莲杆基生物炭吸附CO2的性能研究

以莲杆为前驱体,制备了莲杆基生物炭,采用BET、TG进行了表征分析,通过吸附实验,探究了不同条件下生物炭对CO_2的吸附性能。结果表明,碳化过程中,升温速率、碳化温度对生物炭的比表面积、孔体积有较大影响,5℃·min~(-1)的升温速率下,1000℃下碳化的生物炭的比表面积最大,达378m2·g~(-1)。低温、低流速有利于CO_2的吸附,30℃、50m L·min~(-1)条件下,生物炭的吸附量可达74.98mg·g~(-1)。     

松木层孔菌生物炭的制备及其对甲基橙的吸附性能

以松木层孔菌菌渣为原料制备生物炭,并将其应用于甲基橙水溶液的吸附.研究了生物炭用量、吸附温度、吸附时间和超声功率对松木层孔菌生物炭吸附性能的影响,并通过热重分析、比表面积及孔径分析和傅里叶红外光谱分析揭示了松木层孔菌生物炭吸附性能与其结构的关系.结果表明:在超声辅助作用下,生物炭用量对松木层孔菌生物炭吸附甲基橙效果的影响最大;氯化锌改性松木层孔菌生物炭吸附能力比未改性的要好,其主要原因是改性松木层孔菌生物炭因其多孔结构具有更大的比表面积,而且表面官能团种类和数量更加丰富.     

磁性生物炭的制备及其对重金属吸附研究进展

生物炭因比表面积大、孔隙率发达、表面官能团丰富等特点,常被用于吸附水体中的重金属杂质.但在水溶液介质中难于分离,需要对其改性.对生物炭进行赋磁改性可以增加其吸附量,便于回收利用.本文主要综述了利用不同的生物质原料,采用不同的方法制备出磁性生物炭(MBC),探究了磁性生物炭对水体中重金属离子的吸附机理,对未来研究磁性生物...     

小麦秸秆生物炭吸附诺氟沙星特性

采用孔径与比表面积分析仪、SEM、FTIR及Boehm滴定对小麦秸秆生物炭(XM300、XM450、XM600)进行表征,考察了生物炭对诺氟沙星(NOR)的吸附机制。结果表明,随着热解温度的升高,生物炭比表面积与孔容积增大,孔径变小,表面羧基、内酯基与酚羟基等酸性官能团数量减少。伪二级动力学方程和Langmuir等温模型更适合描述3种生物炭对NOR的吸附,颗粒内扩散方程拟合发现生物炭对NOR的吸附包括快速外扩散与缓慢内扩散;XM300对NOR的吸附容量最大(40.30 mg/g),得益于低热解温度生物炭中存在大量非碳化有机质的分配作用。     

生物炭对重金属(Zn)的吸附特性及动力学

在300～700℃下制备了水葫芦炭和玉米秸秆炭,研究了生物质种类、热解温度、溶液初始pH和Zn(Ⅱ)初始浓度对两种生物炭吸附溶液中Zn(Ⅱ)的影响,并结合吸附过程曲线拟合获得了吸附动力学模型。结果表明：随着热解温度的升高,生物炭理化特性发生显著变化,生物炭的挥发分、氧含量、氢含量以及O/C和H/C显著降低,而固定碳、灰分和热值显著升高,生物炭的比表面积、总孔容、微孔容、pH以及KCl等盐类物质均得到了显著增加。随着溶液初始pH增加,生物炭对Zn(Ⅱ)的吸附能力呈现先快速增加然后逐步趋于稳定或稍有下降的趋势,不同生物炭的最大平衡吸附量出现在pH=4~6之间。Zn(Ⅱ)初始浓度<30mg/L时,生物炭对Zn(Ⅱ)平衡吸附量随溶液Zn(Ⅱ)初始浓度的增加呈线性快速增长,而当Zn(Ⅱ)初始浓度>30mg/L,其平衡吸附量增长趋势变缓。在相同Zn(Ⅱ)初始浓度下,随着热解温度的提高,生物炭对溶液中Zn(Ⅱ)平衡吸附量逐渐提高,且在同一热解温度下制备的水葫芦炭对Zn(Ⅱ)的平衡吸附量显著高于玉米秸秆炭。两种生物炭对溶液Zn(Ⅱ)的吸附符合Lagergren准二级动力学模型,其吸附过程均受化学吸附控制,水葫芦炭和玉米秸秆炭对Zn(Ⅱ)吸附机制主要包括含氧官能团的络合作用和无机盐离子的沉淀作用。     

波罗蜜基活性炭吸附废水中金属离子性能研究

以波罗蜜外壳为前驱体，以氨水为活化剂制备了波罗蜜基活性炭，并考察了不同碳化温度、不同吸附条件下的活性炭吸附性能，结果表明：最佳的碳化温度为400℃,此时活性炭具有较大的比表面积和较好的吸附性能；最优的吸附条件是，吸附温度为40℃,吸附溶液pH值为4,吸附时间为40 min,在此条件下锌离子、镍离子的吸附去除率分别达到89.71%和83.18%;锌、镍离子共存条件下，彼此存在竞争吸附关系。     

木屑生物炭的制备及其对Pb2+的吸附特性研究

以松木（SM）和楠木（NM）木屑为原料,分别在300、450、600℃下制备了6种木屑生物炭,通过扫描电镜、孔径与比表面积分析仪、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪对生物炭的理化性质进行了表征,并探讨了金属离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺）和pH值对生物炭吸附Pb²⁺的影响,同时研究了其吸附动力学。研究结果表明：在相同制备条件下,随着热解温度升高,生物炭的比表面积和孔容积增大,其最可几孔径呈下降趋势,楠木生物炭的比表面积（23.2~311.4 m²/g）均大于松木生物炭（17.6~210.6 m²/g）;FT-IR分析表明,热解温度的升高使生物炭芳香化程度增强,有助于生物炭与Pb²⁺形成稳定的结构。楠木生物炭对Pb²⁺吸附量（46.92~77.12 mg/g）高于松木生物炭（34.90~62.79 mg/g）;溶液中的Na⁺和K⁺不利于生物炭对Pb²⁺的吸附,Ca²⁺有利于Pb²⁺的去除。生物炭对Pb²⁺的吸附均符合准二级动力学方程,颗粒内扩散模型分析表明吸附受多种因素共同影响。     

花生壳生物炭的制备、表征及其对邻苯二甲酸二甲酯的吸附特性

研究以典型农业废弃物花生壳为原材料,采用限氧升温法在200,450℃下分别热解2,6 h制备4种生物炭,基于对4种生物炭元素组成和表面性质进行分析的基础上,比较不同制备条件下生物炭对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的吸附性能差异。结果表明,4种花生壳生物炭的元素含量大小为C>O>H>N,随着热解温度的升高,生物炭中碳元素含量显著增高,氢、氧、氮3种元素的含量明显下降,生物炭的芳香性增强且极性减弱,而热解时间对元素含量的影响较小。花生壳生物炭的比表面积、微孔面积和微孔孔容均随热解温度的升高而增加。4种花生壳生物炭对DMP的吸附均符合Freundlich方程,花生壳生物炭制备温度越高,其吸附能力越强,吸附过程呈现明显的非线性特征。对实现花生壳资源化利用和水体有机污染物治理方面具有良好的借鉴意义。     

葵花基炭材料的制备及其对Cu~(2+)的吸附性能

在500、600、700℃3个不同温度下,对提取果胶后的葵花盘分别进行炭化,制得了3种炭材料,分别为500 KH、600 KH和700 KH。其中,600 KH的比表面积最大,为122.99 m2/g,孔径为2.274nm。对该种炭材料吸附铜离子的性能进行研究,其对铜离子的吸附符合Langmuir单层吸附模型,在60min达到吸附平衡,吸附量为34.45mg/g;随着温度升高,吸附量增加。     

响应面法优化生物炭的制备及对镉的吸附

采用响应面优化法优化了葵花籽壳生物炭和核桃壳生物炭的制备工艺参数，研究了温度、时间、粒径三因素之间的交互影响。结果表明：葵花籽壳生物炭的最佳制备工艺参数为：温度694℃、时间2.02 h、粒径250μm(60目),Cd²⁺吸附量为21.39 mg/g;三因素间的显著性影响顺序为温度、粒径、时间。核桃壳生物炭的最佳制备工艺参数为：温度502℃、时间4.32 h、粒径250μm(60目),Cd²⁺吸附量为14.13 mg/g;三因素间的显著性影响顺序为时间、温度、粒径。实验值和预测值之间良好的一致性支持了该响应面模型预测吸附的适用性。     

煤基活性炭制备工艺对吸附铜离子性能的影响

高硫高灰煤脱灰脱硫预处理后采用KOH活化法制备活性炭.考察了碱炭比、活化温度、活化时间以及灰分、硫分含量和表面活性剂等对制备的活性炭吸附铜离子的影响.结果表明,在活化温度为820℃,活化时间为1.5h,碱炭比为2.5的条件下制得活性炭比表面积为1 004.5m2/g,铜离子去除率为67.8%;煤中灰分的脱除和添加表面活性剂有利于提高活性炭的吸附性能,但脱硫煤基活性炭吸附性能降低.     

核桃壳炭的制备及其对氨氮废水的吸附性能研究

为解决当前氨氮废水污染问题,以自制核桃壳炭为吸附剂,以NH4+为模型吸附分子,考察了核桃壳预处理方式、焙烧温度、焙烧时间和铵根离子初始浓度等对氨氮废水吸附的影响,并采用多种手段对核桃壳炭进行表征.研究结果表明:经H3PO4预处理后于700 ℃焙烧2h制备的核桃壳炭对低浓度的NH4+具有优异的吸附能力;当铵根离子初始质量...     

秸秆生物炭吸附废水中Ni(Ⅱ)的实验研究

在300、500、700℃条件下制备玉米秸秆生物炭(BC300、BC500、BC700),研究了吸附时间、生物炭投加量、溶液初始pH值对Ni(Ⅱ)去除效果的影响.结果表明:玉米秸秆生物炭对溶液中Ni2+的去除率随着吸附时间的增加而增加,在120 min时,BC300、BC500、BC700去除率分别达到76.1％、81.4％和92.8％,此时生物炭的吸附量分别为9.51、10.18、11.6 mg·g-1,Ni2+的去除率随生物炭投加量以及pH的升高均不断增加,且高温热解的生物炭,其吸附效果更好.正交实验表明,4个因素中pH值对镍的去除率影响最大,其次分别为生物炭投加量、吸附时间和生物炭的制备温度.     

核桃壳粉和核桃壳生物炭吸附性能的对比研究

以核桃壳为原料制备得到核桃壳粉和核桃壳生物炭两种吸附剂,利用FTIR对两个吸附剂结构进行了表征,并进一步研究了其对有机染料的吸附性能。结果表明,核桃壳粉和核桃壳生物炭均能有效去除水体中的亚甲基蓝和孔雀石绿,但是核桃壳生物炭的还能有效吸附甲基橙和罗丹明B。核桃壳活性炭吸附处理甲基橙时不仅用量小,而且还不受溶液p H的影响,总之核桃壳活性炭应用范围比核桃壳粉更广,吸附效果也更好。     

灭活酿酒酵母对水中Ni2+的吸附去除

以灭活酿酒酵母菌为生物吸附剂,研究吸附剂对水中的镍离子吸附。考察了溶液初始pH、菌体投加量、温度等因素对吸附镍离子的影响,并对灭活酿酒酵母菌吸附镍离子的吸附动力学和吸附等温线进行了研究。通过动电电位分析,表明实验用的灭活酿酒酵母等电点介于3～4之间。当溶液的pH为7,吸附能力较好,灭活酵母菌对镍离子吸附量可达128.33 mg/g。随着酵母菌投加量增加,其对镍离子吸附量也随之下降。对灭活酵母吸附Ni~(2+)的数据进行动力学分析,发现灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合准二级动力学吸附模型,吸附量理论值q_(cal)为133.33 mg/g。对酵母菌吸附镍离子的等温吸附数据进行分析,表明灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合Langmuir等温模型。在30℃时,酵母菌对镍离子的饱和吸附量可达83.33 mg/g。     

高硫石油焦基炭分子筛的制备及吸附铜离子的工艺研究

以高硫石油焦为原料,采用KOH活化法制备高比表面积炭分子筛,研究所制备高硫石油焦基炭分子筛对铜离子吸附能力,通过改变制备的工艺条件,考察其吸附性能。实验结果表明:高硫石油焦破碎325目以上时,再利用KOH进行活化,在活化温度为750℃,碱炭比为3:1的工艺条件下制备的炭分子筛对铜离子的吸附效果最好,其吸附率可达到15.96%。     

香蕉茎秆生物炭的制备及其对铜离子的吸附特性

香蕉茎秆经过高锰酸钾氧化预处理后于600℃缓慢热解制得生物炭。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析仪和比表面积及微孔分析仪对生物炭进行表征,批量吸附实验考察其对Cu~(2+)的吸附特性,研究p H、吸附时间、吸附温度和金属离子初始浓度对吸附的影响。从吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学判断吸附类型。结果表明:与未处理香蕉茎秆生物炭对比发现,氧化预处理生物炭表面覆盖有MnO_x微粒,且含有更多的含氧官能团,拥有更大的表面积。其对铜离子的去除主要通过表面吸附包括表面MnO_x颗粒和含氧官能团,对Cu~(2+)有很强的吸附能力,实验中最大吸附容量为81.36mg/g,吸附效果明显好于未预处理生物炭,吸附过程符合准二级动力学方程,可以用Langmuir吸附等温线模型来描述,热力学参数ΔH00,ΔG00,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

NaA型沸石吸附镍离子的实验研究

主要对NaA型沸石吸附水溶液中的镍离子进行了研究。通过实验考察了pH、温度、吸附时间、离子初始质量浓度等主要条件对吸附效率的影响。实验结果表明：NaA型沸石吸附镍离子的最佳pH为5.5;动力学研究表明,镍离子的吸附在120 min左右达到平衡,而且更好地遵循二级动力学模型;热力学研究表明,45 ℃时吸附镍的效果最好,而且更好地遵循Langmuir等温式;随着离子初始质量浓度的增加,吸附量也相应增加,最佳条件下最大吸附量为17.199 mg/g。     

改性椰壳生物炭对水体苯酚吸附效应研究

采用酸碱、MgCl_2/FeCl_3混合溶液两种方法对椰壳生物炭进行改性,设置不同盐度、温度、pH、腐殖酸、反应时间等理化条件,研究改性椰壳生物炭吸附苯酚的效应,并进行吸附动力学研究。结果表明,两种改性椰壳生物炭对水体中苯酚的吸附效果均比未改性好,吸附速率更快。盐度和温度升高均可促进生物炭对水体中苯酚的吸附;pH在2～11范围内变化,生物炭对苯酚的吸附量先增后降;腐殖酸对吸附影响不大。改性生物炭吸附苯酚废水的最佳理化条件为:盐度5%,温度30℃,pH为酸性或中性。吸附动力学分析结果表明伪二级动力学模型能更好拟合改性椰壳生物炭对苯酚的吸附。     

污泥生物炭的制备及其对印染废水的处理研究

利用剩余污泥分别在300、350、400℃下热处理制备了生物炭S300、S350、S400,对其进行了物性表征,并分析了对实际印染废水的吸附特性。结果表明,随着反应温度的升高,污泥发生了炭化反应,污泥网络结构逐渐被破坏,生物炭表面呈现粗糙不平且不规则的空间结构,其比表面积与孔容积逐渐增大,S400的比表面积达到157.4 m2/g。在28℃,投加量为1 g/L,吸附时间为60 min的条件下,S400对印染废水的脱色率为75%,COD去除率为45%,出水COD为36.4 mg/L,达到了GB 18918-2002的一级A标准。生物炭对印染废水的准2级吸附动力学拟合度更高,其吸附行为更符合准2级吸附动力学,并均以化学吸附为主。