硝酸改性煤基活性炭吸附处理垃圾渗滤液

采用硝酸对煤基粉末活性炭进行改性处理,考察不同改性条件下活性炭吸附性能的变 化,并将最优改性条件下所得的活性炭用于对垃圾渗滤液的深度处理,考察活性炭的不同投加量 和吸附时间等参数对污染物的去除效果。 试验结果表明:在硝酸浓度１５％、改性温度６０℃、改性 ２ｈ后,改性活性炭中孔孔径的比例最大,吸附性能最佳;在改性活性炭处理垃圾渗滤液试验中, 当活性炭投加量为４ｇ／１５０ｍＬ、吸附时间为１２ｈ、溶液ｐＨ值为７时,化学需氧量（ＣＯＤ）、氨氮 （ＮＨ３－Ｎ）、总氮（ＴＮ）、六价铬（Ｃｒ６＋）的去除率分别为７９*０％、４３*３％、５２*６％和１００％。 改性后, 活性炭对ＣＯＤ和ＴＮ的去除率较改性前分别提高１０*１％和１７*３％。 对ＣＯＤ吸附降解动力学分 析发现,改性活性炭１２ｈ内吸附降解ＣＯＤ的反应更符合零级动力学反应。 对降解过程进行非线 性拟合表明,降解过程可由Ｌｏｇｉｓｔｉｃ函数模型模拟和预测。 利用超声波法,在ｐＨ值为４*５的酸性 条件下超声２ｈ以上时,对改性活性炭再生后恢复效果较好,以ＵＶ２５４为参考值,再生后处理率相 比初次使用时仅降低１２％,可重复利用。     

表面改性对煤基活性炭及其甲烷吸附性能的影响

对活性炭进行氧化改性,用Boehm滴定法、TPD-MS和N 2 吸附方法对其进行表征,得出活性炭表面含氧官能团的种类和数量,研究含氧官能团对煤基活性炭吸附甲烷性能的影响。Boehm滴定结果表明,改性后活性炭上的含氧官能团含量显著增加,尤其是羧基的含量。采用高斯分峰法对TPD数据进行分析,和Boehm滴定结果一致。N 2 吸附表明,氧化处理对活性炭的孔分布和比表面积有一定的影响。吸附实验表明改性后活性炭对甲烷的吸附能力明显降低。此外,孔结构的变化对甲烷吸附量的减小起次要作用。     

煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能

以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N₂吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4∶1,800 ℃条件下活化1 h制备的活性炭比表面积达3 059 m²/g,总孔容为1.66 cm³/g,中孔率63%.该活性炭在3 mol/L KOH电解液中的比电容为322 F/g,大电流密度下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0.06 mA,是理想的超级电容器电极材料.     

酸改性对膨润土结构及重金属吸附性能的影响

以盐酸、醋酸和磷酸为改性剂,对膨润土进行酸改性。借助扫描电镜和X射线衍射分析,研究了酸的种类对膨润土微观结构的影响;采用批量吸附试验,对比经不同酸改性前后膨润土对重金属离子Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)、Ni~(2+)和Zn~(2+)的吸附性能。结果表明:在对膨润土进行酸改性处理时,酸的种类对酸处理后膨润土的微观结构及重金属吸附性能有显著影响。醋酸改性使膨润土的层间距增加较盐酸和磷酸显著。盐酸、醋酸、磷酸改性处理均会导致膨润土对Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)、Ni~(2+)和Zn~(2+)的吸附能力出现不同程度的降低,其中,经磷酸处理后,膨润土对Zn~(2+)的吸附容量从原来的21.02 mg/g骤降至1.59 mg/g。     

添加剂CoO对超电容器用电极材料--改性氮化钼电极性能的影响

MoO3和CoO混合物与NH3通过程序升温反应,运用XRD和SEM对氮化产物———电极材料进行表征和表面形貌研究。结果表明氮化产物中有Co3N的生成,添加CoO后,电极成膜物质的晶粒规整化程度提高,生成了γMo2 N纳米级的晶体。γMo2 N及其复合电极循环伏安法测量表明,复合电极具有较好的稳定性和重现性。相同条件下,复合电极比电容是未加添加剂的2倍,工作电势拓宽0 3V。     

改性煤基活性炭表面形貌及孔隙结构特性

采用盐酸(HCl)和氢氧化钾(KOH)溶液对煤基活性炭进行了改性处理,通过电镜扫描(SEM)及液氮吸附实验分析了活性炭表面形貌及孔隙结构变化特征。研究结果为活性炭的改性及低浓度瓦斯提纯利用提供理论上的支撑。     

Sb2O3添加剂对超电容器用电极材料--改性氮化钼电极性能的影响

MoO3和Sb2 O3混合物与NH3通过程序升温反应制备电极材料 ,用XRD和SEM方法表征反应产物。SEM表明 ,电极成膜物质为纳米晶体。电化学方法证明 ,该材料制备的电极具有典型的电容性能 ,经Sb改性后的γ Mo2 N复合电极“准电容”的比容量提高近 1 6倍 ,在酸性电解液中有优良的电化学活性 ,循环伏安测试在 -0 4V之后极化程度小 ,电位下降趋势明显减缓 ,是一种具有发展潜力的储能材料。     

Sb2O3添加剂对超电容器用电极材料——改性氮化钼电极性能的影响

MoO3和Sb2O3混合物与NH3通过程序升温反应制备电极材料，用XRD和SEM方法表征反应产物。SEM表明，电极成膜物质为纳米晶体。电化学方法证明，该材料制备的电极具有典型的电容性能，经Sb改性后的γ-Mo2N复合电极“准电容”的比容量提高近1．6倍，在酸性电解液中有优良的电化学活性，循环伏安测试在-0．4V之后极化程度小，电位下降趋势明显减缓，是一种具有发展潜力的储能材料。     

煤基活性炭的制备和吸附性能研究

为了解煤基活性炭的吸附性能,在采用KOH溶液对低灰无烟煤进行碱浸的基础上,利用管式炉对其进行活化处理,再采用质量分数为5%的盐酸溶液和去离子水对其进行清洗;利用XRD、SEM、BET等技术手段对煤基活性炭的物相、孔结构和形貌进行分析,并通过亚甲基蓝溶液吸附试验探究煤基活性炭的吸附机理。试验结果表明:随着碱碳比和KOH溶液浓度的增加,煤基活性炭的孔体积和吸附率增加;在碱碳比为2∶1、KOH溶液浓度为0. 20 g/m L、活化温度为750℃的条件下,煤基活性炭的总孔体积达到1 356 m~2/g,微孔比例达到65. 563%,平均孔径约为2 nm;煤基活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附,符合伪二级动力吸附过程和Freundlich等温吸附模型。     

硝酸改性-活化对褐煤热解焦脱硫性能的影响

为考察硝酸改性-活化过程对热解焦烟气脱硫性能的影响,采用褐煤热解焦为原料,经过硝酸改性和水蒸气活化后进行脱硫性能评价,研究不同的活化条件对热解焦脱硫性能的影响.结果表明i在固液比为2.5:1.0,焙烧温度为800℃,焙烧时间为4h,硝酸溶液体积分数为25％的条件下,经过硝酸改性后,改性热解焦的SO2转化率维持在70％以上的时间增加6 min;在此基础上,将硝酸改性后的热解焦进行水蒸气活化.结果表明:活化温度为影响脱硫活性的最显著因素,温度800℃、水蒸气流量0.264L/h、活化时间1.5h是改性-活化热解焦的最优活化条件,在此条件下SO2转化率维持在70％以上的时间较未活化时增加2 min.     

膨润土的有机改性及吸附性能

以十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）为改性剂制得有机膨润土,通过X射线衍射图谱分析了有机膨润土的结构,研究了该有机膨润土对亚甲基蓝的吸附效果,结果表明：在浓度为40 mg/L的200 mL亚甲基蓝弱酸性溶液中,加入2 g有机膨润土,常温下震荡吸附40 min,亚甲基蓝的去除率可达到98.69%,远好于钙基膨润土的吸附效果,因此,有机膨润土对亚甲基蓝具有较强的吸附能力。     

膨润土的改性及对苯胺的吸附性能研究

以溴化十六烷基甲胺三为改性剂,对天然膨润土进行各种方法的有机化改性。实验主要利用H2SO4、H2O2对钠基膨润土进行预处理,而后利用2％CTMAB和4％CTMAB对其进行改性,并对改性土进行苯胺吸附研究。实验结果证明,最佳改性土是利用3％H2O2预处理,经4％CTMAB改性的有机土。     

硝酸改性活性炭的制备及其对Cu2+的吸附性能

以不同浓度的硝酸对活性炭进行改性,用BET氮吸附法和Boehm滴定法对改性前后的活性炭进行了表征,并比较了改性和未改性活性炭对模拟含铜废水的处理效果。结果表明：经过硝酸氧化改性的活性炭比表面积有所增大,含氧官能团总量明显增加,因而对水中Cu²⁺的去除率大为提高;在常温、自然pH、活性炭用量为5 g/L、吸附时间为180 min的条件下处理浓度为10 mg/L的模拟含铜废水,经浓度为10%的硝酸改性的活性炭对Cu²⁺的去除率在70%以上,经浓度为70%的硝酸改性的活性炭对Cu²⁺的去除率接近90%;Langmuir等温吸附模型可较好地描述硝酸改性活性炭对Cu²⁺的等温吸附行为。     

无烟煤基CO2吸附材料及电极材料的制备

本文以宁夏太西无烟煤为基础材料,预先进行粉碎、脱灰处理,以KOH为活化剂,通过调节KOH和煤的比例得到不同比表面积和孔径分布的煤基多孔炭材料。在800 ℃条件下,KOH和煤的质量比为5∶1时,活化处理2 h,所得材料具有最高的比表面积和孔容（3.275 m2/g,1.62 cm3/g）,其在0 ℃、100 kPa的条件下对CO2吸附的质量分数为23.71 %。以尿素为氮源对材料进行掺氮处理,通过氧化还原反应在炭材料上负载MnO2组成复合材料,将其用于锂离子电池负极。测试结果表明:所得材料的充放电循环稳定性较好,掺氮以及负载MnO2有助于材料比电容的提高。     

改性粉煤灰对亚甲蓝的吸附及再生性能研究

用浓度为2.0mol/L的盐酸,在常温、酸灰质量比为1∶3的条件下对粉煤灰进行改性,改性后作为实验废水中亚甲蓝的吸附剂。当改性粉煤灰用量为50g/L、温度为30℃、pH值为8时,亚甲蓝的去除率可达98%左右。用0.5mol/L的HCl对吸附后的粉煤灰进行再生实验,效果良好。再生粉煤灰对亚甲蓝的去除率仍能达到96%左右。     

添加剂对煤基石墨微观结构的影响

以太西无烟煤为原料,分别加入不同质量的二氧化硅、二氧化钛、氧化铁为添加剂,采用高温石墨化处理制备煤基石墨。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、激光共焦拉曼光谱仪（RAMAN）、全自动比表面积和孔径分析仪（BET）等手段表征煤基石墨微观结构。研究表明经2 800℃高温热处理后,所得煤基石墨的石墨化度均超过89%,显著改善了无烟煤无序的微晶结构,实现了煤中sp2杂化碳原子有序化重排;在相同的添加剂混入水平下,以二氧化钛为添加剂的煤基石墨的石墨化程度、堆砌高度相对较高,层间距与理想石墨层间距差异最小,碳材料有序度越高;拉曼光谱显示不同添加剂作用下煤基石墨的有序度差异明显,并同步受添加剂用量影响,各添加剂中TXSC3、TXTC2和TXIC3煤基石墨的有序度最高;扫描电镜下发现在3种添加剂条件下,可分别制备出鳞片状,球形以及2种形貌兼具的煤基石墨;各煤基石墨的比表面积和孔径分布数据显示具有相似的低温氮气吸附-脱附等温线。     

改性活性炭表面特性及其对甲烷吸附性能的影响

为了实现煤矿上隅角乏风瓦斯的资源化利用,分别使用硝酸盐、氨水及氢氧化钠对椰壳活性炭进行改性,并使用改性后的活性炭对低浓度瓦斯进行真空变压吸附,考察了经不同物质改性的活性炭的结构变化及其对甲烷的吸附性能。研究结果表明,经硝酸盐、氨水及氢氧化钠改性后的活性炭对煤矿乏风瓦斯的吸附性能均有一定程度提高。对比实验发现,经过氢氧化钠改性的活性炭对甲烷的吸附效果最好,当氢氧化钠浓度为2 mol/L、浸渍温度为60℃时,其穿透吸附量提高了105.5%。     

活性炭表面改性及其对CO_2吸附性能的影响

采用浸渍法对活性炭进行表面改性,研究改性活性炭对CO_2的吸附性能。考察了改性剂硝酸铵用量、改性温度和时间以及改性后活性炭干燥时间对改性活性炭吸附CO_2性能的影响。结果表明,改性处理的活性炭对CO_2的吸附容量比未经过改性的大,当改性剂硝酸铵溶液与活性炭质量比为2∶1、改性温度80℃、改性时间2 h和改性后活性炭干燥时间为6 h时,改性活性炭对CO_2的饱和吸附量最大,可达到5.113 mmol/g。与未改性活性炭对CO_2的饱和吸附量(0.920 mmol/g)相比提高了5.6倍。     

高比表面改性高岭土材料制备及其吸附性能研究

用煤系高岭土在焙烧温度为620℃、活化时间为2h的条件下制备的偏高岭土，其内部的吸附水和大部分结构羟基脱除基本完成，质量损失达14．2％，热处理使Al-O八面体结构遭到严重破坏，导致结晶度显著降低，结构无序化，它在反应温度80℃、反应时间7h、酸用量25mL／g和酸．农度2mol/L条件下制得的酸改性高岭土材料，比表面积高达313．58m^2/g。吸附性能评价结果表明，原高岭土经焙烧、酸处理改性后，吸附容量大为提高，达50．2mg／g，比天然沸石大28．5mg／g；采用5．3％的K2MnO4浸渍改性后，改性高岭土的吸附容量进一步提高，可达82．3mg／g。