活性炭表面热氧化对其吸附二苯并噻吩性能影响

本文主要研究活性炭表面氧化对其吸附二苯并噻吩性能的影响。将活性炭在不同低温下氧化制得表面氧化活性炭，用静态吸附法进行了二苯并噻吩在初始及氧化活性炭上的吸附等温线，应用Langmuir方程对吸附等温线进行拟合，用漫反射红外谱（DRIFTS）表征活性炭表面含氧基团，用Boehm滴定测定活性炭表面官能团含量，讨论了活性炭表面化学性质对其吸附二苯并噻吩的影响。结果表明：活性炭表面酸性含氧基团对二苯并噻吩的吸附有重要影响，酸性含氧基团越多，其吸附量越大。低温气相氧化活性炭提高了活性炭表面酸性含氧基团，提高了其对二苯并噻吩的吸附。氧化温度越高，其表面含氧基团含量越多，其对二苯并噻吩的吸附量也越大。Langmuir吸附等温线可适用于描述二苯并噻吩在活性炭表面上的吸附。     

活性炭表面化学改性技术的研究进展与展望

活性炭表面官能团和杂原子的数量与种类是影响活性炭吸附性能的重要因素。国内外研究表明,通过对活性炭进行表面改性可以显著改善活性炭对特定物质的吸附性能。文章简要介绍了活性炭的物理和化学性质,并从活性炭材料的表面化学性质方面论述了近年来国内外在活性炭材料改性方面的研究进展,最后提出了活性炭表面改性技术的发展方向和趋势。     

表面功能化活性炭对水溶液中汞离子的吸附

利用硝酸氧化改性和氨还原改性实现活性炭表面功能化,并通过静态吸附实验研究了改性前后活性炭对水溶液中汞离子的吸附性能。硝酸改性使得活性炭表面含氧官能团数量增多,氨改性后成功在活性炭上引入含氮官能团。实验结果表明在pH值为4～7的范围内有较好的吸附效果。吸附等温线和吸附动力学结果表明活性炭表面功能化可以提高对水溶液中汞离子的吸附性能。活性炭表面含氧官能团和含氮官能团与汞离子发生离子交换和配位络合作用。     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

Adsorption capability of surface modified activated carbon for Cr(Ⅵ)

分别用H3PO4、KOH和ZnCl2对活性炭进行表面改性处理,研究了改性活性炭的表面化学性能及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能.实验结果表明:通过上述改性,活性炭表面官能团数量发生了改变,改性后的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能提高.其吸附等温式均与Langmuir方程符合,吸附动力学较好地符合Lagergren二级吸附速率方程.     

表面化学改性吸附用活性炭的研究进展

活性炭表面官能团和杂原子的种类与数量多少决定了活性炭的表面化学性质，而化学性质决定了活性炭的化学吸附特性。通过进行表面氧化、还原以及负载增加或者消除某些基团和活性中心，可以大大改善活性炭对特定吸附质的吸附能力。文章简要介绍了活性炭表面存在的官能团、杂原子和化合物，并对近年来国内外在吸附用活性炭表面化学改性方面的进展进行评述。     

活性炭去除氦气中CH4和N2杂质的性能研究

旨在有效去除氦气中存在的甲烷和氮气杂质组分,通过对活性炭77 K下N2吸附脱附等温线测试,比较不同活性炭的结构性能,选择性能较优的活性炭AC-1吸附材料,测试了吸附剂在不同温度下对甲烷和氮气的吸附性能.采用氢氧化钠溶液对活性炭AC-1进行了表面改性,研究了改性活性炭对甲烷和氮气的吸附性能.结果表明:不同温度时活性炭AC-1的吸附量有明显的差异;活性炭AC-1经改性后,其比表面积和孔容均有所增大,孔径分布得到优化,对甲烷与氮气的吸附量明显提高.     

活性炭改性及在发黄偏二甲肼脱色中的应用

用活性炭吸附法对发黄偏二甲肼进行脱色处理.用浓氨水、1 mol/L的NH_4Cl溶液和0.5 mol/L的NaOH溶液对活性炭进行改性.结果表明,改性后的活性炭表面含氧酸性官能团的数量降低,碱性官能团的数量增加.由吸附等温线可知,偏二甲肼中氧化杂质在活性炭上的吸附过程是放热的,NaOH改性后活性炭的吸附量及对发黄偏二甲肼的脱色效果均大于原活性炭.     

活性炭表面改性及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

分别用HNO3、H2SO4以及HNO3加乙酸铜溶液对活性炭进行了表面改性处理,测定了它们的表面化学性能,研究了改性活性炭对Cr(VI)吸附性能的影响。实验结果表明：通过上述改性,活性炭表面官能团数量发生了显著改变,特别是羧基增加较多;通过改性后的活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能有所提高。     

活性炭改性方法及其在水处理中的应用

从表面物理结构特性改性、表面化学性质的改性和电化学性质的改性三个方面综述了活性炭的改性方法;对改性活性炭在水处理中的应用做了深沉思考;分析了各种改性方法的优缺点,并展望了活性炭的改性和应用的发展方向.指出活性炭改性在水处理中的方向应根据污水水质和原活性炭的性质确定,今后的发展方向和研究重点是活性炭电化学改性、将各种改性方法结合起来对活性炭进行协同改性、活性炭负载纳米TiO2的光催化降解以及活性炭的生物吸附.     

改性活性炭的表面特性及其对苯酚的吸附性能

研究了表面改性对活性炭吸附苯酚性能的影响。研究发现,硫酸氧化可增加活性炭表面酸性基团的含量,提高了活性炭的表面亲水性,降低pHPZC值,因而对吸附水中的苯酚的性能产生明显影响,降低了对苯酚的吸附。     

几种活性炭表面酸性基团的测定及其对吸附性能的影响

考察了测定活性炭表面酸性基团方法的影响因素，测定了几种活性炭表面酸性基团的数量，初步研究了苯酚和苯甲酸在活性炭上的吸附与活性炭表面酸性基团的数量、种类之间的关系，结果表明：苯酚和苯甲酸在活性炭上的吸附在相当程度上受活性炭表面酸性基团的数量与种类的影响；苯酚的吸附量，随活性炭单位表面上酚羟基和羧基数量的增加而降低；而苯甲酸的吸附则与炭表面的酸性基团总量有关。     

活性炭表面改性及吸附极性气体

活性炭的微结构和表面化学特性对其吸附性能产生显著影响。概述了通过调整活性炭孔隙结构。引入化学基团，改变其酸碱度和极性，提高其吸附极性分子能力的方法，介绍了炭表面化学结构，分析了炭微结构，表面基团和吸附质性质对吸附过程的影响。对近年来活性炭表面的改性在吸附SO2和VOCs的实验研究进行了讨论。     

光催化再生型活性炭的研制

光催化再生型活性炭的研制是实现吸附饱和活性炭原位再生的重要环节。本文采用溶胶凝胶——再活化法在商品活性炭表面合成TiO2光催化剂，制得新型炭吸附材料一光催化再生型活性炭。以苯酚为模型化合物，考察了该材料的吸附性能和紫外光照射条件下的光催化再生性能。以扫描电子显微镜、低温液氮吸附研究光催化再生型活性炭的表面结构、孔径结构和TiO2的分布状况。结果表明，光催化再生型活性炭保留了原料活性炭的吸附性能，在紫外光照射下即可逐渐恢复其吸附性能。其吸附性能随担载量的增加而降低，再生率随担载量的增加而升高，催化剂担载量为2．0wt％活性炭具有适宜的吸附性能和光催化再生性能。其再生率随再生次数增加而下降。光催化再生型活性炭具有原料炭相似的表面结构和孔径结构。TiO2在活性炭基材料表面呈不均匀分布，主要集中在活性炭的大孔和表面凹陷处。     

酸、碱改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能

分别采用硝酸和氢氧化钠对活性炭进行改性,利用比表面积及孔径分析仪（BET）、扫描电镜（SEM）、Boehm滴定法对活性炭物化性质进行表征,测试改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能。结果表明,经过酸、碱改性后的活性炭比表面积、总孔容、微孔孔容均有所增大。酸改性表面酸性基团增加,碱改性后活性炭酸性基团减少。酸改性后的活性炭对甲醇、甲苯吸附能力有所下降,后经碱改性的活性炭吸附能力均有不同程度的提高。单组分吸附实验时,甲醇穿透曲线斜率要大于甲苯,穿透时间早于甲苯。在多组分吸附过程中会出现甲苯取代甲醇的吸附现象,使得已经被吸附的甲醇发生脱附,此时甲醇的出口浓度大于进口浓度,形成峰值效应。     

成型工艺条件对活性炭甲烷吸附性能的影响

以ＫＯＨ活化的粉状高比表面积活性炭为原料,羰酸甲基纤维素为粘结剂,制得了一系列高比表面积成型活性性炭,考察了成型压力、粘结剂添加比例及热处理等重要成型工艺条件对型炭甲烷吸附性能的影响。     

微波辐射二氧化碳法制备烟秆基颗粒活性炭

研究了以烟秆废弃物为原料,木焦油为主的复合黏结剂,采用微波辐射二氧化碳法制备颗粒活性炭的可行性．系统探索了微波功率,活化时间以及二氧化碳流量对颗粒活性炭吸附性能和产率的影响,得到了微波辐射二氧化碳法制备颗粒活性炭的最佳工艺条件：微波功率700W,活化时间70min,二氧化碳流量0．15L／min．用此工艺条件制得的颗粒活性炭,碘吸附值为960．30mg／g,亚甲基蓝吸附值13mL／0．1g,产率为43．37％．同时,测定了该颗粒活性炭氮气吸附,通过BET法计算了活性炭的比表面积,并通过DFT表征了活性炭的孔径结果．结果表明,该活性炭为微孔型,BET比表面积为986．65m^2／g,总孔容为0．5152mL／g．     

Adsorption characteristics of methyl mercaptan, dimethyl disulfide, and trimethylamine on coconut-based activated carbons modified with acid and base

The influence of surface modification of activated carbon on the adsorption of methyl mercaptan (MM), dimethyl disulfide (DMDS), and trimethylamine (TMA) was investigated by treatments with 1N-HNO₃ solution and 1N-NaOH solution. The surface modifications changed the concentrations of functional groups on the surface of activated carbon. Also, the surface modifications changed breakthrough time and equilibrium adsorption capacity of MM, DMDS, and TMA. The adsorption capacities of MM and DMDS were increased by acid treatment, but decreased by base treatment. On the other hand, the adsorption capacity of TMA was decreased by both acid and base treatments. But the difference ranges of equilibrium adsorption capacities according to acidity and basicity of the surface were relatively small.     

The Properties of Activated Carbon Made from Waste Newsprint Paper

Activated carbon is a porous material made by activation of carbon materials, such as coal, by steam or carbon dioxide gas to form numerous micropores on the surface which gives the material high adsorption characteristics and it is widely used as a purifier for water and air. In this research, to develop a new use for waste paper, activated carbon was prepared from waste newsprint paper and its adsorption characteristics were measured. As a result, activated carbon with an iodine adsorption capacity of 1310 mg/g, a methylene blue adsorption capacity of 326 mg/g and a specific surface area of 1000 m2/g was obtained. These adsorption capacities were almost the same as ordinary activated carbon on the market.