热解活化法制备高吸附性能椰壳活性炭

以椰壳为原料,采用高温直接热解活化法制备高吸附性能活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。研究结果表明,活化温度为 900 ℃,热解活化时间为 8 h,升温速率为 10 ℃/min,制得碘吸附值为 1 628.54 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 375 mg/g 的高吸附性能椰壳活性炭,得率为 9.41 %。氮气吸附实验结果表明,该活性炭比表面积 1 723 m²/g、总孔容积 0.87 cm³/g、微孔容积 0.68 cm³/g、中孔容积0.18 cm³/g、平均孔径 2.03 nm。热解活化制备的椰壳活性炭样品性能优于市售水蒸气法椰壳净水活性炭国家标准。     

低温干馏椰壳活性炭对苯气体的吸附研究

以椰壳为原料,经过低温干馏、活化,制备了椰壳活性炭。以苯作为吸附质,对制备的椰壳活性炭进行了吸附实验,探索温度对椰壳活性炭吸附性能的影响以及活性炭微观吸附机制,采用比表面积及孔径对椰壳活性炭进行了表征。结果表明,30℃时所制备的活性炭对苯的饱和吸附量为437.0 mg/g,合适的再生温度为150℃。所制备的椰壳活性炭最大比表面积为1 860 m²/g, BJH孔径为48 nm。吸附曲线表明,椰壳活性炭吸附属于BDDT分类中的Ⅱ型;在温度(T)<40℃或压力(P/P_0)>0.5时,椰壳活性炭对非极性苯分子的吸附类型由初始的单分子层吸附转变为多分子层与毛细管凝聚相结合的物理吸附,有利于提高活性炭对苯的吸附效果。     

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...     

油茶壳残渣制备活性炭的工艺

以油茶壳醇浸取后残渣为原料,以磷酸活化法制备活性炭,考察了浸渍比、磷酸质量分数和活化温度等对活性炭吸附性能及其得率的影响;活性炭的吸附性能由碘吸附值、亚甲基蓝吸附值表征。结果表明,在酸/炭浸渍比为3:1、磷酸质量分数70%、活化温度500℃时,活性炭的吸附性能最佳,其碘、亚甲基蓝吸附值和得率分别为1043.29mg/g、148.5mg/g和38.77%。采用物理吸附仪在77K下测定其N₂吸附脱附等温线,利用BET法和BJH法计算比表面积和孔径分布,其比表面积为1626.45m²/g,平均孔径为4.7nm,总孔容为1.94cm³/g。同时采用FTIR和XRD分析了活性炭的表面官能团和微观结构。     

煤质成型活性炭的制备及其吸附性能研究

以神木烟煤为原料,煤沥青为黏结剂,在较低浸渍比下采用KOH和ZnCl_2活化法制备成型活性炭,利用低温(77 K)N_2吸附法对活性炭的比表面积及孔结构参数进行表征,考察浸渍比对活性炭孔结构的影响及其液相吸附性能,并对比分析两种化学活化法所制活性炭结构与性能的差异.结果表明,在相同浸渍比下,KOH活化法所制成型活性炭的比表面积、总孔容及碘吸附值均高于ZnCl_2活化法.当浸渍比为1.0时,采用KOH活化法可制备出表面积为811 m~2/g,总孔容为0.513 cm~3/g,中孔比例为23.6%,碘吸附值为1 125 mg/g的成型活性炭;采用ZnCl_2活化法可制备出表面积为472 m~2/g,总孔容为0.301 cm~3/g,中孔比例为30.6%,碘吸附值为527 mg/g的成型活性炭.两种活化法所制成型活性炭的孔径主要分布在1.2 nm~2.0 nm的微孔和3.6 nm~4.5 nm的中孔范围内.     

椰壳活性炭对气态氯化汞吸附作用的对比研究

以氯化汞为目标污染物,研究了椰壳活性炭对气态氯化汞的吸附性能,并结合活性炭微结构表征以及动力学模型拟合研究了其吸附机理。结果表明,椰壳活性炭对气态氯化汞的最大吸附量35.9 mg/g,且活性炭比表面积和总孔容对其吸附氯化汞有显著影响,比表面积大、总孔容大有利于提高饱和吸附量。载气流量不影响活性炭对氯化汞的饱和吸附量,但是影响其吸附时间,增大载气流量能够缩短吸附时间。温度对吸附量和吸附时间均有影响,升高温度能够提高吸附量且缩短吸附时间。通过对吸附过程的动力学模拟,发现活性炭对氯化汞的吸附均符合班厄姆动力学模型,相关系数均大于0.99,活性炭的吸附速率与吸附量随比表面积与总孔容的增大而增大。     

磷酸活化烟草杆制备中孔活性炭的研究

以烟草杆为原料,以磷酸为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了磷酸质量分数、浸渍时间、炭化温度及保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响,在最佳工艺条件(磷酸质量分数30%,浸渍时间48 h,炭化温度750℃,保温时间20 min)下,所制备的活性炭其碘吸附值为889.36 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21.5 mL/(0.1 g),得率为36.90%。同时测定了该活性炭的液氮吸附等温线,并通过BET、H K方程、D A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为中孔型,BET比表面积为892 m2/g,总孔体积为0.467 8 mL/g,微孔占总孔体积的37.06%,中孔占62.85%,大孔占0.07%。最后采用电子探针和透射电镜分析了活性炭的微观结构,其结构与氮吸附测定的结果较为一致。     

CO_2活化制备椰壳基活性炭

以600℃下炭化2h后的椰壳炭化料为原料,通过CO2活化制备椰壳基活性炭,研究了活化温度、活化时间、CO2流量对活性炭得率及其吸附性能的影响。同时测定了该活性炭的N2吸附等温线,通过非定域化密度函数理论表征活性炭孔径分布。在适宜的工艺条件,所制备活性炭的得率为24%,碘吸附值为1428mg/g,其比表面积、总孔容积、微孔容积分别可达:1653m2/g,1.045cm3/g,0.8582cm3/g,且以2nm以下的微孔为主,产品性能达到了双层电容器专用活性炭(LY/T1617—2004)标准。     

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。     

活性炭对甲苯的吸附及其等温线预测

以微波椰壳活性炭和微波再生后的活性炭吸附甲苯.测定了在20,30和40℃条件下甲苯在活性炭上的吸附等温线,采用Langmuir方程对实验数据进行拟合.结果表明,在30℃下椰壳活性炭和再生活性炭吸附甲苯的理论饱和吸附量分别为0.323 和0.273 g/g;采用Polanyi吸附势理论预测了苯在活性炭上的吸附等温线,其中...     

磷酸法水稻秆活性炭的制备

以水稻秆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。研究了浸渍比、活化温度对活性炭样品吸附性能的影响,并对其微结构进行N₂吸附等温线、热重-微商热重法(TG-DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等表征。结果表明:水稻秆适合作为磷酸法活性炭的原料,吸附性能达到市售脱色活性炭的指标要求。在浸渍比为3∶1、活化温度 450 ℃、活化时间 60 min 的条件下,制得活性炭的亚甲基蓝吸附值 215 mg/g,碘吸附值 855 mg/g,A法焦糖脱色率 110 %,BET比表面积 967.72 m²/g,总孔容积 1.23 cm³/g,中孔率 84.6 %,平均孔径 4.6 nm。     

微波加热核桃壳制取活性炭及孔结构表征

以核桃壳为原料,采用微波加热-水蒸汽活化法制备了活性炭。研究了微波功率、活化时间和水蒸汽流量等因素对吸附性能的影响。最佳工艺条件为：微波功率600 W、活化时间7 min、水蒸汽流量5 mL/min,活性炭产品的碘吸附值1076．57 mg/g,亚甲基蓝吸附值195 mg/g,得率25．11%。该工艺将常规加热方法的炭化和活化简化为一个过程,所需加热时间仅为传统方法的1/21,产品活性炭的亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的1．44倍。同时测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过BET计算了活性炭的比表面积,并通过H—K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为微孔型,BET 比表面积1 154．91 m~2/g,总孔体积0．564 9 mL/g,微孔占总孔体积(体积分数,下同) 79．86%,中孔体积分数19．97%,大孔占0．17%。     

煤多联产半焦碳酸钾/水蒸气联合活化法制备活性炭的研究

以煤多联产半焦为原料,采用碳酸钾/水蒸气联合活化法制备了适用于烟气脱硫、废水中有机物去除等吸附场景的功能活性炭,并对比了其孔结构和吸附性能与采用常用活化方法制得的活性炭的孔结构和吸附性能.结果表明:半焦经碳酸钾/水蒸气联合活化可以得到微孔率为83％、比表面积为671.7 m2/g的活性炭,其苯酚吸附值达105.2 mg...     

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.     

文冠果壳活性炭的结构表征及吸附Cu~(2+)的研究

以废弃的文冠果壳为原料,通过H_3PO_4活化法制备高比表面积活性炭。利用N_2吸脱附、SEM、XRD和FTIR对文冠果壳活性炭结构进行了表征。分析了其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,活性炭含有丰富的微孔和中孔结构,总比表面积为1 364.596 m~2/g,平均孔径为1.62 nm;活性炭对Cu~(2+)的吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;在303~323 K温度范围内,活性炭吸附Cu~(2+)的吉布斯自由能ΔG00、焓变ΔH00、熵变ΔS00,表明活性炭对Cu~(2+)吸附是一个自发的吸热过程。     

NaOH活化法制备煤基活性炭的研究

以焦作无烟煤为原料,NaOH为活化剂,采用化学活化法制备煤基活性炭,分别考察了碱炭比、活化温度和活化时间等工艺参数对活性炭吸附性能和收率的影响;利用低温N2吸附法对活性炭的比表面积、总孔容及孔径分布进行了表征.结果表明,在碱炭比为4,活化温度为750℃和活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 483 m2/g,总孔容为1.41 cm3/g,碘吸附值为2 530 mg/g,亚甲蓝吸附值为418 mg/g的煤基活性炭.     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。     

氢氧化钾活化烟杆制造活性炭及表征

以烟杆为原料,氢氧化钾为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了对活性炭得率和吸附性能的影响的主要因素,得到了最佳工艺条件,所制活性炭碘吸附值为1198.27 mg/g,亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的3倍。还测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过H-K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构,其结果与电子探针和透射电镜分析的活性炭微观结构相一致。     

微波加热椰壳制备活性炭的表征及其对苯系物吸附性能的研究

采用微波加热椰壳水蒸气活化法制备了活性炭,采用H-K方程、DFT理论表征了活性炭的孔结构,该活性炭的BET比表面积889m^2/g,平均孔径0.55nm;采用自制的实验装置进行了微波椰壳基活性炭吸附苯系物的工艺探索,研究了气体流速和吸附时间对活性炭吸附苯系物量的影响,当气体流速15m^3/h,吸附时间8d,活性炭5g时,可将实验箱内300mg的苯系物全部脱除,达到了国标GB/T18883-2002对空气中苯系物浓度的要求。     

氯化锌活化烟杆制造活性炭及孔结构表征

以烟杆为原料，以氯化锌为活化剂，采用一步炭化活化法制备了活性炭。采用正交实验研究了氯化锌浓度、浸渍时间、炭化温度和保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响，最佳工艺条件为ZnCl2浓度25％。浸泡时间12h，炭化温度650℃，保温时问20min时，所制造的活性炭其碘吸附值为1080．36mg／g，亚甲基蓝吸附值为170．0mL／g，得率为36．00％。同时测定了该活性炭的液氮吸附等温线，并通过BET、H-K方程、D-A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明：该活性炭为微孔型，BET比表面积为1476m2／g，总孔容为0．5798mL／g，微孔孔容达到了0．3498mL／g，微孔容积占总孔容的59．83％，中孔占39．51％，大孔占0．66％。