KOH作用下稻壳制备高比表面积活性炭的研究

以稻壳为原料、KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了活化剂用量、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响.研究结果表明,活化剂与稻壳的质量比为3:1,在800℃活化1h,制得的活性炭碘吸附值为1520.32mg/g,亚甲蓝吸附值为3442.50mg/g,比表面积为2027.42m2/g.SEM和XRD观察发现,干馏过程及活化过程的共同作用使活性炭产生多孔结构.     

超高比表面积活性炭的制备与表征

以无患子残渣为原料,KOH与K2CO3作为活化剂,采用微波炭化和活化两步法制备超高比表面积活性炭,通过正交实验优化活性炭的制备工艺,探讨了碱炭比、活化温度和活化时间对活性炭吸附亚甲基蓝吸附值的影响。利用N2吸脱附实验、XRD、FT-IR等实验技术,对制备的活性炭结构与性能进行了表征。结果表明,在碱炭质量比为4∶1、活化温度800℃、活化时间30 min的条件下,所制备的活性炭对亚甲基蓝吸附值为595 mg/g,BET比表面积为3 479 m2/g,吸附累积总孔容达1.8262 cm3/g,平均孔径为2.0997 nm。     

NaOH活化法制备高比表面积稻壳活性炭

以农业废弃物稻壳为原料,NaOH为活化剂,制备了中孔发达的高比表面活性炭,研究了碱炭比、活化温度对样品碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响;采用SEM、TEM表征了活性炭的形貌,通过BET法计算了活性炭的比表面积,BJH方程计算出活性炭的孔径分布.结果表明,在碱炭比为3∶1、活化温度为750℃的工艺条件下制备的稻壳活性炭同时具有较高的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值;稻壳活性炭比表面积高达2164m2/g,中孔含量达到63.67%,总孔容达到1.544mL/g.     

基于人工神经网络的活性炭吸附亚甲基蓝的研究

考察了0.25～0.3mm规格的粉末活性炭在不同活性炭投加量、溶液浓度、时间和温度的条件下对亚甲基蓝溶液的静态吸附情况.利用MATLAB自行设计了BP神经网络预测系统,分别建立了活性炭投加量、溶液浓度、时间和温度与亚甲基蓝去除率的复杂的非线性关系.用实验数据对该神经网络模型进行了训练,经518次达到0.0001的精度要求,并对测试数据进行了预测.结果表明,预测值与实测值的绝对误差仅为-0.0042和0.0014,进而说明该BP神经网络模型在本研究系统的建立是成功的.     

栓皮栎软木分级多孔活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附

栓皮栎软木具有蜂窝状的多孔细胞结构,碳含量高,是制备生物质活性炭的优质原料。但是现有软木活性炭孔径结构单一、比表面积小,限制了其吸附效果的发挥,构建结构稳定、高比表面积的分级多孔活性炭显得极其重要。本研究以工业废弃的栓皮栎软木粉为原料,探究了预处理温度对软木细胞蜂窝状结构的影响和所制备活性炭的吸附性能,通过调节NaOH用量与活化温度,制备出高比表面积的分级多孔栓皮栎软木活性炭(CACs),并将其用于对亚甲基蓝(MB)染料的吸附。研究结果表明,预处理温度为300℃、碱炭质量比为3∶1、活化温度为800℃是最佳的制备工艺条件,所制备的活性炭具有比表面积大(2 312.85 m²/g)、总孔容大(1.40 cm³/g)、对MB的吸附量大(850.07 mg/g)等特点。本研究显示出分级多孔软木活性炭作为高性能、低成本吸附材料的潜在应用前景。     

还原和氧化改性活性炭对亚甲基蓝吸附性能的影响

分别采用NaOH、NH3.H2O、H2O2以及不同浓度的HNO3溶液对微孔颗粒活性炭浸渍改性,通过静态试验研究了改型活性炭对水溶液中亚甲基蓝吸附特性的研究,并从动力学角度探讨吸附机理。实验结果表明,硝酸改性后表面的羧基含量增加,酚羟基含量减少;氢氧化钠和氨水改性后,碱性基团含量显著增加;硝酸改性后活性炭的吸附量略有增加,碱液改性和硫酸镁改性后活性炭吸附量略有减少。改性后活性炭材料对亚甲基蓝吸附均更符合伪二级吸附模型,R2>0.99。     

高表面积活性炭对CH4的吸附

0 引言高表面积活性炭对甲烷的吸附进行了实验室和中试规模的研究,得到在压力为0.5～3.5atm(7—500psia)条件下的粉末和球状活性炭对甲烷在不同温度下的吸附等温线。通过测量恒压下碳样品排气随时间温度的改变,考察了吸附热的热效应。     

铁/石墨烯的制备及其对亚甲基蓝的吸附降解

目的合成铁/活性炭和铁/石墨烯材料,将其作为催化剂考察对水中亚甲基蓝染料的吸附和降解,制备出最优催化剂。方法探讨20℃时铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附能力、降解能力以及双氧水用量对其降解效果的影响,并研究铁/活性炭和铁/石墨烯材料的吸附模式,计算动力学参数。结果当用相同质量、不同铁含量的铁/活性炭和铁/石墨烯材料吸附同一初始浓度的亚甲基蓝溶液时,纯活性炭和纯石墨烯的吸附效果最好,但其催化降解能力随铁含量的增大而增强。当铁的质量分数为20%时的铁/活性炭和铁/石墨烯为优选催化剂,其对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich方程模型,倾向于多层吸附。铁(20%)/石墨烯催化分解双氧水的活化能大于铁(20%)/活性炭作用时的活化能。结论体系中活化能适度能避免双氧水过度快速分解,从而可增加其对亚甲基蓝的作用时间,提高体系的催化降解效果。     

氧化石墨的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

采用Hummers法制得了氧化石墨,研究了氧化石墨对低浓度的亚甲基蓝溶液的吸附作用,探讨了氧化石墨的用量、pH、温度等对吸附的影响,以XRD和FT-IR对吸附前后的氧化石墨进行了表征。对吸附过程的动力学拟合表明吸附符合一级反应的动力学,吸附活化能E=71.73kJ/mol,指前因子lnA=24.93。结果表明吸附为化学吸附,吸附率约91%,吸附量为4.2mg亚甲基蓝/g氧化石墨。     

凹凸棒复合滤料对亚甲基蓝的吸附研究

以凹凸棒土为主要原料合成凹凸棒复合滤料,并对其对亚甲基蓝的静态吸附性能进行研究。实验研究了吸附时间、吸附剂投加量、初始浓度、pH值及温度对凹凸棒复合滤料对亚甲基兰吸附效果的影响,并对吸附结束后的凹凸棒复合滤料进行再生实验。结果表明,凹凸棒复合滤料吸附亚甲基蓝在1．5h可达平衡。在温度为30℃条件下,吸附剂对20mg／L亚甲基兰溶液吸附率可达99．36％。吸附等温线可用Langraulr方程描述,吸附速率方程符合准二级动力学方程。凹凸棒复合滤料通过再生后可以反复使用。     

马尾藻基高比表面积活性炭的制备及表征

以马尾藻为原料,采用KOH活化法制备高比表面积活性炭。探索制备马尾藻基活性炭的实验方案和最佳工艺条件。采用正交实验法研究了炭化温度、炭化时间、低温活化温度、低温活化时间和浸渍时间对制得活性炭比表面积和孔容的影响。采用N_2吸附、SEM表征考察了活性炭的孔隙结构和表面形貌。通过正交实验法分析发现,制备马尾藻基高比表面积活性炭的最佳工艺条件为:炭化温度600℃,炭化时间180min,低温活化温度400℃,低温活化时间45min,浸渍时间2h。在16组实验条件下,制备的活性炭比表面积最大为3 122m2/g,所有样品的孔径几乎全部分布在6nm以内。     

Removal of Methylene Blue by Activated Carbon Prepared from Waste in a Fixed-Bed Column

In this study, the ability of activated carbon prepared from waste to adsorb methylene blue from aqueous solution was investigated in a fixed-bed column. The effect of flow rate and inlet methylene blue concentration on the adsorption characteristics of activated carbon was investigated at 25°C. Freundlich and Langmuir adsorption models have been used to represent the column equilibrium data. The Langmuir constants of Q_o and b were determined as 6.38 mg · g^?1 and 0.34 L · mg^?1, respectively. The results showed that the equilibrium data fitted Langmuir isotherm within the concentration range studied. Four kinetic models, Adams-Bohart, Wolborska, Thomas, and Yoon-Nelson, were applied to experimental data to predict the break-through curves and determine the characteristic parameters of the column useful for process design. Results also indicate that the adsorption process can only deal with lower flow rates and lower concentrations of methylene blue solution if a high percentage of removal is required for extended periods. All models were found suitable for methylene blue adsorption onto activated carbon.     

气体吸附法测定低比表面积氧化铝粉体的比表面积

采用气体吸附法原理,以低比表面积氧化铝粉体标准物质为例,利用美国麦克仪器公司的ASAP2020比表面积和孔隙度分析仪测定其比表面积,通过改变测试条件分析各项参数值对测定结果的影响。结果表明:吸附系统"死体积"、样品用量和脱气条件等对测定结果都有比较明显的影响;对于低比表面积氧化铝粉体的理想测定条件为脱附温度250℃,脱附时间2h,样品用量2.5~3g。试验所得结果可为低比表面积粉体的比表面积准确测定提供参考。     

高表面积活性碳的制备

本文报道了用石油焦、核桃壳为原料，以氢氧化钾为活化剂制备高表积活性碳的新工艺。研究了主要工艺条件对产品性能的影响。结果表明，最佳活化条件为：ＫＯＨ与原料比为４∶１，活化温度８００～９００℃。     

预活化时间对稻壳基活性炭结构和电化学性能的影响

以农业废料稻壳为碳源,氢氧化钠为活化剂,采用干法两步活化法制备活性炭。X射线衍射分析表明该法能有效去除稻壳中的灰分,提高活性炭的孔隙率。扫描电镜结果表明,活性炭具有发达的孔隙结构。以活性炭制备超级电容器的电极,并组装成扣式电容器。采用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测定超级电容器的电化学性能,并着重探究了预活化时间对活性炭的结构及电化学性能的影响。结果表明,预活化时间为120 min的活性炭的比电容最大,在0.25 A/g电流密度下,可达219F/g,经过1 000次循环后,其电容保持率仍达85.4%。这表明活性炭电极具有较理想的电容特性,且循环性能稳定。     

沥青基高比表面积活性碳的物理及化学结构

本文用ＡＳＡＰ２０００吸附仪测定了吸附性能优异的沥青基高比表面积新型活性碳（ＰＨＡＣ）的ＢＥＴ比表面积、用ＢＪＨ和ＤＲＳ法分析了其孔隙结构参数，用ＸＰＳ测定了ＰＨＡＣ的表面元素组成及含氧官能团，对ＰＨＡＣ的表面形态结构进行了ＳＥＭ和ＴＥＭ观察。研究表明：ＰＨＡＣ具有高度发达且均匀的微孔结构，其表面含有一定量的Ｃ－Ｏ－Ｃ、Ｃ－ＯＨ、Ｃ＝Ｏ、Ｏ＝Ｃ－Ｏ等多种类型的含氧官能团。     

利用核桃壳制备高比表面积活性炭电极材料的研究

以核桃壳为原料,采用KOH活化法制备活性炭,并将其用作超级电容器电极材料。利用N2吸附和扫描电镜(SEM)表征活性炭的孔结构及表面形貌,系统研究碱炭比(KOH与核桃壳炭化料的质量比)对活性炭孔结构的影响,并采用恒流充放电及循环伏安等测定核桃壳活性炭电极材料在3mol/L KOH电解液中的电化学性能。结果表明,随着碱炭比的增大,活性炭的比表面积、总孔容及中孔比例先逐渐增大后稍有减小。当活化温度为800℃,活化时间为1h,碱炭比为4时,可制备出比表面积为2404m2/g,总孔容为1.344cm3/g,中孔比例为28.6%,孔径分布在0.7~3.0nm之间的高比表面积活性炭。该活性炭用作超级电容器电极材料具有良好的大电流放电特性和优异的循环性能,电流密度由50mA/g提高到5000mA/g时,其比电容由340F/g降低到288F/g,经1000次循环后,比电容保持率为93.4%。     

单分散氧化铅掺杂稻壳活性炭的制备及析氢行为

以稻壳活性炭(ARC)为载体,通过浸渍化学结合法在稻壳活性炭上生成纳米结构的铅颗粒,经煅烧得到单分散氧化铅掺杂稻壳活性炭(PRC)。采用XRD、TEM和氮气吸脱附曲线等方法对上述碳材料进行了表征,结果表明:PRC表面均匀分布有约15nm的氧化铅颗粒,含量为14(m)%。氧化铅掺杂后,ARC的比表面积由988m~2/g下降为732m~2/g。通过线性扫描伏安法(LSV)和稳态极化曲线Tafel响应线性拟合,PRC的析氢动力学参数a值增大了18%,j~0减小了近7倍,抑制析氢效果显著。