔容积和总孔容都有所下降;不过对甲醛溶液蒸汽的吸附容量都明显提高。这主要是归因于浸渍处理后样品中-NH2的增加,进而由于化学吸附而使得对甲醛吸附量增加。Rayon-ACF样品的甲醛吸附容量远高于PAN-ACF样品,这可能同Ray-on-ACF样品有较多表面含氧官能团以及较大的微孔容积有关。甲醛在ACF的微孔空间中易于形成高凝缩的三聚甲醛,从而其吸附容量相应提高。     

不同原料基活性碳纤维的结构及吸附特征研究

采用Ｘ－射线衍射，ＳＥＭ和ＢＥＴ比表面分析仪，探讨了不同原料（聚丙烯脂，聚乙烯醇，粘胶，天然纤维和沥青碳纤维）基活性碳纤维的结构和吸附特征。实验表明，所制备的活性碳纤维都具有大致相同的乱层石墨结构，其微晶参数Ｌｃ，Ｌａ和ｄ值分别为１．０～１．２，３．９～５．０，０．３８～０．４０ｎｍ，微晶尺寸越小，活性碳纤维（ＡＣＦ）的比表面积越大。ＡＣＦｓ的表面形态都不相同且基本保持着原料纤维的形态，ＡＣＦｓ对有机物苯的吸附量与纤维的比表面积成正比，但对Ａｇ~＋的吸附则与比表面积关系不大，此外，吸附还原在ＡＣＦ上的Ａｇ粒形态与ＡＣＦ的表面形态有关，ＮＡＣＦ和ＡＡＣＦ上吸附的Ａｇ粒尺寸小于３００ｎｍ。     

黏胶基活性碳纤维吸附吡啶

采用黏胶基活性碳纤维(rayon-based ACF)吸附焦化尾水中的典型有机物吡啶, 考察了在不同时间、投加量、温度以及有机物影响的条件下, 黏胶基活性碳纤维对吡啶的静态吸附效果。从动力学、热力学和分子结构等方面来判断吸附类型, 并从理论上分析黏胶基活性碳纤维对模拟焦化尾水典型有机污染物的吸附过程。实验结果表明, 当吡啶废水的初始浓度为25mg/L时, 黏胶基活性碳纤维对吡啶的吸附在60min基本达到平衡, 最大吸附量为17.66mg/g;随着温度的升高, 吸附效率下降;共存有机物喹啉会抑制吡啶的吸附效率, 使黏胶基活性碳纤维对吡啶的吸附率显著降低;活性碳纤维吸附吡啶的过程符合Lagergren准二级动力学模型, 其相关系 数>0.999, 在22℃的液相温度下, 吸附等温式为q=2.3138c_e^0.9540。热力学参数ΔH⁰、ΔG⁰均为负值, 表明该吸附是一个自发的放热过程。     

沥青基活性碳纤维的制备

沥青基活性碳纤维因其原料便宜且含碳率高、制品比表面积较大而得以迅速发展.分别以沥青不熔化纤维和沥青基碳纤维为原料,经不同活化工艺制得沥青基活性碳纤维.讨论了不同活化工艺参数对活性碳纤维收率、结构及性能的影响,并对基于不同原料纤维的两种制备工艺路线进行了比较.     

中孔活性碳纤维及其吸附特性

活性碳纤维具有丰富的有效吸附孔,孔径分布窄,吸脱行程短,吸脱速度快,吸附容量大。是,一般活性碳纤维的孔径较小,限制了对大分子的吸附,使其应用受到一定限制,近年来,科学工作者进行了中孔型活性炭纤维的研制,以拓宽其应用领域,本文着重阐述了中孔活性碳纤维的制造方法及其吸附特性。     

粘胶基活性碳纤维毡吸附性能的研究

研究了粘胶基活性碳纤维(VACF)对不同极性有机气体的吸附与解吸性能。结果表明:VACF对极性较大的有机气体苯饱和吸附量较大,达饱和吸附的时间较长;而对极性较小的有机气体正己烷饱和吸附量较小,达饱和吸附的时间较短。采用动态加热法,VACF对有机气体的解吸速度最快。VACF对极性大的有机气体苯最难解吸。     

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。     

活性碳纤维对水中喹啉的吸附性能

采用活性碳纤维（activated carbon fiber,ACF）静态吸附模拟废水中的喹啉,考察了吸附时间、喹啉初始浓度、温度、pH值、有机物等对吸附速率与吸附行为的影响。结果表明,ACF对喹啉的吸附速率快,30 min内基本达到平衡,初始浓度较高时,最终吸附容量较大,达210 mg/g,低温和pH值小于7时,吸附效果较好,苯酚与喹啉产生竞争吸附,配水中的吸附行为能较好的符合Langmuir等温方程,吸附动力学符合准二级动力学模型,热力学参数ΔH0、ΔG0为负值,表明该吸附是一个自发的放热过程。本研究为环境功能材料ACF应用于工业化生产提供了理论依据,有必要在此基础上进行动态吸附实验以及实际焦化废水的吸附处理实验,同时ACF成本高及脱附再生等方面问题还有待进一步深入研究。     

铜锰负载型石化企业剩余活性污泥基活性炭制备及吸附甲苯性能

以石化企业剩余活性污泥为碳源、4mol/L ZnCl₂溶液为活性剂、草酸铜和草酸锰为改性剂,采用固相共混一步煅烧技术制备了不同配比的铜锰负载型污泥基活性炭（SAC-CuMn）,并将其用于甲苯气体的吸附研究。考察了不同配比SAC-CuMn样品的吸附性能,探究了铜锰的最优配比方案。当草酸铜和草酸锰质量配比为4∶1时,制备的SAC-CuMn样品产率为52%、比表面积617.77m2/g、总孔容0.61cm3/g、粒度0.5mm,吸附性能最好。同时,利用电感耦合等离子体发射光谱（ICP）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射（XRD）、能谱分析（EDS）、Mapping和X射线光电子能谱分析（XPS）等手段对SAC-CuMn样品进行了表征分析和对比研究,并探究了SAC-CuMn样品吸附甲苯的微观机理。实验结果表明,铜锰均匀地负载在固相共混法制备的SAC-CuMn材料结构中,当吸附甲苯时,物理吸附和Cu(Ⅰ)络合吸附作用同时进行,可以有效提升污泥基活性炭的甲苯吸附性能,最优SAC-CuMn样品对甲苯的吸附量可达459.09mg/g,动态吸附穿透时间超过500min。     

污泥基活性炭制备改性及其吸附甲苯性能

以石化企业干化剩余活性污泥为炭源前体、ZnCl₂溶液为活化剂,在613℃条件下炭化70min制得了碘值为683.40mg/g、产率为55.5%的污泥基活性炭（SAC,sludge-based activated carbon）样品,并进一步利用不同浓度的HNO₃、H₂SO₄和H₂O₂溶液为改性剂对SAC氧化改性,通过碘值测定、BET、Boehm滴定、ICP、FTIR、XRD、SEM、TEM等手段对改性前后SAC样品进行了表征分析和对比研究。结果表明,HNO₃和H₂SO₄改性后SAC的BET比表面积、孔容、碘值均明显增加,可有效提高SAC吸附性能,当HNO₃浓度为0.5mol/L、H₂SO₄浓度为1.0mol/L时改性效果最好,动态吸附甲苯的吸附量较改性前分别提高了38.80%和27.19%,吸附穿透时间也明显延长;而对于H₂O₂溶液为改性剂,总体上不利于SAC吸附性能的提高。对甲苯吸附效果最好的几种改性SAC材料进行再生性能测试,均展现了良好的再生循环利用性能。     

活性炭负载TiO2的甲苯光催化降解性能研究

以竹炭活性炭颗粒为载体，采用溶胶-凝胶法制备TiO₂溶胶，以浸渍和微波辐照的方法实现催化剂的固定，高温活化制备了负载型TiO₂光催化剂。采用XRD、FSEM和FT-IR等分析方法对催化剂样品进行了表征。以甲苯为目标污染物，在紫外光照下模拟污染物的吸附与降解情况，探究了甲苯初始浓度和空气流量对光催化降解效果的影响。并通过在紫外光照下通入洁净空气、微波辐照和高温处理三种方法研究了催化剂的再生效果。结果表明，该方法制备的TiO₂为锐钛矿晶型，晶粒大小约为18 nm。甲苯的降解效率最高达到80%，其去除量先随负荷增加而上升，以后随负荷的进一步增加，甲苯的光催化去除量反而下降。微波辐照是实现催化剂再生的最为理想的方法。     

活性炭纤维吸附挥发性有机化合物的研究进展

简述了挥发性有机化合物、活性炭纤维以及活性炭纤维吸附挥发性有机化合物的机理及其优点,重点介绍国内外关于活性炭纤维吸附挥发性有机化合物的研究进展。活性炭纤维凭着自身显著的优点,在吸附挥发性有机化合物方面具有很大的潜力。     

活性炭纤维吸附邻硝基苯胺水溶液的研究

采用活性炭纤维(ACF)处理邻硝基苯胺模拟废水,通过静态和动态吸附实验,研究了pH、盐含量、吸附时间对吸附效果的影响,测定了吸附等温线和动态穿透曲线,并进行了ACF再生实验。结果表明,在实验条件下,ACF对邻硝基苯胺的吸附速率很快,5 min去除率达96%,在pH4.4~10.4条件下吸附效果较好,盐的含量对吸附效果影响较小,吸附等温线能用Langmuir和Freundlich方程较好地拟合。溶液流速增大,穿透时间提前,吸附饱和的ACF用无水乙醇再生,重复5次,邻硝基苯胺的回收率均在95%以上,ACF的吸附效率无明显变化。     

改性活性碳纤维对CO2的吸附性能

为了进一步提高活性碳纤维的CO₂吸附量和抗水性能,采用浸渍法将活性碳纤维进行改性处理,得到一系列改性样品,并对其进行了SEM和FTIR表征。研究了活性碳纤维种类、浸渍试剂（NaOH溶液、ZnCl₂溶液及离子液体）等对吸附剂孔结构、CO₂吸附量、循环使用性和抗水性能的影响,并探讨了CO₂在改性活性碳纤维内的动力学吸附扩散行为。研究结果表明：改性活性碳纤维的CO₂吸附性能和抗水性能均显著改善,其中CO₂最高吸附量达24.4%（0.1MPa和25℃）,吸湿率减小到1.33%,且具有良好的吸附/脱附循环使用性。均相扩散模型（HSDM）描述了实时吸附数据,此模型能够较好地反映CO₂在样品内的扩散行为,改性活性碳纤维仍能保持良好的扩散速率,扩散系数D_s值数量级为10^-5m²/s,与空白活性碳纤维相当。     

酚醛基活性碳纤维

酚醛树脂属于难石墨化碳，适宜制造活性碳纤维(ACF)，其特点是碳化活化收率高，制品强度高，比表面积大，孔径分布属于单峰形，吸附容量大；细孔入口形状属于狭缝形，吸脱速度快；制品柔软，深加工性好，它除用于治理环境污染外，还可用于制作防化防毒服和制造超级电容器等。     

气体中醋酸甲酯在活性炭上的动态吸附

研究了Calgon活性炭对醋酸甲酯的动态吸附行为,从穿透时间、穿透吸附量以及穿透曲线的形状等方面,考察了初始浓度、气速和温度等因素对活性炭吸附性能的影响。另外选择3种不同产地的国产活性炭在相接近的吸附条件下与Calgon活性炭进行对比,结果显示活性炭的微孔分布是与其吸附性能相关性较大的因素。     

椰壳纤维制备活性炭纤维的研究

本文以椰壳纤维为原料,采用正交试验方法研究了(NHe)2HPO4作为活化剂,经预处理、炭化和活化过程制备活性炭纤维,其比表面积达到1268.1 m2.g-1,含有一定量的中孔孔结构,主要集中在2～4nm.通过对比分析,得出了各反应条件对反应产物性能的影响,并对活化机理进行了分析.