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。     

活性炭种类对十二烷基硫酸钠吸附容量的影响

利用亚甲蓝分光光度分析法测定典型市售煤基和木质活性炭对溶液中十二烷基硫酸钠(SDS)的液相吸附等温线,确定活性炭对SDS的吸附容量;采用气体吸附仪表征活性炭的孔结构和比表面积,检测了活性炭样品的碘值及亚甲蓝值;最后关联活性炭吸附性能指标、比表面积与SDS吸附容量之间的关系.结果表明:以长焰煤、无烟煤、褐煤及椰壳为原料制...     

工业、农林、城市固废基活性炭吸附有害气体研究进展

活性炭具有较大的孔隙率和比表面积，对有害气体的吸附能力较强。固体废弃物作为在生产和生活中丧失利用价值的一种废弃物，其无组织堆放对生态环境造成了极大危害。以固体废弃物为原料制备固废基活性炭用于净化有害气体，无疑是实现环境友好型废弃资源再利用的一种有效方式。总结了工业、农林、城市等典型固废基活性炭的分类，分析了其表面化学性质，介绍了其对有害气体的吸附机理，梳理了影响固废基活性炭吸附效率的主要因素。固废种类繁多，未来可以开展人畜粪便、食物残骸以及有危险性的电化学、医疗废弃物的利用研究，为开发新型固废基活性炭寻找突破口。另外，还可以尝试扩大固废基活性炭吸附的有害气体类型，如烷烃、芳香烃、酮、酸、酯、醇和氯代烃等，进一步拓宽固废基活性炭的应用范围。     

高比表面积活性炭吸附存储天然气性能研究

天然气中少量乙烷和丙烷的存在会直接影响活性炭对天然气的吸附存储容量。为此,体积法测定了高比表面积活性炭对甲烷、乙烷和丙烷的吸附等温线,吸附温度分别为283,293,303和313K;采用Langmuir-Freundlich(LF)方程拟合吸附等温线,得到各气体的方程参数,进而采用LRC关联式预测多组分吸附平衡数据,并计算活性炭对模拟天然气的存储能力。结果表明:活性炭对3种气体的吸附等温线都属于I型等温线,采用L-F方程可以很好地描述各气体的吸附等温线;高比表面积活性炭对模拟天然气的存储量随吸附温度的升高而显著降低,在吸附存储压力为3.5 MPa,吸附温度从283 K上升到313 K,相应的存储量(体积比)由139降低为103;与纯甲烷的吸附存储相比,模拟天然气的吸附储量(体积比)提高约20。     

煤基制备活性炭及其吸附性能研究

采用化学活化法,以太原无烟煤为原料,采用NaOH热解和活化两步法制备了高比表面积煤基活性炭。研究了NaOH与无烟煤比例对HSSAAC孔结构和吸附性能的影响,采用低温氮吸附法测定其比表面积和孔结构。结果表明,最好条件下制备样品比表面积为820.49m2/g,为高比表面积的煤基活性炭,苯酚吸附测试证实样品表现出优异的苯酚吸附性能,吸附值为298mg/g。通过NaOH化学活化方法,太原无烟煤成为具有良好吸附能力的高比表面积活性炭的良好前体。     

改性活性炭吸附芳烃的研究进展

从改性活性炭出发,介绍热处理、微波等物理改性以及氧化、气相还原、酸碱液相处理、金属离子改性等化学改性方法对活性炭的影响。总结活性炭孔道结构、比表面积、化学性质对吸附不同芳烃的影响。结果表明,活性炭的孔道结构、比表面积和表面化学性质共同影响单环芳烃吸附效果;孔道结构和比表面积影响多环芳烃吸附较多,表面化学性质影响相对较少。     

高比表面积煤质活性炭的制备与活化机理

以煤为原料,采用KOH活化法制备了高比表面积活性炭,分别考察了活化温度、浸渍比和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能的影响;测试了高比表面积活性炭在-196℃对N₂的吸附等温线、比表面积和孔径分布。结果表明,当活化工艺参数为活化温度900℃,浸渍比4,活化时间1.5 h的条件下可以制得较好的高比表面积活性炭产品,其比表面积为3135 m²·g^-1,孔容为1.72 cm³·g^-1,碘吸附值为2657 mg·g^-1;采用扫描电子显微镜观察了高比表面积活性炭的微观结构,采用气体分析仪检测了活化过程中的尾气成分,提出了高比表面积活性炭的活化机理。     

不同结构活性炭对CO_2、CH_4、N_2及O_2的吸附分离性能

制备了比表面积为1943 m2/g的纯微孔活性炭AC-1和比表面积为1567 m2/g,中孔比例为47.18%的活性炭AC-2.分别以AC-1及AC-2为吸附剂测定CO2、CH4、N2和O2的298 K吸附等温线,考察了两种活性炭对CO2/N2、CO2/CH4及CH4/N2气体混合物的吸附分离性能.实验结果表明,孔结构是影响吸附剂吸附分离性能的主要因素.富中孔活性炭AC-2较AC-1更适用于CO2/N2、CO2/CH4气体混和物的吸附分离,而微孔活性炭AC-1对CH4/N2混合体系的吸附分离性能优于AC-2.     

煤基活性炭比表面积与碘吸附值相关性研究

为快速测量煤基活性炭比表面积和孔隙结构等性能指标,通过分析活性炭的碘吸附值与比表面积、孔结构之间的关系,明确BET与碘吸附值之间的相关性。结果表明,碘吸附值在50~800 mg/g时,碘吸附值与比表面积之间具有良好的线性关系,拟合度达0.933,利用碘吸附值可快速高效估算比表面积和微孔结构,还可用来预测BET,但相对吸附压力(P/P0)和常数C选择不当,将导致比表面积测量不准确;碘吸附值的大小主要表征了活性炭微孔0.8~1.2 nm孔隙的发达程度;碘分子在微孔中进行单层吸附符合由致密堆积的六方晶格组成的表面覆盖模型。碘吸附值能够实现煤基活性炭比表面积和孔结构的快速分析。     

活性炭纤维的制备及性能

文章介绍了活性炭纤维的炭化、活化工艺,测定了活性炭纤维的性能。由粘胶、聚丙烯腈及酚醛纤维都可制得活性炭纤维,与活性炭相比,其比表面积大,吸附能力强,脱附速度快,并可做成纸状或毡状;气体或液体通过时,阻力很小,是一种很有前途的吸附剂。     

活性炭粒径对吸附不同分子质量有机污染物的影响

以苯酚、聚乙二醇(PEG-6000)、腐殖酸为研究对象,采用活性炭为吸附剂,对椰壳活性炭在4组不同粒径范围(150~2 000μm)的吸附能力进行比较。结果表明:活性炭对苯酚的吸附量与微孔比表面积成正比;对PEG-6000的吸附量与中孔比表面积成正比。在吸附苯酚时,粒径小于150μm的活性炭吸附能力是粒径1 000~2 000μm活性炭的1.2倍;吸附PEG-6000和腐殖酸时,粒径小于150μm活性炭的吸附能力是粒径1000~2000μm的4倍和1.2倍。     

活性炭孔结构对甲苯及丙酮吸附性能的影响

采制3种活性炭样品进行甲苯、丙酮吸附实验,以重量法计算活性炭对甲苯、丙酮气体的饱和吸附率,并将活性炭物性参数与其关联。结果表明,活性炭物性与其对有机物的吸附性能密切相关,活性炭碘吸附值、总比表面积与甲苯吸附率成明显的负相关,较高中孔与总孔比(V_(mes)/V_t)会促进对甲苯的有效吸附;微孔比表面积和孔容积越大,活性炭对丙酮的吸附效果越好。此外,线性回归分析的结果表明,活性炭中孔径小于1.4 nm的微孔及合理的孔径分布对甲苯的吸附起主要作用,孔径1.67～2.22 nm是吸附丙酮的有效孔径。     

球形活性炭的制备及其对低浓度丙酮的吸附

以苯乙烯、二乙烯基苯为原料,采用悬浮聚合法制备了凝胶型聚苯乙烯树脂球,经磺化、炭化、水蒸气活化,得到聚苯乙烯基球形活性炭(PACSs)。通过氮气吸附、二氧化碳吸附对球形活性炭的孔结构进行表征,采用固定床吸附探究其对低浓度丙酮的吸附性能。结果表明,球形活性炭的孔结构可以通过控制活化时间来调控,其比表面积和总孔容均随着活化时间的延长而增加,其中比表面积在789~2 022 m~2/g内可调,而微孔孔容所占比例(V_(micro)/V_t)和比表面积所占比例(S_(micro)/S_(BET))则随活化时间的延长先升高后降低。活化时间为1 h时,球形活性炭对丙酮具有最大吸附量。同时,孔径在0.4~0.5 nm的超微孔孔容是低浓度丙酮气体饱和吸附量的决定因素。     

活性炭表面性质对染料废水生化出水深度净化效果的影响

不同种类活性炭对实际废水的吸附效果差异很大,由此对某大型染料生产厂的染料废水生化出水进行了活性炭吸附实验研究,对具有不同表面性质的活性炭的吸附效果进行了比较,探讨了染料废水生化出水吸附效果与活性炭表面官能团、吸附指标、比表面积之间的关系。结果表明,活性炭的吸附作用不仅与活性炭比表面积有关,还与孔结构有密切关系;染料废水生化出水中的溶解性有机物与活性炭表面碱基团可通过氢键、静电作用在活性炭表面吸附。     

兰炭基活性炭的制备工艺优化及吸附性能研究

以榆林某公司的兰炭为原料,KOH粉末为活化剂制备活性炭。通过改变活化过程中时间、温度、炭碱比等因素,从而探究活性炭的碘吸附能力。通过响应曲面优化处理活性炭制备过程中活化因素,从而确定最佳工艺。采用比表面积测定,红外光谱分析,扫描SEM电镜等对活性炭结构及性能表征进行分析结果表明,上述活化条件都会影响活性炭吸附能力和孔隙结构。当活化过程中的温度达到750℃,时间为0.5 h,炭碱比为1:3的时候,KOH的活化效果最佳,所制样品的碘吸附值最大且为1 162.91 mg/g,其BET比表面积可达655.15m2/g,Langmuir比表面积为908.22 m2/g。通过红外分析可知活性炭与预处理兰炭原料红外光谱图走势极其相似,只是活性炭出现了较强的芳基烷基醚C-O伸缩振动峰。通过扫描显微电镜分析可知与原料兰炭相比,活性炭样品组织表面非常粗糙并且有大量的孔隙出现,样品结构非常疏松。     

煤矿瓦斯气中低浓度CH4吸附富集研究

煤矿通风口处瓦斯气的CH₄浓度太低无法回收利用，只能排往大气中，既浪费能源，又污染环境。在活性炭吸附存储CH₄的基础上，对活性炭选择性吸附富集CH₄进行了初步研究。考察了多种吸附材料在常温和常压下对瓦斯气中低浓度CH₄的选择吸附能力，并关联了吸附材料结构参数和吸附性能之间的关系。实验结果表明，活性炭对低浓度CH₄有较强的吸附性能，孔径是决定活性炭能否选择性吸附CH₄的主导因素，而微孔比表面积及微孔孔容是次要因素。氧化改性不利于活性炭对CH₄的吸附，高温处理过程是获得高吸附性能活性炭的有效手段。     

活化条件影响γ-Al2O3膜／污泥活性炭吸附脱硫机理

通过分析活化条件对γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面孔结构和酸碱性的影响,研究了活化温度和活化时间对γ-Al2O3膜/污泥活性炭吸附脱硫性能影响的机理,探讨提高γ-Al2O3膜/污泥活性炭脱硫性能的活化条件.用BET(BRUNAUER-Emett-Teller)分别对γ-Al2O3膜/污泥活性炭的孔结构进行了研究,用化学法研究了γ-Al2O3膜/污泥活性炭表面的酸碱性.结果表明:随着活化温度升高,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积增大,增强了物理吸附SO2气体的能力,超过600℃,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积有所减少;碱性官能团的浓度随活化温度升高而显著地增加,有利于酸性气体SO2的化学吸附.随着活化时间的延长,γ-Al2O3膜/污泥活性炭的BET比表面积呈递减的变化趋势,碱性官能团呈现先增后减的变化趋势,使得吸附脱硫性能发生了相应的改变.     

天然气存储用高比表面积活性炭的制备及对甲烷吸附性能的研究（摘要）

天然气作为环境友好型燃料，在我国能源消费结构的比例日益提高。吸附存储天然气技术（ANG）是对天然气高效存储的新技术，高容量吸附材料的制备是技术核心。综合考虑吸附能力、生产成本以及循环寿命等因素，高比表面积活性炭被认为是最有推广前景和应用价值的天然气存储吸附剂。KOH活化法被认为是制备高比表面积活性炭的有效方法。目前，该法存在的问题如下：首先，实验室研究多采用保护气控制烧蚀程度，这对于工业化生产高比表面积活性炭的指导意义并不明显。其次，原料性质对KOH活化法的影响鲜有研究，造成难以判断合适的原料预处理方法。     

颗粒活性炭对挥发性有机气体的吸附研究

VOCs是指挥发性有机化合物,其对人体与环境造成了巨大的危害。本文旨在进一步研究影响活性炭吸附有机气体的因素及关系。比表面积是影响吸附性能的主要因素。吸附质的分子动力学直径正处于活性炭的有效吸附孔径时,吸附效率最好。活性炭表面官能团对不同吸附质产生的作用不同。     

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。