氧化改性和热处理联合作用后活性炭吸附六价铬的研究

采用不同浓度硝酸氧化联合热处理的方法对活性炭(AC)进行表面化学改性,并研究了改性之后活性炭的Cr(VI)的吸附性能以及溶液初始浓度、pH、温度和时间等因素对其吸附性能的影响。研究发现,在空气氛围下,经20wt%的沸腾的硝酸溶液氧化3 h,450℃条件下马弗炉热处理2h后活性炭(MAC-20)的Cr(VI)的吸附性能最好,饱和吸附容量为34.89mg·g~(-1),比AC增加了10.77mg·g~(-1)。溶液pH是MAC-20的Cr(VI)吸附性能的主要影响因素,pH=2,MAC-20达到最大吸附值。MAC-20的Cr(VI)吸附规律符合Lagergren准二级反应速率模型,Cr(VI)在MAC-20表面的吸附行为主要以化学吸附为主。     

荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以荔枝壳为原料,氢氧化钠为活化剂、微波加热,制备了荔枝壳活性炭。并以此活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ),考察了初始Cr(Ⅵ)质量浓度、活性炭用量、pH、吸附时间、吸附温度对Cr(Ⅵ)的吸附量及去除率的影响。结果表明吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件为:荔枝壳活性炭质量1.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始质量浓度50 mg/L、pH=3、吸附θ为25℃、吸附t为240 min,在此工艺条件下,荔枝壳活性炭吸附剂对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附能力,对Cr(Ⅵ)吸附量可达30.25mg/g,Cr(Ⅵ)的去除率可达96.8%。吸附过程符合二级吸附动力学模型。热力学参数ΔG、ΔH、ΔS表明荔枝壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是自发、吸热过程。     

玉米芯活性炭的制备及性能研究

以农业废弃物玉米芯为原料,分别采用氢氧化钾和磷酸两种活化剂在一定条件下制备活性炭。通过比表面(BET)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)对两种活性炭的孔结构、表面形貌、化学组成进行分析,结果表明以氢氧化钾为活化剂制备的KMC活性炭具有更好的孔结构。利用所制备的活性炭对磷酸二氢铵溶液中的杂质Fe3+进行吸附,采用氢氧化钾活化的活性炭显示了较好的吸附性能,最高饱和吸附量达29.65 mg/g。     

毛发两性活性炭的制备及表征

以毛发作为原料,磷酸为活化剂制备活性炭。采用碘值吸附、亚甲基蓝吸附、比表面积、孔径分布、Bohem滴定法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等手段对所得产品结构特征和性能进行了表征。结果表明,以85%磷酸为活化剂,600℃高温活化1.0 h的条件下所制备出的活性炭得率为26.20%,碘吸附值为767.08 mg/g,亚甲基蓝吸附值为198.00 mg/g,比表面积为338.01 m²/g,总孔容为0.21 cm2/g,总孔容为0.21 cm³/g,平均孔径为2.45 nm。经Bohem滴定法结果表明毛发活性炭表面同时含有酸性官能团和碱性官能团,其总酸度为7.569 mmol/g,总碱度为1.320 mmol/g。说明以毛发为原料可以制备具有一定吸附能力的两性活性炭,这与传统以碳氧官能团为主的活性炭有一定的区别。     

毛发两性活性炭的制备及表征

以毛发作为原料,磷酸为活化剂制备活性炭.采用碘值吸附、亚甲基蓝吸附、比表面积、孔径分布、Bohem滴定法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)等手段对所得产品结构特征和性能进行了表征.结果表明,以85％磷酸为活化剂,600℃高温活化1.0 h的条件下所制备出的活性炭得率为26.20％,碘吸附值为...     

活性炭表面改性及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

分别用HNO3、H2SO4以及HNO3加乙酸铜溶液对活性炭进行了表面改性处理,测定了它们的表面化学性能,研究了改性活性炭对Cr(VI)吸附性能的影响。实验结果表明：通过上述改性,活性炭表面官能团数量发生了显著改变,特别是羧基增加较多;通过改性后的活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能有所提高。     

核桃壳基活性炭的热性能及其Cr(Ⅵ)吸附特性

用农业废弃物核桃壳制备的活性炭(WSAC)吸附处理六价铬,可达到以废治废效果。对核桃壳基活性炭(WSAC)表面结构进行红外光谱表征,测定其热重、差热等参数的变化,分析其热性质以及热稳定性。考察影响吸附热力学的参数,包括含Cr(Ⅵ)模拟废液的pH、Cr(Ⅵ)初始质量浓度以及WSAC投加量对Cr(Ⅵ)吸附去除率的影响。结果显示,影响WSAC吸附六价铬参数的最优值分别为：Cr(Ⅵ)初始浓度为4 mg/L、pH=3.95、WSAC投加量为2 mg/mL。Cr(Ⅵ)去除率影响因素分析表明,WSAC投加量对Cr(Ⅵ)去除率的影响最大,其次为溶液pH及初始浓度。     

H3PO4活化核桃壳制备活性炭及在Cr(Ⅵ)吸附中的应用

以核桃壳为原料、磷酸(H₃PO₄)为活化剂，制备核桃壳基活性炭(PBC)，并对其吸附Cr(Ⅵ)性能进行探究。分别使用SEM、TEM、BET、FTIR、Raman、XPS等表征探究PBC的理化特性。研究溶液pH、活性炭用量和初始浓度对吸附性能的影响，研究PBC在不同吸附时间下吸附Cr(Ⅵ)动力学行为，分析吸附机理。结果表明，在磷酸浸渍比为1∶1，热解温度为400℃时，制备的核桃壳基活性炭具有良好的吸附性能。对较低浓度的Cr(Ⅵ)溶液(≤50mg/L)吸附率达到100%，吸附动力学和等温线分别符合拟二级动力学模型和Langmuir模型，吸附过程中化学吸附占主导地位，并且热力学分析表明吸附过程是自发的吸热过程。     

胺化Fe3O4@SiO2纳米颗粒的制备及其对水溶液中Cr(VI)的去除

六价铬(Cr(VI))因其高毒性受到人们广泛关注,为提高吸附法去除Cr(VI)的效率,合成了一种新型核壳结构的聚乙烯亚胺(PEI)功能化复合纳米颗粒(Fe3O4@SiO2–NH2),用于去除水中Cr(VI).研究了磁性纳米颗粒的化学结构、形貌和磁性特性.考察了初始浓度、吸附时间、溶液pH值和无机阴离子对Cr(VI)吸附...     

剩余污泥与棉花壳制备吸附剂的研究

为了对剩余污泥和棉花壳进行资源化利用,以氯化锌为活化剂、剩余污泥和棉花壳为原料制备吸附剂,研究原料配比、热解温度、活化剂浓度、活化剂用量对制备吸附剂的影响。结果表明,剩余污泥与棉花壳质量比为1∶1、在活化温度为400℃、氯化锌的浓度为3 mol/L、原料质量与氯化锌溶液体积之比(固液比)为1∶1时,吸附剂效果最好,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到402.984 2、59.460 0 mg/g。通过扫描电镜、红外光谱等表征分析可知制备的吸附剂孔径丰富发达,含有C—OH、C—C、C==C、C—H官能团,具有较高的吸附能力,可以用作吸附材料。     

改性活性炭吸附处理含铬电镀废水的研究

分别采用硫酸和双氧水对活性炭迚行改性,测定了改性后活性炭的表面面积和含氧官能团数量,以改性后的活性炭为吸附剂,用于处理含铬电镀废水。考察了pH值、吸附时间和吸附剂用量等对Cr(VI)去除率的影响,并研究了其吸附等温线。研究表明,相比未改性活性炭,改性后的活性炭含氧官能团数量明显增加,并且改性后活性炭有利于对废水中Cr(VI)的吸附,经双氧水改性后的活性炭的吸附效果最好。     

机械力预处理磷酸法与传统磷酸法制备活性炭

以速生材红麻秆芯为原料,磷酸为活化剂,采用传统磷酸活化法和机械力预处理磷酸活化法制备红麻秆基活性炭。考察了不同活化时间下2种制备方法对红麻秆基活性炭得率和吸附性能的影响,并借助比表面积分析仪、红外光谱仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团特征。结果表明：相比于传统磷酸活化法,机械力作用能使磷酸渗入到原料里层,提高活化效率,使活性炭具有更高的得率、吸附性能、BET比表面积和孔容。在活化时间90 min下,机械力预处理磷酸活化法制得的活性炭得率为50.24%,碘吸附值为1 024 mg/g,亚甲基蓝吸附值为275 mg/g,BET比表面积为1 625.42 m²/g,总孔容为0.762 cm³/g。由孔径分析可知,2种方法制备的活性炭均以微孔为主,并含有一定数量的中孔。由红外光谱分析可知,机械力预处理不会破坏炭化物的基本结构,2种方法制备的活性炭表面均含有—OH、C—O和C＝O等含氧官能团。     

植物乳杆菌吸附水中U(VI)的特性与机理研究

以热灭活的植物乳杆菌为生物吸附剂,探讨了吸附U(VI)的影响,并采用扫描电镜-能谱、红外光谱等手段研究了U(VI)的吸附机理。结果表明,植物乳杆菌对U(VI)具有良好的吸附效果。在pH为6.0,温度30℃,灭活乳杆菌投加量为120 mg/L,初始U(VI)的质量浓度为10 mg/L时,植物乳杆菌对U(VI)的去除率可达94.28%,吸附平衡时间为4 h。吸附过程较好符合准2级动力学吸附模型和Freundlich模型。经过灭活的植物乳杆菌的菌体比表面积增加,能更好的吸附U(VI),配位络合是菌体吸附U(VI)的主要机理,参与吸附的官能团有细胞表面多糖与蛋白质羟基、蛋白质酰胺基、羧基与磷酸酯基等。此外菌体表面的静电作用也是吸附的方式之一。     

柠檬酸改性活性炭对水中Cr(VI)的吸附性能研究

为使养猪废水中的氮磷等以植物营养液的形式得以资源化利用,并有效去除其中重金属污染物,对木质、煤质、杏壳和椰壳4种活性炭进行柠檬酸改性,并考察对养猪废水厌氧发酵液中Cr(VI)的吸附效果。结果表明,4种改性活性炭中椰壳活性炭对Cr(VI)的吸附率最高。在常温、p H为4、吸附6 h、0.6 g的改性椰壳活性炭处理质量浓度50mg/L的Cr(VI)溶液,吸附率为100%,是原椰壳活性炭对Cr(VI)吸附率的2.3倍。吸附过程遵循Langmuir等温吸附方程,最大吸附容量7.933 mg/g,是原活性炭5.9倍;且改性活性炭对Cr(VI)的吸附符合准2级动力学模型。优化吸附条件下,改性椰壳活性炭对实际养猪废水厌氧发酵液中吸附Cr(VI)去除率提高近50个百分点,达到了61.32%。     

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。     

啤酒酵母吸附Cr（VI）的动力学及热力学研究

研究啤酒酵母对溶液中铬(VI)的吸附效果和机理,通过红外对吸附前后菌体表面特征分析,表明Cr (VI)与菌体表面基团发生配位络合反应.结果表明,在温度为35 ℃,pH=2,Cr(VI)初始浓度为20 mg/L时达到最大吸附量,最大吸附量为4.19 mg/g.酵母菌对Cr(VI)的吸附行为基本符合Langmuir方程,并且在 25,30和35 ℃条件下的理论最大吸附量qmax分别为4.472,4.533,4.702 mg/g.动力学研究表明,反应在240 min吸附基本达到平衡状态,准二级动力学模型能够更好的描述吸附过程.不同温度下的吸附热力学显示,该吸附过程为自发的吸热反应.     

磷酸改性油茶壳活性炭吸附水中甲醛的研究

以磷酸为活化剂,改性制备了油茶壳活性炭,对水体中的甲醛进行吸附,探讨了活化温度、活化剂浓度、pH、吸附时间、甲醛初始浓度对吸附效果的影响,并进行了吸附热力学和动力学分析。结果表明,活化温度550℃,磷酸质量浓度40%时,制备的油茶壳活性炭吸附甲醛的效果最佳,180 min左右时达到平衡,符合准二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,对甲醛的实际最大吸附量可达到4.78 mg/g。在最适的实验条件下,0.1 g的磷酸改性油茶壳活性炭,对初始质量浓度为5 mg/L的甲醛,去除率可达92.1%,吸附效果良好。     

磷酸改性油茶壳活性炭吸附水中甲醛的研究

以磷酸为活化剂,改性制备了油茶壳活性炭,对水体中的甲醛进行吸附,探讨了活化温度、活化剂浓度、pH、吸附时间、甲醛初始浓度对吸附效果的影响,并进行了吸附热力学和动力学分析。结果表明,活化温度550℃,磷酸质量浓度40%时,制备的油茶壳活性炭吸附甲醛的效果最佳,180 min左右时达到平衡,符合准二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,对甲醛的实际最大吸附量可达到4.78 mg/g。在最适的实验条件下,0.1 g的磷酸改性油茶壳活性炭,对初始质量浓度为5 mg/L的甲醛,去除率可达92.1%,吸附效果良好。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe2+溶液为原料、NaBH4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(nZVI)复合材料GAC-nZVI,用扫描电镜对GAC-nZVI进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(VI)的影响。结果表明,GAC能阻止nZVI颗粒聚集,合成的GAC-nZVI能有效去除水中的Cr(VI)。在Cr(VI)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZVI 3.0 g/L的条件下反应5 min,Cr(VI)去除率为99.4%。pH=2.0?4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1 mg/L,表明残留少量Cr(III)。随pH值和Cr(VI)浓度增加,Cr(VI)去除率降低;随反应温度和GAC-nZVI投加量增加,Cr(VI)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(VI)的去除过程。相同条件下,GAC-nZVI去除Cr(VI)的反应速率常数达0.19797 min?1,为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023 min?1的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-nZVI投加量增加,反应速率常数增加。     

新型活化剂制备榛子壳活性炭

使用榛子壳为碳源,本研究是使用两个不同的活化剂联合使用制备榛子壳活性炭。使用BET表征其孔隙结构,使用扫描电镜表征其外貌,使用能谱表征元素含量。结果表明:使用硝酸锌和氢氧化钾联合活化剂生产的榛子壳活性炭具有较高的比表面积和介孔孔径;使用硝酸锌和氢氧化钾联合活化剂生产的榛子壳活性炭比表面积随温度的上升比表面积增加;最高表面积可达2 380 m2/g。