活性炭表面热氧化对其吸附二苯并噻吩性能影响

本文主要研究活性炭表面氧化对其吸附二苯并噻吩性能的影响。将活性炭在不同低温下氧化制得表面氧化活性炭，用静态吸附法进行了二苯并噻吩在初始及氧化活性炭上的吸附等温线，应用Langmuir方程对吸附等温线进行拟合，用漫反射红外谱（DRIFTS）表征活性炭表面含氧基团，用Boehm滴定测定活性炭表面官能团含量，讨论了活性炭表面化学性质对其吸附二苯并噻吩的影响。结果表明：活性炭表面酸性含氧基团对二苯并噻吩的吸附有重要影响，酸性含氧基团越多，其吸附量越大。低温气相氧化活性炭提高了活性炭表面酸性含氧基团，提高了其对二苯并噻吩的吸附。氧化温度越高，其表面含氧基团含量越多，其对二苯并噻吩的吸附量也越大。Langmuir吸附等温线可适用于描述二苯并噻吩在活性炭表面上的吸附。     

中和-活性炭催化过氧化氢氧化法预处理脱墨废水的实验研究

采用中和-活性炭催化过氧化氢氧化法对旧报纸脱墨废水进行了预处理实验研究。探讨了中和实验、催化实验的各种因素对实验结果的影响,结果表明,20mL的CODcr值为31000mg/L、色度15000倍的脱墨废水,先用稀硫酸进行中和至pH=4,再用质量分数为30%的0.8mLH2O2和0.8g活性炭粉末在pH=3的条件下催化氧化19min,CODcr值降为2300mg/L,COD去除率达90%以上,色度降低为0倍,去除率为100%。     

空气催化氧化二苯并噻吩的研究

以十氢萘、正辛烷、甲苯作为柴油中环烷烃、直链烷烃、芳香烃组分的代表为溶剂,分别研究了二苯并噻吩(DBT)在各溶剂中的氧化反应。以空气为氧化剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,引发DBT溶液的溶剂分子发生自氧化反应,生成相应的有机过氧化物,用碘量滴定法测定有机过氧化物的生成;在催化剂Ti-MCM-41存在下,用原位生成的有机过氧化物将DBT氧化为二苯并噻吩砜。考察了Ti-MCM-41中钛硅摩尔比、引发剂用量、反应温度和不同溶剂对反应的影响:当n(Ti)/n(S i)=0.02,ρ(引发剂)=6 g/L,70℃,DBT转化率最高,在以十氢萘和正辛烷为溶剂时,二苯并噻吩的转化率均可达100%;在以甲苯为溶剂时,二苯并噻吩的转化率为83%。由于柴油中含有直链烷烃和环烷烃,所以采用该方法有望达到深度脱硫的目的。     

活性炭表面负载金属离子对其吸附苯并噻吩的影响

主要研究了活性炭表面负载不同的金属离子对其吸附苯并噻吩的影响.通过浸渍法分别将6种不同的过渡金属离子负载在活性炭表面上,用静态吸附法测定了苯并噻吩硫化物在改性活性炭上的吸附等温线,应用软硬酸碱理论分析和讨论了其吸附能力的差异.结果表明,活性炭表面负载Ag^＋、Ni^2＋、Cu^2＋或Zn^2＋离子,可提高活性炭吸附苯并噻吩硫化物的能力,而活性炭表面负载Fe^3＋或Co^3＋离子,反而降低了活性炭吸附苯并噻吩硫化物的能力,这主要是活性炭表面的酸碱性质发生变化.采用密度泛函数理论法计算结果表明,苯并噻吩的电负性χ为2.638,属软碱类物质;由于Ag^＋为软酸,活性炭负载Ag^＋离子,增加了其局部表面的软酸,从而增强了对苯并噻吩硫化物的吸附;由于Ni^2＋、Cu^2＋和Zn^2＋离子属交界酸,负载Ni^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋离子增加了活性炭表面的交界酸,也在一定程度上提高了其表面对苯并噻吩硫化物的吸附;当活性炭表面负载了硬酸性Fe^3＋或Co^3＋离子,其局部表面硬酸增大从而降低了其对苯并噻吩的吸附.     

Ti-MSU催化过氧化氢氧化模拟柴油深度脱硫

分子筛催化H2O2氧化脱硫的反应,由于具有反应条件温和、操作费用低、可实现深度脱硫和催化剂可回收再利用等优点,受到国内外研究者的重视。以烷基聚氧乙烯基醚（AEO9）为模板剂,以有机钛硅为原料,合成中孔分子筛（Ti-MSU）。用FTIR、XRD和BET等分析手段对合成的分子筛样品进行了表征。以Ti-MSU为催化剂和30%（质量分数）H2O2为氧化剂,对模拟燃料的氧化脱硫进行了研究,考察了不同n（Si）/n（Ti）比及反应条件对催化剂活性的影响。试验结果表明,在适宜反应条件下,Ti-MSU对二苯并噻吩（DBT）的转化率最高达58%。     

活性炭催化氧化再生催化剂的制备和筛选

本文初步讨论了吸附苯酚达到饱和的活性炭的催化氧化再生催化剂的制备和筛选。     

柴油催化氧化深度脱硫研究

以二苯并噻吩(DBT)代表柴油中的有机硫化合物,将其溶解于正辛烷配成反应原料,以30%过氧化氢溶液为氧化剂,考察了饱和吸附DBT活性炭在甲酸存在下的催化性能,并且研究了活性炭加量、甲酸浓度、过氧化氢初始浓度、DBT初始浓度及反应温度对DBT氧化的影响.实验结果表明: H2O2-HCOOH-活性炭三元体系产生的羟基自由基和过氧甲酸能将模型有机硫化合物氧化,二苯并噻吩的氧化脱硫率可达到100%;活性炭-甲酸的催化氧化性能明显优于单纯使用甲酸.甲酸浓度、活性炭加量、过氧化氢初始浓度及反应温度对二苯并噻吩的氧化脱除均有影响.随着DBT初始浓度的增加,氧化深度脱硫难度增加.     

过氧化氢氧化-活性炭吸附法回收碘的研究

采用过氧化氢氧化-活性炭吸附法回收高浓度含碘废水中的碘,考察了pH值、H2O2与I-摩尔比、反应时间对I-转化率的影响以及活性炭加量对I2提取率的影响,并对其机理进行了探讨。结果表明,在pH值为2、H2O2与I-摩尔比为1.00∶1、反应时间为2.0h、活性炭加量为2.2g.L-1的最优条件下,碘回收率为95.3%,纯度大于98.7%。     

MOF-505对二苯并噻吩的高效催化氧化脱硫

采用溶剂热法制备了铜基金属有机框架材料（MOF-505），并将其用于二苯并噻吩（DBT）模拟油的萃取氧化脱硫反应中。通过XRD、FTIR、SEM、XPS和N2吸附-脱附表征了其结构和稳定性，考察了MOF-505对DBT的催化氧化脱硫效果，利用HPLC测定含硫量。结果表明，在DBT和乙腈萃取剂体积均为5 m L，催化剂MOF-505用量为25 mg，反应温度为90℃，质量分数为30%的过氧化氢用量为200μL，反应时间为60 min的条件下，MOF-505对DBT的催化氧化脱硫率高达95.50%，对其同系物苯并噻吩（BT）和4,6-二甲基苯并噻吩（4,6-DMDBT）的脱硫率分别达66.88%和78.93%。经6次催化导致脱硫循环后，MOF-505对DBT模拟油的催化氧化脱硫率保持在91%以上，具有良好的循环利用性。     

Catalytic oxidation of hydrogen sulphide by air over an activated carbon fibre

Activated carbon fiber (ACF), FN-200CF-15, made from coal tar, oxidized hydrogen sulphide effectively to sulphuric acid at an inlet concentration of 200 ppm and space velocity (SV = flow rate/packing volume) of 100 h⁻¹ (sulphur load 11 g-S/day kg-fiber) for one and a half months only by keeping the moisture content of ACF more than 50%. This phenomenon is different from granular activated carbon (GAC) reported previously.     

Direct oxidation of hydrogen sulphide to sulphur using impregnated activated carbon catalysts

Low concentrations of H₂S were directly oxidized to sulphur and small quantities of SO₂, over seven different activated carbons with or without impregnation. The effectiveness of virgin activated carbon was tested at 175°C, 700 kPa, and O₂/H₂S ratio with 5% greater than stoichiometry. The conversion of H₂S was 99.9 mol% with SO₂ production of 3–6%, for 360 min runtime for Fisher coconut shell activated carbon and 648 min for Envirotrol bituminous (EB) activated carbon. Then the activated carbons became deactivated due to deposition of sulphur on the surface. Under these conditions mesoporous activated carbons such as EB and Hydrodarco had the longest breakthrough time. The addition of 5.5 wt% ammonium iodide, potassium iodide and potassium carbonate individually to EB decreased the production of SO₂ while having minimal effect on the overall H₂S conversion. The addition of 5.5 wt% NH₄I decreased the average SO₂ production from 2.5% to 0.9%. The activation energy for the H₂S oxidation on the 5.5 wt% NH₄I on EB activated carbon was determined to be 40 kJ/mol.     

Oxidative removal of 4-nitrophenol using activated carbon fiber and hydrogen peroxide to enhance reactivity of metallophthalocyanine

We have developed a novel heterogeneous metallophthalocyanine catalyst, Co-TDTAPc–ACF, by immobilizing cobalt tetra(2,4-dichloro-1,3,5-triazine)aminophthalocyanine (Co-TDTAPc) on activated carbon fiber (ACF) covalently. The oxidative removal of 4-nitrophenol (4-NP) in the Co-TDTAPc–ACF/H₂O₂ system, based on phase transfer catalytic oxidation, was investigated in aqueous solution by ultra-performance liquid chromatography (UPLC). The results indicated that 4-NP could be removed efficiently by catalytic oxidation in the presence of Co-TDTAPc–ACF and H₂O₂. In addition, the removal of total organic carbon of 4-NP accounted for about 90% in 300 min of reaction. Gas chromatography/mass spectrometry (GC–MS) analysis showed that the residue products were mainly small molecular compounds such as maleic acid and succinic acid, etc. This system exhibited high catalytic activity across a wide pH and temperature range. Importantly, compared with homogeneous Co-TDTAPc used alone, the introduction of ACF contributed specifically to the activity enhancement of Co-TDTAPc. Controlled experiments showed that the presence of 2-propanol, as hydroxyl radicals scavenger, has little influence on 4-NP oxidation. The further result of electron paramagnetic resonance (EPR) spin-trap experiments indicated that free radicals did not dominate the reaction in our system. This paper discusses a possible catalytic oxidation mechanism of the Co-TDTAPc–ACF/H₂O₂ system. Repetitive tests showed that Co-TDTAPc–ACF can maintain high catalytic activity over several cycles, and it has a better regeneration capability under mild conditions. We conclude that phase transfer catalytic oxidation has proven itself to be a feasible approach which may be potentially applied to the elimination of widely existing pollutants.     

Fenton试剂再生活性炭的试验研究

采用Fenton试剂再生被苯酚吸附饱和的活性炭,研究H2O2和Fe2+的投加量、pH值、温度、振荡速率、反应时间等因素对再生效果的影响,并确定最佳再生条件.试验结果表明,当H2O2投加量为7.5mL、FE2+投加量为400mg/L、反应pH值为3、温度为25℃、振荡速率300r/min、反应时间60min时,再生活性炭...     

臭氧-过氧化氢氧化预处理H酸废水

采用工业生产中排放的H酸废水作为研究对象,探讨了臭氧-H2O2氧化的预处理方法对该废水的处理效果。结果表明：在单独臭氧氧化反应体系中,初始CODCr的质量浓度为1 200 mg/L,pH值为7,臭氧氧化时间在20 min（通量为1 L/min）时,CODCr和色度去除率分别为36.7%和95%。单独H2O2氧化反应体系中,H2O2投加量为8 mL/L时,CODCr去除率为7.7%,H2O2投加量达到60 mL/L时,CODCr去除率最高仅达到25.6%。臭氧-H2O2联用体系中,相同初始CODCr浓度、pH值、臭氧氧化时间及臭氧通量条件下,质量分数为3%的H2O2溶液投加量为8 mL/L时,CODCr和色度去除率分别可达48.8%和98%。因此,臭氧-H2O2氧化的预处理方法对H酸废水降解效果良好,且明显优于单独臭氧氧化以及单独H2O2氧化。     

固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺

研究了以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂,以30%的双氧水氧化苯甲醇合成苯甲醛的绿色新工艺,结果表明,其催化氧化性能很好,并得到了催化氧化合成苯甲醛的工艺条件是:催化剂用量为反应物质量的5.2%,催化氧化反应在回流温度下进行3.5 h,产品收率达到74.8%。     

改性V_2O_5催化过氧化氢氧化异丁香酚制香草醛

V₂O₅经甘油还原,再以邻苯二甲酸或其二钠盐溶液浸渍,制备了改性V₂O₅催化剂用于异丁香酚的过氧化氢氧化。运用FT-IR、紫外可见漫反射光谱（DR UV-Vis）、XRD等对催化剂进行了表征。结果表明,还原-浸渍法可以有效调变V₂O₅的价态与晶体结构从而提升其催化性能,其中以甘油在120 ℃还原V₂O₅所得前体浸渍邻苯二甲酸二钠所得催化剂 (PVO)-120性能较佳。考察了N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等助剂、DMF用量和反应时间等对氧化反应的影响。最优反应条件为：以 (PVO)-120为催化剂,以DMF-CH₃COCH₃（20%,体积比）为介质,异丁香酚：H₂O₂=1∶2（摩尔比）,20 ℃反应4 h,异丁香酚转化率可达87.3%,香草醛收率达到78.0%。     

改性活性炭吸附除砷的研究

以小麦秸秆、木屑、煤渣等所制备的活性炭及其活性炭负载铁作为吸附剂,用于水中As（Ⅲ）的去除。考察了活性炭种类、吸附时间、吸附温度、溶液pH值和吸附剂投加量等对As（Ⅲ）去除的影响。结果表明,木屑制备的活性炭所负载铁作为吸附剂,对水中As（Ⅲ）的去除效果最好;As（Ⅲ）的去除率随吸附时间、吸附温度、溶液pH值和吸附剂投加量的增加而增加。     

微波辐照再生活性炭的研究

本文综述了微波加热在活性炭再生中的应用研究进展,探讨了微波加热对活性炭吸附性能及表面性能的影响,微波加热具有再生时间短、再生效果好、能耗低等优点。