木质素基活性炭对刚果红的吸附性能研究

以纤维乙醇生产副产物木质素为原料,通过水蒸气活化方法制备木质素基活性炭。研究木质素基活性炭对刚果红(CR)废水的吸附行为,主要考察吸附时间、pH、吸附剂用量和温度等实验条件对吸附效果的影响。用Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson和Temkin等温模型,对木质素基活性炭吸附CR的吸附平衡数据进行拟合分析,结果表明,活性炭对刚果红的吸附过程符合Langmuir、Redlich-Peterson和Temkin等温吸附模型。动力学研究发现,吸附过程可以用准二级动力学模型很好的描述。活性炭对CR的吸附过程是一个以化学吸附为主的自发吸热过程。298 K时,最大饱和吸附量为0.089 7 mmol/g,木质素基活性炭对CR有良好的吸附性能,可用于CR废水处理用吸附剂。     

木质素基活性炭对染料废水中结晶紫的吸附研究

为研究生物质炭材料对染料结晶紫(CV)的吸附性能,以蔗渣造纸黑液中提取的酸不溶木质素为原料,KOH作为活化剂,制备了木质素基活性炭(LAC)。对其进行了孔结构表征,研究了LAC对CV的吸附机理。结果表明,当木质素与KOH的质量比为2:1,活化温度为850℃,活化时间为1 h时,制备的LAC的比表面积为2 039 m~2/g,孔容积为1.068 cm~3/g。LAC能有效吸附CV染料,其吸附服从准2级动力学模型,吸附以化学吸附为速度控制步骤;吸附等温线遵循Freundlich模型,属于非均匀的多层吸附;标准热力学参数吉布斯自由能ΔG~00、熵变ΔS~00、焓变ΔH~00,证明LAC对CV的吸附过程是一种自发进行的吸热过程,该吸附过程化学吸附为主,也存在一定程度的物理吸附。     

凹凸棒活性炭复合滤料对刚果红的吸附性能研究

文章以凹凸棒活性炭复合滤料处理原水中的刚果红,探讨了滤料投加量、吸附时间、温度、pH及原水初始浓度等因素对刚果红去除处理效果的影响。实验结果表明,25℃时,在中性50 mg/L的刚果红溶液中,振荡60 min,凹凸棒活性炭复合滤料对刚果红溶液的吸附可达平衡。凹凸棒活性炭复合滤料作为吸附剂处理含刚果红废水,是一种有效的方法。     

烟秆渣对刚果红的吸附性能研究

通过研究吸附材料投加浓度、吸附过程反应时间以及初始刚果红废水浓度对吸附效果的影响,对烟秆渣吸附过程的动力学和热力学进行了分析,建立了吸附模型。结果表明：烟秆渣吸附刚果红的吸附平衡时间为40～120 min,最大平衡吸附量为61.5 mg/g。烟秆渣吸附刚果红符合二级动力学模型,随着浓度的增大,速率常数不断减小。烟秆渣吸附刚果红过程中ΔH>0,说明吸附过程中体系吸热,ΔG<0说明吸附自发进行,ΔS>0说明烟秆渣吸附刚果红过程中固液界面的无序性和混乱度在增加。     

木质素基超高比表面积活性炭的制备及其吸附性能

以造纸黑液中提取的酸不溶木质素(AIL)为原料,K2CO3/尿素为活化剂,制备了多级孔结构的超高比表面积活性炭(SSAC),并对其进行了结构表征,研究了SSAC对亚甲基蓝(MB)溶液的吸附性能。结果表明,木质素原炭(LC)呈质地致密、表面光滑的碎片状,仅存在孔径分布集中在0. 66 nm的微孔结构。SSAC则显示出孔洞丰富的3D泡沫状类珊瑚礁形态,为孔径分布集中于0. 69～1. 71 nm和3. 09～48. 6 nm的微-介孔共存的结构,且介孔数量随活化温度的提高而增加。其中,SSAC-900具有最大的比表面积(2 969. 97 m²/g)和孔容积(2. 018 cm³/g),可以有效快速地吸附MB阳离子染料。吸附等温线实验表明,Langmuir吸附等温线更适用于拟合SSAC对MB的吸附过程;吸附动力学分析显示,SSAC对MB的吸附行为符合准二级动力学模型。     

改性蜂窝煤残渣对刚果红的吸附

以改性蜂窝煤渣为吸附剂,用扫描电镜对改性前后蜂窝煤残渣的形貌进行了表征,研究了其吸附水中刚果红染料的动力学和热力学,分别用Langmuir, Freundlich和Tempkin吸附等温线模型进行拟合. 结果表明,改性蜂窝煤残渣对刚果红的吸附能力良好. Langmuir方程的拟合效果最好(RC2≥0.9979),25, 35, 45℃下的饱和吸附量分别为80.64, 92.59和108.7 mg/g. 吸附过程符合拟二级动力学模型(RC2≥0.9961),吸附活化能为22.87 kJ/mol,为物理吸附过程. 吸附为表面扩散和颗粒内扩散联合控制过程. 改性蜂窝煤渣对刚果红的吸附是自发的吸热过程.     

多级介孔炭对刚果红染料吸附性能的研究

以商业硅胶为模板,采用硬模板法制备了多级介孔炭,并研究了其对水溶液中刚果红染料的吸附性能.研究结果表明制备的多级介孔炭具有高比表面,大孔容和集中孔径分布以及高效吸附脱除刚果红染料的性能.多级介孔炭对水溶液中刚果红的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,且在45℃具有最大吸附量,为446.89mg·g-1.吸附动力学研究表明动力学数据遵循拟二级动力学模型.热力学研究发现,在25～45℃内,刚果红在多级介孔炭上的吸附行为时吸热过程,且是自发进行的.     

磁性木质素基活性炭吸附亚甲基蓝的特性研究

为了探索磁性木质素基活性炭对亚甲基蓝的吸附性能和机制,采用化学共沉淀法制备木质素基磁性活性炭,考察了该磁性活性炭对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明：该活性炭吸附亚甲基蓝的过程符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学符合用Elovich模型。磁性木质素基活性炭吸附亚甲基蓝是化学吸附为主的单分子层吸热过程。     

柱撑膨润土对刚果红的吸附热力学与吸附动力学研究

制备了铝柱撑膨润土,研究其对废水中刚果红的吸附性能.利用X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)对其进行表征.考察了投加量和pH值对吸附性能的影响,研究了吸附热力学和动力学规律.结果表明,pH值在3～7时,脱色率较高;在投加量为5 g/L,溶液为原始pH值时,对浓度为50 mg/L的废水,脱色率可达98.2％;柱撑膨润土对刚果红的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir方程,吸附为自发放热物理过程.     

改性膨润土对刚果红的吸附动力学及热力学研究

制备了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性膨润土,利用红外光谱和XRD对其结构进行了表征,考察了投加量和pH值对吸附性能的影响.结果表明: CTAB能插入膨润土层间;当投加量为4 g/L,pH值为4时,去除率最高达97.15%.改性膨润土对刚果红的吸附符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,由吸附热力学方程计算得到的吸附焓变(ΔH)<0,吸附自由能变(ΔG)<0,吸附熵变(ΔS)<0,表明吸附为放热和熵减少的自发过程.     

焙烧态锌镁铝水滑石吸附刚果红的性能研究

采用水热法制备锌镁铝水滑石前驱体,经500℃焙烧得到Zn-Mg-Al复合金属氧化物(ZnMgAl-LDO)吸附材料。通过XRD、SEM、FTIR等对其结构特征及形貌进行表征。以难降解的有机染料刚果红为模拟污染物,研究ZnMgAl-LDO的吸附性能,并对吸附过程的动力学和等温线进行了探讨。结果表明,在25℃,pH值为7.02条件下,40 mg的ZnMgAl-LDO对200 mL初始质量浓度为40 mg/L刚果红溶液的去除率为97.86%。ZnMgAl-LDO对刚果红的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为表面单分子层吸附。经3次循环使用后,对刚果红的去除率仍能达到90%以上。     

Hydrogen adsorption characteristics of activated carbon

Hydrogen adsorption on activated carbons was investigated in the present works up to 100 bars at 298 K. Coconut-shell was activated by potassium hydroxide, resulting in activated carbons with different porosities. All of prepared activated carbons are microporous and show the same adsorption properties. The complete reversibility and fast kinetics of hydrogen adsorption show that most of adsorbed quantity is due to physical adsorption. A linear relationship between hydrogen adsorption capacity and pressure is obtained for the all samples regardless of their porosities. Hydrogen adsorption capacities are linear function of porosities such as specific surface area, micropore surface area, total pore volume, and micropore volume. The maximum hydrogen adsorption capacity of 0.85 wt.% at 100 bars, 298 K is obtained in these materials.     

软锰矿-含油污泥基活性炭对亚甲基蓝的吸附特性

以含油污泥为原料,添加适量软锰矿制备活性炭,用于吸附水中的亚甲基蓝并探究其吸附性能与吸附机制。采用SEM、BET、XPS、FTIR表征活性炭的微观形貌和物相结构,利用二维红外相关光谱探究活性炭与亚甲基蓝的吸附点位及吸附机制。结果表明,活性炭是比表面积达464.409m²/g的介孔材料,且表面含有大量的含氧官能团,活性炭吸附亚甲基蓝的过程符合准二级动力学方程和Langmuir模型,主要受化学吸附控制的单分子层吸附。结合移动窗口二维红外相关光谱分析发现,在活性炭吸附亚甲基蓝的过程中吸附较低浓度的亚甲基蓝参与的官能团较多,以各种含氧官能团为主,当亚甲基蓝浓度升高,以π-π相互作用为主;吸附机制包括氢键作用、含氧官能团参与和π-π相互作用等。     

有序介孔碳和活性炭对阿莫西林的吸附研究

阿莫西林是废水中一类典型的药品与个人护理品类新型有机污染物,会对周围环境和人体健康造成潜在威胁。以蔗糖为碳源、以SBA-15为模板制备有序介孔碳（OMC）。采用动态吸附法研究其对阿莫西林的吸附行为,并与常规吸附材料商用活性炭（GAC）作对比。探讨了废水中阿莫西林的初始浓度、温度及流速对动态吸附的影响。结果表明：在同等条件下,OMC的吸附能力远强于GAC,以OMC为吸附剂可有效去除废水中的阿莫西林类新型有机污染物。     

鸡蛋壳基多孔碳酸钙对刚果红吸附特性研究

以废弃物鸡蛋壳为原料,以十二烷基硫酸钠为模板剂,采用模板法制成多孔碳酸钙微粒,并用扫描电镜对其进行表观形貌分析。将多孔碳酸钙微粒应用于刚果红的吸附研究,得出较佳吸附条件为：室温、多孔碳酸钙添加量为0.15 g、质量浓度为300 mg/L 的刚果红溶液25 mL、吸附时间为7 h,该条件下的吸附率约为93%。通过吸附等温模型和动力学模型分析,表明多孔碳酸钙对刚果红的吸附属于单分子层吸附,吸附动力学比较符合准二级动力学;红外光谱分析表明多孔碳酸钙对刚果红的吸附主要以物理吸附为主。     

活性炭纤维吸附邻硝基苯胺水溶液的研究

采用活性炭纤维(ACF)处理邻硝基苯胺模拟废水,通过静态和动态吸附实验,研究了pH、盐含量、吸附时间对吸附效果的影响,测定了吸附等温线和动态穿透曲线,并进行了ACF再生实验。结果表明,在实验条件下,ACF对邻硝基苯胺的吸附速率很快,5 min去除率达96%,在pH4.4~10.4条件下吸附效果较好,盐的含量对吸附效果影响较小,吸附等温线能用Langmuir和Freundlich方程较好地拟合。溶液流速增大,穿透时间提前,吸附饱和的ACF用无水乙醇再生,重复5次,邻硝基苯胺的回收率均在95%以上,ACF的吸附效率无明显变化。     

甲烷在成型纳米活性炭中的吸附动力学特性

为提高天然气储气装置的单位体积储气量,模压成型的大尺寸吸附剂得到越来越多的应用,有关甲烷在这种吸附剂的吸附动力学问题也成为关注热点。采用差压穿透实验,在较宽广的温度和压力范围内测量了甲烷在成型纳米活性炭中吸附过程的表面扩散系数,利用Maxwell-Stefan模型分析了表面扩散、Knudsen扩散和黏性流扩散对总吸附过程的影响以及与温度和压力变化的相关性,并根据实验结果导出表面扩散系数的经验关联式。研究结果表明,在实验温度和压力范围内,表面扩散对甲烷在纳米活性炭型炭中的吸附过程起主导作用,但在低压条件下Knudsen扩散也非常重要。随压力升高,表面扩散系数趋于定值,而黏性流扩散作用持续增强,成为吸附过程的重要影响因素。     

活性污泥对阿特拉津的吸附特性研究

通过活性污泥对阿特拉津的等温吸附和动力学吸附试验,研究了活性污泥对阿特拉津的吸附特性。结果表明:活性污泥对阿特拉津具有一定的吸附能力,且加入HgCl后吸附效果较好,原因是抑制微生物活性的污泥,化学稳定性好,吸附能力也相应加强;另外,硝化污泥对阿特拉津的吸附能力要好于普通活性污泥;伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程能更好地拟合活性污泥对阿特拉津的动力学吸附特征,表明吸附是化学吸附和颗粒扩散共同作用的结果。     

Binary vapor adsorption by activated carbon

The adsorption of binary vapor mixtures has been investigated on BPL grade activated carbon. Vapor mixtures include $\text{CNCl}\text{H}{}_2\text{O}$, $\text{HCN}\text{H}{}_2\text{O}$ and $\text{HCN}\text{CNCl}$. Preadsorption of one vapor generally lowers the adsorption of the second vapor below its single vapor isotherm value. Adsorption of CNCl after pre-adsorbing HCN is greater than the adsorption of HCN after pre-adsorbing CNCl. correlating with the higher affinity coefficient observed for CNCl. The adsorption of H₂O vapor is reduced to very low levels by pre-adsorbing HCN or CNCl.