用复合添加剂调变活性炭孔隙制备中孔活性炭

以宁夏某商品无烟煤活性炭为原料，以硝酸钾和助剂作为复合添加剂，选择不同的浸渍量及配比，进行再活化、酸洗、水洗，制备中孔发达的活性炭．通过测定活性炭的碘值、亚甲蓝吸附量及氮吸附、脱附等温线，研究了添加剂浸渍量及配比和活化工艺的改变对活性炭碘值、亚甲蓝值及孔结构的影响规律．结果表明：复合添加剂有助于提高碘值和亚甲兰值，但过高的烧失率却会使碘值下降；提高复合添加剂的量，有利于活性炭中孔和大孔的发展，使微孔率降至35％左右，而中孔率33％～35％；复合添加剂以1：1配比时，不仅使中孔率更大，而且在较低的烧失率下就可以获得较大的孔容（0．64～0．66mL／g）；选择2％，49／6和69／6的添加剂量，可以灵活调整活性炭微孔、中孔和大孔的比例，实现活性炭孔隙的定向调变．     

铁系添加剂对煤基磁性活性炭性能的影响

磁性活性炭(MAC)是解决使用后活性炭回收难题的关键.选用太西无烟煤为原料,分别以四氧化三铁和草酸铁为添加剂,一步法制备了煤基磁性活性炭;测定了活性炭的碘值和亚甲蓝值,利用氮气吸附仪和振动样品磁强计分别表征其孔结构和磁性能,并考察了添加剂对活性炭吸附性能、孔结构及磁性能的影响.结果表明,铁系添加剂具有催化作用,对活性炭的孔结构有调控作用,使中孔率上升;添加剂的引入可增强活性炭的磁性;四氧化三铁的效能优于草酸铁,当四氧化三铁添加量为6.0%,炭化温度600℃,活化温度880℃时,活性炭比表面积、碘吸附值、比饱和磁化强度分别达到678.7m2/g,849.76mg/g,2.614emu/g.     

活性炭的改性及吸附性能

亚甲基蓝属于噻嗪类染料,脱色较难.分别采用普通浸渍法,超声波浸渍法,将硫酸镁负载到活性炭上,以增强其对亚甲基蓝的脱色和吸附效果.结果表明,用超声浸渍法处理后的活性炭的脱色效果最佳,普通浸渍法次之,它们的脱色率分别达到62.81%和43.51%,未改性活性炭的脱色率仅为33.29%.实验中还发现,超声波改性有助于提高活性炭的吸附容量和吸附速率,改性前后活性炭均遵循Langmuir方程.     

吸附汽油蒸气活性炭的制备研究

以市售活性炭和炭化料为原料,NH4NO3和K2CO3混合物为复合添加剂,水蒸汽活化法制备了汽油蒸气吸附用活性炭.通过测定活性炭的丁烷工作容量（BWC）、碘吸附值和氮吸附等温线,研究了活性炭制备条件特别是添加剂对丁烷工作容量和孔隙结构的影响.结果表明,制备条件对BWC的影响顺序依次为活化温度、添加剂用量和活化时间;较高的活化温度和较大的添加剂量均促进了活性炭中孔的发育;活性炭的BWC与中孔孔容呈明显正相关性,同时受微孔表面积和总孔容影响也较大;活性炭吸附丁烷后的首次解吸率在60%左右,循环解吸率达95%以上.     

溶液酸度对磁性活性炭吸附性能和磁性能的影响

以太西无烟煤为原料、Fe3O4为添加剂制备煤基磁性活性炭,用不同浓度的盐酸溶液浸泡,测定酸液浸泡前后活性炭的碘值和亚甲蓝值,采用X射线衍射仪和振动样品磁强计分别测定、表征活性炭中含铁化合物的组成和磁性能.结果表明,溶液酸度对磁性活性炭的吸附性能和磁性能均有影响,当溶液酸浓度达到1mol/L时,磁性活性炭浸泡后的碘值提高了7.9%、达732.49mg/g,比磁化系数从259×10-7 m3/kg降低到7.16×10-7 m3/kg,但仍能采用磁场分选回收;当溶液酸浓度达到2mol/L时,磁性活性炭完全失磁.     

麦秸活性炭的制备及脱色性能

在高温流化床反应器中以小麦秸秆为原料,采用二氧化碳活化法制备活性炭。研究了流化数、活化温度和活化时间等操作条件对活性炭吸附性能的影响,通过碘值、亚甲基蓝值和扫描电镜对活性炭进行了表征。确定了制备活性炭的优化工艺条件:流化数1.5、活化温度800℃、活化时间30 min。优化工艺条件下制得的活性炭碘值和亚甲基蓝吸附值分别高达800.71 mg.g-1和292.5 mg.g-1,具有较好的吸附性能;对染料废水吸附符合拟二级吸附动力学模型。     

棉花秸秆制备活性炭及其吸附性能的研究

以农业废料棉花秸秆作为原料,采用化学活化法,氯化锌为活化剂制备高效的生物质活性炭。研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度、活化时间4个工艺参数对制备活性炭的得率及吸附碘值的影响。找到其最佳制备条件:浸渍比为4∶14(g·mL~(-1)),氯化锌浓度为3mol·L~(-1),活化时间为500℃,活化时间为100min,在此条件下制得的活性炭其吸附碘值为1 050mg·g~(-1),得率为53%,比表面积为1 383.7m2·g~(-1),总孔容积为0.766cm3·g~(-1),平均孔半径为1.1nm。考察活性炭在吸附时间、投加量、pH条件下对亚甲基蓝的吸附量,初始浓度为50mg·L~(-1)的亚甲基蓝,活性炭吸附量达到49.4mg·g~(-1),吸附等温线可以用Langmuir模型描述。     

铁系添加剂对污泥基活性炭性能与结构的影响

通过在污泥中分别掺入铁系添加剂(氯化铁、氯化亚铁、三氧化二铁),采用化学活化法制备出改性污泥活性炭。以吸附碘值为标准,考察了添加剂掺入比例、活化剂浓度、热解温度、热解时间对活性炭吸附性能的影响。并对其结构进行比表面积及孔隙结构(BET)、表面形态(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)等表征分析。结果表明:相比于纯污泥活性炭,掺入FeCl_3、FeCl_2、Fe_2O_3制备出的改性污泥活性炭的吸附碘值分别提高了31.59%、18.23%、15.48%。比表面积分别提高了101.6%、91.4%、79%。而且表面都具有羟基、羧基、酚羟基、碳碳双键和三键等官能团。     

微波法制备活性炭及去除水中双酚A的研究

以核桃壳为原料,氯化锌和碳酸钾为活化剂,微波加热为能源制备活性炭。研究了微波功率、微波作用时间、剂料比对制备活性炭的产率及吸附性能影响。最佳工艺条件为干核桃壳:氯化锌:碳酸钾(质量比)为1∶1∶1,微波功率600 W,活化时间7 min。在该条件下制得的活性炭碘值为1 073.8 mg/g,测得该活性炭比表面积为1 003.8 m2/g,孔结构以1～10 nm孔径为主。活性炭对双酚A的吸附符合Freundlich吸附等温规律。     

核桃壳化学-物理耦合活化法制备活性炭及其表征

采用植物废弃物核桃壳为原料,以化学-物理耦合活化法制备了核桃壳活性炭,考察了磷酸浓度、活化温度、活化时间对核桃壳活性炭碘值、亚甲基蓝吸附值和烧失率的影响。结果表明,最佳制备条件为:磷酸质量分数85%,活化温度900℃,活化时间3h。在此制备条件下,核桃壳活性炭的比表面积为1 241.81m2·g-1,吸附累积总孔容为0.90cm3·g-1,最可几孔径分布为1.62nm。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积测定仪以及红外光谱仪对核桃壳活性炭的表面形貌、孔结构及表面官能团进行了分析。     

Preparation of Hierarchically Interconnected Porous Banana Peel Activated Carbon for Methylene Blue Adsorption

Hierarchically interconnected porous activated carbon have high specific surface areas, large numbers of dye adsorption sites, and interconnected pores for dye molecule diffusion and transportation. We prepared hierarchically interconnected porous banana peel activated carbons(BPACs) via a green method involving hydrothermal pretreatment and KOH activation, and systematically tested its methylene blue(MB) adsorption capacity. SEM showed that the BPACs had an interconnected porous structure and high-porosity surface. The Brunauer-Emmett-Teller surface area was 601.21 m~2/g, the adsorption average pore diameter was 2.11 nm, and the total pore volume was 0.32 cm~3/g. The MB adsorption capacity increased with increasing temperature, initial MB concentration, and pH value; it decreased with increasing adsorbent dosage. The adsorption isotherms and kinetic results for MB adsorption on BPACs were best described by the Langmuir adsorption and pseudo-second-order kinetic models, respectively. BPACs have a well-developed hierarchically interconnected porous structure, which increase the MB adsorption capacity and removal efficiency. Systematic MB adsorption tests show that BPAC is a highly efficient and easily available adsorbent.     

M/AC和MY分子筛吸附脱除FCC汽油中硫的研究

制备了金属离子改性吸附剂--M/AC和MY分子筛,用于真实汽油吸附脱硫,并检测了它们对真实汽油的脱硫效果。其中考察不同金属离子改性吸附剂、吸附剂的用量(剂油比)等对脱硫性能的影响,及改性后的吸附剂Cu/AC于不同吸附温度和不同吸附时间对脱硫性能的影响。结果表明:Cu2+、Ag+改性的分子筛和活性炭表现出良好的吸附能力,并且活性炭对FCC汽油脱硫性能优于NaY分子筛的脱硫性能。综合考虑,筛选出吸附剂Cu2+/AC,在温度为30℃、静态吸附6 h、剂油比(g/mL)为1∶10的条件下对FCC燃料油吸附脱硫最佳。     

突发性酚污染事故处理方法

为应对日益增加的水体突发性污染事故,研究了活性炭、活性炭纤维、膨润土和粉煤灰的吸附性能及吸附时间、温度等吸附条件对活性炭吸附酚性能的影响．结果表明：活性炭最适合做应急吸附材料,吸附时间最好在60min以上;活性炭投加量增加,去除率先迅速上升,后趋于平缓;苯酚初始质量浓度增加,去除率略有下降．当河流中发生突发性酚污染事故...     

Ti改性活性炭分离CH_4/N_2的实验研究

针对甲烷气体(煤矿乏风瓦斯)的富集与分离,研究了活性炭吸附材料(AC)的Ti改性方法,讨论了对CH4/N2分离性能的影响.结果表明:Ti改性炭活性在1 100℃、N2保护焙烧后孔径分布更均一;CH4的吸附量达到34.4 mL/g,比未改性的活性炭和160℃水热方法 Ti改性的活性炭增加了51.5%;CH4常压穿透曲线的穿透点比未改性的活性炭和160℃水热方法 Ti改性的活性炭分别滞后了41%和50%.     

有序介孔碳的制备及吸附Cr（Ⅵ）性能比较

利用模板炭化法,以不同温度下合成的SBA-15为模板,制备3种具有不同孔径大小的介孔碳．研究并比较3种不同孔径的介孔碳材料对铬Cr（Ⅵ）的吸附能力．结果表明,介孔碳的投入量、pH值、振荡时间因素等均对铬Cr（Ⅵ）的吸附效果存在一定影响．研究显示：在3个介孔碳中,CMK-3-150对铬的吸附能力最大,可以达到99．2％;当pH=2．0—4．0时,介孔碳对Cr（Ⅵ）的吸附最有利,3个介孔碳吸附能力都超过90％;吸附量随着振荡时间的延长而增加．同时对介孔碳CMK-3-100与传统商用活性碳CAC对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行比较,结果表明：与CAC相比,CMK-3吸附量大,吸附速率快,到达平衡时间短,是一种较优的吸附剂．     

水涤脱附条件下活性炭脱除SO2和NO中吸附反应空间的研究

以不同吸附材料吸附性能测试实验的结果为依据,对水涤脱附条件下活性炭同时脱硫脱硝过程的机理进行了研究,并对参与吸附过程的反应空间进行了分析.研究表明,活性炭的孔径分布是决定吸附材料对SO2和NO吸附性能的关键因素,活性炭同时吸附SO2和NO时,反应构型临界尺寸比单纯脱硫过程中的尺寸增大,直径为1.1～1.5nm的孔隙成为主要的吸附场所,平均孔径为6.27nm、微分孔径分布峰值为1.0～3.5nm的活性炭AC6成为一种具有最佳吸附性能的活性炭.     

活性炭对双吡唑模拟废水的选择性吸附及其再生

采用活性炭吸附法处理实验室条件下制备的双吡唑模拟废水,并对吸附饱和的活性炭进行芬顿氧化法再生。结果表明,在投加1 g/L活性炭,调节pH=1.5,常温下反应60 min时废水化学需氧量去除率为88.3%,双吡唑去除率为98.0%。活性炭对双吡唑的吸附行为符合二级动力学,而乙醇和正丁醇对活性炭吸附双吡唑无影响。对吸附饱和的活性炭进行处理,在投加0.3 g FeSO₄·7H₂O,6 mL H₂O₂,调节pH=3,常温下反应30 min时,活性炭再生效率可达68.25%。通过SEM扫描电镜对再生的活性炭进行表征,表明孔隙堵塞影响活性炭再生效率。活性炭能有效处理双吡唑模拟废水且具有很好的吸附选择性,芬顿氧化法可再生活性炭,实现活性炭循环利用。     

粉末活性炭吸附去除水源水中硝基苯的优选试验

目的针对受硝基苯污染的松花江水,研究了5种不同的粉末活性炭去除硝基苯的性能,确定出最优的活性炭种类.方法通过研究粉末活性炭的基本性能、对硝基苯的动态吸附容量、吸附速度进行活性炭的筛选.结果试验结果表明:从活性炭吸附性能指标比较看,其中3#炭的比表面积最大,碘值和亚甲蓝值也最大,同时水分和灰分的含量也较低;从不同超标倍数下的活性炭吸附等温线比较来看吸附容量最大;对硝基苯的吸附速度也是最快的.从3#炭和2#炭在生产上的对比试验来看,两种炭都能有效去除硝基苯,但3#炭的应用效果明显高于2#炭.结论3#炭为应对松花江硝基苯污染的最优炭种,2#炭的吸附性能和应用效果也较好,作为备用炭种.