煤重质组制备活性炭对亚甲基蓝和苯酚的吸附性能及机理研究

以童亭煤重质组族组分为原料,KOH为活化剂,制备了高比表面积活性炭,研究了碱炭比对活性炭孔结构及其吸附亚甲基蓝和苯酚性能的影响。结果表明,活性炭AC-4有最大的比表面积(3 752 m²/g),对2 000 mg/L的亚甲基蓝溶液吸附量达到最大,为1 996.74 mg/g,吸附率高达99.84%;而活性炭AC-2对120 mg/L的苯酚溶液吸附量达到最大,为107.08 mg/g,吸附率高达89.23%。活性炭对亚甲基蓝和苯酚有不同的吸附机制,对亚甲基蓝的吸附以孔隙填充为主,而对苯酚的吸附则以π-π相互作用为主。     

茶渣活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以茶渣作为原料,采用氢氧化钾活化法制备茶渣活性炭,探究了活性炭在不同条件下对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,茶渣活性炭具有多孔结构,表面含有含氧官能团,其比表面积为2 414 m²/g。将此活性炭应用于吸附亚甲基蓝,在40 mL浓度为200 mg/L的亚甲基蓝溶液中,活性炭添加量为4 mg,活性炭对亚甲基蓝的吸附量为1 488 mg/g。活性炭吸附亚甲基蓝的吸附模型符合Langmuir模型,动力学符合准二级动力学模型。茶渣活性炭对染料污染物有优异的吸附效果,在染料废水治理中有很大的应用前景。     

茶渣活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以茶渣作为原料,采用氢氧化钾活化法制备茶渣活性炭,探究了活性炭在不同条件下对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,茶渣活性炭具有多孔结构,表面含有含氧官能团,其比表面积为2 414 m~2/g。将此活性炭应用于吸附亚甲基蓝,在40 mL浓度为200 mg/L的亚甲基蓝溶液中,活性炭添加量为4 mg,活性炭对亚甲基蓝的吸附量为1 488 mg/g。活性炭吸附亚甲基蓝的吸附模型符合Langmuir模型,动力学符合准二级动力学模型。茶渣活性炭对染料污染物有优异的吸附效果,在染料废水治理中有很大的应用前景。     

微波改性活性炭深度处理亚甲基蓝染料废水的研究

为提高粒状活性炭(GAC)的吸附效果,采用微波技术对GAC改性处理,并对GAC和微波改性活性炭(W-GAC)进行表征分析。将COD去除率作为吸附效果的评价指标,以亚甲基蓝溶液作为处理对象,考察了GAC与W-GAC对其吸附性能。结果表明:W-GAC的比表面积与总孔容略有减小,表面酸性含氧基团含量明显减少,碱性基团含量上升。活性炭吸附亚甲基蓝废水的吸附等温线与Langmuir方程拟合较好。     

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。     

磷酸活化的麻皮活性炭纤维的表面织构及其吸附行为

用磷酸活化汉麻韧皮制备了麻皮活性炭纤维,利用扫描电镜(SEM)、低温氮吸附、碘吸附以及亚甲基蓝、酸性蓝9吸附等分析手段,对样品的表面形貌、表面织构及吸附行为进行了表征.结果表明,磷酸活化的麻皮活性炭纤维表面光滑,孔隙结构发达,比表面积达到1142.4m2/g,微孔率达到76.16%,微孔呈0.4～0.8nm和1.2～2nm双孔型分布,中孔主要分布在2～3nm之间.碘和亚甲基蓝的最大吸附量分别为1460.5mg/g和325.17mg/g,均超过了国家标准一级产品的指标.20℃时酸性蓝9在麻皮活性炭纤维上的吸附等温线与Langmuir equation的模拟结果相符.     

以纸巾为模板制备活性炭纤维

以纸巾为前驱体通过NaOH化学活化制备活性炭纤维,扫描电镜观测其微观结构为多孔纤维状。通过活性炭纤维对亚甲基蓝的吸附实验研究活性炭纤维吸附动力学,Pseudo-second-order方程比Pseudo-first-order方程更适于吸附数据模型,相关系数高达0.998,所制备活性炭纤维对亚甲基蓝最大平衡吸附量为200mg/g。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

磷酸法海藻基活性炭的制备及吸附性能

以大型海藻铜藻为原料,采用H_3PO_4活化法制备活性炭,考察磷酸与藻粉的浸渍比、浸渍时间、活化温度、活化时间对得率、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值的影响。H_3PO_4活化法制备活性炭最佳工艺如下:磷酸与藻粉的质量比为5∶1,浸渍时间100 min,活化温度550℃,活化时间75 min。最佳制备条件下制得的活性炭碘吸附值为528. 8 mg/g,亚甲基蓝吸附值为142. 5 mg/g,得率为43. 74%,比表面积为728. 73 m2/g。pH=2条件下,铜藻基活性炭对于Cr(Ⅵ)最大吸附量和吸附率可分别到达31. 5 mg/g和85%。     

磷酸改性秸秆基活性炭的吸附性能研究

通过磷酸改性处理活性炭,考察改性前后活性炭对亚甲基蓝吸附量的变化。关于活性炭对亚甲基蓝吸附行为的描述采用Langmuir和Freundlich吸附等温线模型。进一步研究了活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学性质。试验改变因素包括吸附时间、吸附温度、亚甲基蓝溶液体积和活性炭投加量,探究这些因素对亚甲基蓝去除的影响。结果表明:质量分数为60%磷酸改性活性炭在吸附时间30 min、亚甲基蓝溶液体积40 m L、活性炭投加量0. 4 g、温度70℃时对亚甲基蓝的清除率最好。Langmuir等温模型能更好地拟合试验结果。活性炭吸附亚甲基蓝的动力学曲线更符合准二级动力学模型。研究表明磷酸改性的秸秆基活性炭对亚甲基蓝具有较好的吸附效果。     

静电纺丝制备聚丙烯腈纳米碳纤维

利用静电纺丝制备连续的聚丙烯腈纳米碳纤维;介绍了静电纺丝的原理、影响静电纺丝的主要因素以及制备纳米碳纤维、纳米活性炭纤维、纳米碳纤维复合材料的方法和原理;分析了静电纺丝产率低,难以得到单向平铺的纤维等问题,影响静电纺丝的参数主要有溶液特性、纺丝工艺参数、纺丝环境参数。由静电纺丝得到纳米聚丙烯腈纤维,然后再经预氧化和碳化制备纳米碳纤维,或把纳米纤维预氧化,经活化、碳化制备纳米活性炭纤维。并指出纳米碳纤维具有巨大的潜在应用空间。     

PAN基碳纤维预氧丝的取向结构及力学性能表征

利用傅立叶变换红外光谱仪对不同预氧化程度的聚丙烯腈(PAN)基碳纤维预氧丝进行偏振光谱分析,以反应程度参数(EOR)衡量试样的预氧化反应程度,用红外二向色性比来表征试样的取向程度,并对其力学性能进行了表征。结果表明:PAN纤维在预氧化过程中其化学组成和微观结构都发生了很大变化,纤维的取向程度随EOR的增大而减小,而力学性能也随之下降。     

活性炭纤维对有机废水的吸附研究

以碱性木质素为原料通过静电纺丝法制备得到活性炭纤维。采用比表面积及孔径分析仪对活性炭纤维进行表征分析,同时以该活性炭纤维为吸附剂对甲苯、甲醇和丙酮3种有机废水进行吸附法净化处理,结果表明该活性炭纤维的比表面积达到807.77 m~2/g,孔容为0.484 cm~3/g,中值孔径为2.11 nm;活性炭纤维对3种有机废水具有一定的吸附净化效果,3种有机物中甲苯的吸附最快,吸附量最大;对甲苯、甲醇和丙酮的最大吸附量分别是229.12、156.68和103.34 mg/g。3种有机废水的吸附动力学分析结果表明:活性炭纤维对甲苯、甲醇和丙酮的吸附数据分别与准二阶模型、Werber-Morris模型和准一阶模型具有较好的拟合相关性。     

活化温度对聚丙烯腈基活性中空炭纤维结构和吸附性能的影响

用质量分数为4%的磷酸氢氨溶液预处理聚丙烯腈(PAN)中空纤维,经预氧化及炭化后,用二氧化碳气体在不同温度下活化40 min,得到PAN基活性中空炭纤维(PAN-ACHF)。考察了活化温度对PAN-ACHF的比表面积、孔径分布、形态和吸附性能的影响。结果表明,随着活化温度的升高,PAN-ACHF表面的孔逐渐加深,且数目逐渐增多,比表面积逐渐增大;当活化温度为900℃时,BET比表面积最大为1 422 m2/g,中孔的比表面积也达到最大,为1 234 m2/g,且孔径主要集中在2~5 nm;PAN-ACHF对肌酐和VB12的吸附率都随着活化温度的升高而增大,当活化温度为900℃时,PAN-ACHF对肌酐和VB12的吸附率都达到最大值.分别为99%和84%。     

活性炭纤维氧化处理前后微观结构的变化研究

将一种活性炭纤维经过3种形式的氧化处理用X射线衍射仪和氮气吸附,研究活性炭纤维氧化处理前后微观结构的变化。研究结果表明:活性炭纤维氧化处理后d002、La、Lc减小,孔隙结构发生了较大改变。     

聚丙烯腈基预氧化纤维环化程度及力学性能的表征

以聚丙烯腈(PAN)基碳纤维原丝为原料制成预氧化纤维(PANOF),采用芳构化指数(AI)和差热分析法测定了PANOF的环化指数,研究了预氧化温度和时间对其环化程度和力学性能的影响。结果表明,AI实际上反映了吡啶环与氰基间交联程度。在吡啶基与氰基间的交联点数未达到极大值前,AI才能表征PANOF的环化程度。随预氧化温度升高和预氧化时间的延长,PANOF的环化程度提高,断裂强度和断裂伸长率降低。     

多种碳材料与碳酸钠复合后脱硫性能对比

碳材料本身对于H₂S的净化效果有限,通过将活性催化剂负载到活性炭上可以弥补碳材料脱除H₂S气体能力的不足。本文选用三种具有典型孔隙结构的碳材料：微孔活性碳纤维、中孔活性炭以及孔隙更大的单壁碳纳米管,等体积浸渍不同浓度的碳酸钠溶液制作负载活性材料的脱硫剂,应用固定床反应实验评价不同负载量下制得脱硫剂的脱硫性能,并对材料进行表征测试。经过对比,具有发达微孔结构的活性碳纤维材料整体上具有最佳的脱硫性能,且活性物质的负载量并不是越大越好。实验条件下,在出口逐渐检测到SO₂以及H₂S两种气体,其中SO₂气体出现较早。测定各类碳材料负载以及脱硫前后的表面pH,发现负载Na₂CO₃后材料表面pH得到大幅度提升,而脱硫后的材料表面pH均有不同程度的下降。     

超级电容器用活性炭纤维的研制(Ⅰ活性炭纤维的强度与比表面积)

分别以粘胶纤维和粘胶炭纤维为原料，经镍盐溶液浸渍后制备活性炭纤维。比较两种原料制得的活性炭纤维的强度和比表面积；考察它们随镍盐溶液浓度、活化温度和活化时间的变化情况。结果表明，两种原料制得活性炭纤维的强度和比表面积随上述三因素各自的变化趋势一致；并由此初步确定了比表面积～1200m^2／g,强度～0．3GPa的粘胶基活性炭纤维的制备工艺.     

粘胶基活性炭纤维的制备

以粘胶基纤维为原料，用磷酸盐浸渍，水蒸汽活化，制备了ACF。对磷酸盐的浓度、固液比、浸渍时间、活化温度、活化时间、条件进行了考察，并对ACF的孔结构和吸附性能进行了表征。结果表明，在一定条件下所制得的ACF主要以微孔为主，对有机饱和蒸汽有良好的吸附性能。     

改性活性碳纤维吸附二氧化硫的研究

采用不同浓度的硝酸溶液在不同的浸渍时间和真空处理温度下,浸渍聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)。以正交实验和单因素法分析影响改性聚丙烯腈基活性碳纤维吸附二氧化硫的因素。实验结果表明:浸渍的初始浓度是影响改性的最主要因素,浓度达到0.12mol/L时,吸附量接近最大值,而浸渍时间和真空处理温度影响相对较小,并且改性聚丙烯腈基活性碳纤维耐疲劳性较好。