花生壳活性炭对Cu~(2+)的吸附性能研究

以花生壳为原料,磷酸为活化剂制备花生壳活性炭,采用高分辨电子扫描电镜(SEM)对花生壳活性炭进行了表征。从热力学和动力学的角度,研究了花生壳活性炭对Cu2+的吸附行为。热力学研究表明:花生壳活性炭对Cu2+的吸附符合Langmuir等温吸附方程,该吸附是自发吸热过程。动力学研究表明:花生壳活性炭对Cu2+的吸附符合二级反应动力学方程反应特征,颗粒内扩散为主要控速步骤。     

玉米芯活性炭的制备及其吸附性能的实验研究

以玉米芯为原料,磷酸为活化剂制备玉米芯活性炭。当浸渍比（H3PO4：玉米芯）为3时,在400℃活化90min后,玉米芯活性炭对亚甲基蓝溶液的脱色率和收率最好。吸附剂对于含铅废水具有良好的吸附性能。当废水的pH为5,溶液的初始浓度为40mg／L,吸附剂投加量为0．2g,吸附时间为120mm时,其去除率高达90％左右。研究对利用废旧农作物制备活性炭具有一定的应用前景。     

活性血炭的制备及其吸附性能测定

利用猪血粉为原料,分别以磷酸、氯化锌和氯化镁为活化剂,采用化学活化法制备了3种活性血炭,通过BET、SEM对3种活性血炭进行了表征,通过亚甲基蓝吸附实验、碘吸附实验和酸性品红吸附实验评价了3种活性血炭的吸附性能.结果表明,在浸渍比为2:1、浸渍时间为24 h时,分别以磷酸、氯化锌、氯化镁为活化剂(活化温度分别为500℃...     

改性花生壳活性炭吸附空气中甲醛性能的研究

研究了碳酸钠/亚硫酸氢钠、氢氧化钠和过氧化氢改性的花生壳活性炭对空气中甲醛吸附性能的影响,并通过X射线衍射、傅里叶红外光谱、元素分析和扫描电镜等技术对改性花生壳活性炭结构进行表征。结果表明,经碳酸钠/亚硫酸氢钠、氢氧化钠和过氧化氢改性后的花生壳活性炭,在吸附120min时,其对空气中甲醛去除率分别比未改性花生壳活性炭提高了9.01%、2.54%和6.79%。通过对活性炭结构的表征发现,经碳酸钠/亚硫酸氢钠改性后的花生壳活性炭的甲醛吸附性能最高的原因一方面可能与亚硫酸氢钠与甲醛发生了化学反应有关,另一方面也可能与活性炭晶体结构变化、活性炭比表面积增大和活性炭表面的含氧官能团的增大有关。该研究在花生壳的综合利用、减少环境污染及室内甲醛的去除方面具有重要的现实意义。     

富含中孔的活性炭制备及其电化学性能研究

以线型酚醛树脂为前驱体,Ce(NO3)3为催化剂,通过水蒸气活化法,制备了中孔率高达82%的酚醛树脂基活性炭。N2吸附和扫描电镜的结果表明,Ce(NO3)3对水蒸气活化具有明显的催化作用。电化学性能测试的结果表明,这种富含中孔的活性炭具有较好的电化学性能,其比电容达140F/g,而且在高电流密度下,具有较好的比电容保持率,适合大电流充放电。     

活性炭配炭的吸附性能及其与孔结构的关系

采制11种典型水处理用商品活性炭样品,两两混合进行配炭,对配炭组分及配炭的碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率等吸附性能指标及孔结构特征进行了测试和表征。采用加权平均拟合、线性拟合及多项式拟合等方法,研究配炭吸附性能指标与配炭组分吸附性能指标间的量化关系,关联活性炭孔结构与吸附性能指标。结果表明：活性炭配炭的吸附性能指标可由配炭组分的吸附性能指标通过加权平均计算,相对误差<4%,且配炭的孔结构也具备加和性;活性炭碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率的大小分别取决于活性炭1.0~2.8nm、1.5~10nm、2.0~50nm和3.0~50nm孔隙的发达程度,与孔容积的线性相关系数介于0.91~0.94。     

水葫芦生物质炭的制备与染料吸附性能研究

以水葫芦为原料,采用限氧升温热解的方法制备了水葫芦生物质炭,研究热解温度对生物质炭理化结构与染料吸附性能的影响。结果表明,通过SEM、XRD、BET表征可以看出,在一定温度范围内,随温度升高生物质炭比表面积越大,孔隙结构越发达。当热解温度为500℃,生物质炭会有更多的含氧官能团以及较好的孔隙结构。随着热解温度的升高,生物质炭对染料吸附量先增加后有所降低,生物质炭对阳离子染料亚甲基蓝能达到更好的吸附效果,刚果红次之,甲基蓝的吸附效果一般。     

花生壳水热炭制备及对Cr (Ⅵ)吸附性能的研究

研究以花生壳为原料制备的花生壳水热炭对Cr (VI)的吸附性能。采用单因素实验研究溶液pH值、炭化时间、炭化温度、吸附剂用量对去除率及吸附量的影响。结果表明,pH值2、炭化时间10 h、炭化温度200℃、吸附剂用量4 mg/L、吸附时间160 min、吸附温度45℃为最适。     

水葫芦生物质炭的制备与染料吸附性能研究

以水葫芦为原料,采用限氧升温热解的方法制备了水葫芦生物质炭,研究热解温度对生物质炭理化结构与染料吸附性能的影响。结果表明,通过SEM、XRD、BET表征可以看出,在一定温度范围内,随温度升高生物质炭比表面积越大,孔隙结构越发达。当热解温度为500℃,生物质炭会有更多的含氧官能团以及较好的孔隙结构。随着热解温度的升高,生物质炭对染料吸附量先增加后有所降低,生物质炭对阳离子染料亚甲基蓝能达到更好的吸附效果,刚果红次之,甲基蓝的吸附效果一般。     

氯化锌活化生物质炭制备活性炭及其表征

以生物质炭为原料,采用氯化锌活化制备高比表面积微孔生物质活性炭,研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度与活化时间等条件对生物质活性炭吸附性能的影响,利用氮气吸附脱附、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射等技术对生物质活性炭表面微观结构、形貌特征及化学结构进行了分析。结果表明,制备生物质活性炭的适宜工艺条件为：浸渍比为3,活化剂质量分数为40%,活化温度为600℃,活化时间为90min。在该条件下制备的生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附值为213mg/g,超过国家水处理用活性炭一级品标准。经测试生物质活性炭的BET比表面积高达631.2m2/g,平均孔径2.23nm,总孔容为0.352cm3/g;孔隙结构发达,孔径分布狭窄,孔形状为排列整齐的蜂窝状结构,含有大量的微孔,84.4%的孔集中在2nm以内;表面存在醇羟基、羰基、醚、酚等含氧官能团。     

花生壳制活性炭及其脱六价铬研究

本文研究了用花生壳制备活性炭和用此活性炭去除水溶液中的Cr（Ⅵ）。采用化学活化法,即用H2SO4、H3PO4、ZnCl2、KOH活化花生壳中的炭。同时研究了这些活化剂的浓度和用量、热解时间和温度对活性炭性能的影响。采用亚甲基蓝吸附实验评价活性炭的性能。结果表明H3PO4和ZnCl2是良好的活化剂,KOH和H2SO4效果较差。溶液的pH值对活性炭吸附Cr（Ⅵ）的能力有很大影响。活性炭的吸附能力随着pH值的降低而升高,同时在不同的pH值下,炭的吸附速率也不同。pH值越低,Cr（Ⅵ）被吸附的越快。等温实验结果表明,在pH值等于2时,用H3PO4和ZnCl2活化的活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附能力分别达到125．0和83．3mg·g^-1。花生壳活性炭吸附Cr（Ⅵ）的机理比较复杂,与溶液的pH值有关。在pH值等于2时,等温吸附可以用Langmuir模型模拟;在pH值等于2～7时,可以用Freundlich模型模拟。     

油茶果壳活性炭的制备及其对苯酚的吸附

以油茶果壳为原料,60%的磷酸溶液为活化剂制备了油茶果壳活性炭,探讨了料液比、活化温度与时间对油茶果壳活性炭吸附苯酚性能的影响。结果表明,在活化温度为600℃,活化时间为90 min,料液比(g∶g)为1∶3时,制备的油茶果壳活性炭对苯酚的吸附效果最好。油茶果壳活性炭对苯酚吸附的最佳条件为:在30℃,0.1 g油茶果壳活性炭对100 mL的500 mg/L苯酚吸附5 h后,吸附量达到了218.0 mg/g。     

氯化锌活化丝瓜络制备微孔活性炭

以丝瓜络为原料,经氯化锌活化丝瓜络制备微孔活性炭。通过设计正交实验,考察了不同因素氯化锌浓度、活化温度、活化时间和浸泡时间对所制备活性炭吸附性能的影响。结果表明:最佳工艺条件为活化剂浓度40%、活化温度450℃、活化时间60 min和浸泡时间12 h。在此条件下制备的活性炭孔径分布窄,为多微孔、无定形活性炭,BET比表面积达1 020 m2/g,其吸附碘值、亚甲基蓝值分别达到819.45 mg/g、165.43 mg/g,是一种廉价且吸附性能高的吸附材料。     

Preparation and adsorption performances of mesopore-enriched bamboo activated carbon

Activated carbon with high specific surface area and considerable mesopores was prepared from bamboo scraps by phosphoric acid activation. The effect of activation conditions was studied. Under the conditions of impregnating bamboo with 80% H₃PO₄ at 80°C for 9 days and activation at 500°C for 4 h, the prepared activated carbon had the highest mesopore volume of 0.67 cm³/g, a specific surface area of 1567 m²/g, and the mesopore ratio reached 47.18%. The study on adsorption isotherms of CH₄, CO₂, N₂ and O₂ on the activated carbon were carried out at 298 K. The considerable difference in the adsorption capacity between CO₂ and the other gases was observed, which would be of interest for the adsorptive separation/purification of gaseous CO₂ from its mixtures, especially from mixtures with N₂ and/or O₂. __________ Translated from Journal of Functional Materials, 2008, 39(3): 420–423 [译自: 功能材料]     

污泥基活性炭制备改性及其吸附甲苯性能

以石化企业干化剩余活性污泥为炭源前体、ZnCl₂溶液为活化剂,在613℃条件下炭化70min制得了碘值为683.40mg/g、产率为55.5%的污泥基活性炭（SAC,sludge-based activated carbon）样品,并进一步利用不同浓度的HNO₃、H₂SO₄和H₂O₂溶液为改性剂对SAC氧化改性,通过碘值测定、BET、Boehm滴定、ICP、FTIR、XRD、SEM、TEM等手段对改性前后SAC样品进行了表征分析和对比研究。结果表明,HNO₃和H₂SO₄改性后SAC的BET比表面积、孔容、碘值均明显增加,可有效提高SAC吸附性能,当HNO₃浓度为0.5mol/L、H₂SO₄浓度为1.0mol/L时改性效果最好,动态吸附甲苯的吸附量较改性前分别提高了38.80%和27.19%,吸附穿透时间也明显延长;而对于H₂O₂溶液为改性剂,总体上不利于SAC吸附性能的提高。对甲苯吸附效果最好的几种改性SAC材料进行再生性能测试,均展现了良好的再生循环利用性能。     

改性活性碳纤维对CO2的吸附性能

为了进一步提高活性碳纤维的CO₂吸附量和抗水性能,采用浸渍法将活性碳纤维进行改性处理,得到一系列改性样品,并对其进行了SEM和FTIR表征。研究了活性碳纤维种类、浸渍试剂（NaOH溶液、ZnCl₂溶液及离子液体）等对吸附剂孔结构、CO₂吸附量、循环使用性和抗水性能的影响,并探讨了CO₂在改性活性碳纤维内的动力学吸附扩散行为。研究结果表明：改性活性碳纤维的CO₂吸附性能和抗水性能均显著改善,其中CO₂最高吸附量达24.4%（0.1MPa和25℃）,吸湿率减小到1.33%,且具有良好的吸附/脱附循环使用性。均相扩散模型（HSDM）描述了实时吸附数据,此模型能够较好地反映CO₂在样品内的扩散行为,改性活性碳纤维仍能保持良好的扩散速率,扩散系数D_s值数量级为10^-5m²/s,与空白活性碳纤维相当。     

一步快速活化法制备生物质活性炭及其对乙酸乙酯的吸附再生

活性炭吸附法因技术成熟、简单易行、吸附效率高等优点而被广泛应用于挥发性有机化合物（VOCs）的处理中。本文以山林废弃物的野山桃核为原料,烟道废气及硝酸铁为活化剂,制备了一系列生物质活性炭,并利用固定床吸附装置对其吸附、再生性能进行了研究。利用二氧化碳和水蒸气模拟烟气,在固定流量的烟气活化氛围中进行活化,并探讨了不同硝酸铁的量对活性炭的孔隙结构及其吸附再生性能的影响。利用N₂ 吸附-脱附实验、扫描电镜、拉曼光谱和红外光谱等技术研究了活性炭详细特征。结果表明：当硝酸铁的质量分数为0.2% 时,所制备的活性炭AC-3具有最大的比表面积和平均孔径,分别为923m2/g及2.57nm。其对乙酸乙酯的饱和吸附量也最大,为973.04mg/g。利用烟气对AC-3活性炭进行活化再生处理,经过3次重复吸附-解吸再生实验,其饱和吸附能力仍可达91.5％以上,实现了废弃烟气资源化利用及活性炭的循环回收,从而达到废气治理的目标。     

铜锰负载型石化企业剩余活性污泥基活性炭制备及吸附甲苯性能

以石化企业剩余活性污泥为碳源、4mol/L ZnCl₂溶液为活性剂、草酸铜和草酸锰为改性剂,采用固相共混一步煅烧技术制备了不同配比的铜锰负载型污泥基活性炭（SAC-CuMn）,并将其用于甲苯气体的吸附研究。考察了不同配比SAC-CuMn样品的吸附性能,探究了铜锰的最优配比方案。当草酸铜和草酸锰质量配比为4∶1时,制备的SAC-CuMn样品产率为52%、比表面积617.77m2/g、总孔容0.61cm3/g、粒度0.5mm,吸附性能最好。同时,利用电感耦合等离子体发射光谱（ICP）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射（XRD）、能谱分析（EDS）、Mapping和X射线光电子能谱分析（XPS）等手段对SAC-CuMn样品进行了表征分析和对比研究,并探究了SAC-CuMn样品吸附甲苯的微观机理。实验结果表明,铜锰均匀地负载在固相共混法制备的SAC-CuMn材料结构中,当吸附甲苯时,物理吸附和Cu(Ⅰ)络合吸附作用同时进行,可以有效提升污泥基活性炭的甲苯吸附性能,最优SAC-CuMn样品对甲苯的吸附量可达459.09mg/g,动态吸附穿透时间超过500min。     

中孔煤基磁性活性炭的制备及性能表征

为提高活性炭的回收性能,以褐煤为原料,Fe3O4为赋磁剂,采用一步法制备了中孔煤基磁性活性炭,并通过低温氮气吸附、X射线衍射光谱(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对磁性活性炭的比表面积、孔隙结构、赋磁剂晶型、磁性能进行表征,研究了炭化和活化条件对磁性活性炭性能的影响。结果表明,Fe3O4不仅能催化炭烧蚀,而且能赋予活性炭磁性,最终以生成的Fe O、γ-Fe2O3和未反应的Fe3O4形式分散在磁性活性炭内。在Fe3O4添加量6%,炭化温度650℃,炭化60 min,活化温度930℃,活化时间120 min,水蒸气流量0.77 g/(g·h)的优化工艺条件下,煤基磁性中孔活性炭的比表面积达到370 m2/g,中孔率达到55.7%,比饱和磁化强度1.36 emu/g,剩磁0.46 emu/g,矫顽力643.17Oe,比磁化率7.19×10-6m3/kg。该煤基磁性活性炭属弱磁性矿物类,可采用强磁选机进行磁选回收。