芝麻壳活性炭的制备及热力学特性研究

本文采用高温活化芝麻壳制备活性炭,利用正交实验法,探讨活化剂分别为氢氧化钾与碳酸钾时,活性炭的最佳制备方案。通过扫描电子显微镜观察所制备活性炭的表面形貌,利用热分析仪对活性炭进行热力学分析,采用分光光度计测定所制备活性炭的亚甲基蓝吸附值,并用国标方法测定出碘吸附值。结果表明,以氢氧化钾为活化剂得到的活性炭,其孔洞多为微孔和中孔,亚甲基蓝最大吸附值为327.27mg·g~(-1),碘吸附值为1842.78 mg·g~(-1);以碳酸钾为活化剂得到的活性炭多为大孔,亚甲基蓝最大吸附值为81.08mg·g~(-1),碘吸附值为822.81mg·g~(-1)。     

KOH活化芒果核制备活性炭及其吸附性能研究

以芒果核为原料,氢氧化钾溶液为活化剂制备芒果核基活性炭。结果表明,芒果核基活性炭的最佳制备工艺条件为:活化剂氢氧化钾溶液浓度2 mol/L,活化时间80 min、活化温度600℃、碳化温度350℃,在此工艺条件下制备的芒果核活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为1 489.26和193.71 mg/g。芒果核活性炭吸附剂对重金属Cd~(2+)和Cu~(2+)具有一定的吸附能力,其饱和吸附量分别为26.15和38.25 mg/g。采用扫描电镜对产品的表面形态进行分析,发现其具有丰富的不规则孔隙结构。     

氢氧化钾活化烟杆制造活性炭及表征

以烟杆为原料,氢氧化钾为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了对活性炭得率和吸附性能的影响的主要因素,得到了最佳工艺条件,所制活性炭碘吸附值为1198.27 mg/g,亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准的3倍。还测定了该活性炭的氮吸附等温线,通过H-K方程和密度函数理论表征了活性炭的孔结构,其结果与电子探针和透射电镜分析的活性炭微观结构相一致。     

不同活化法制备的焦化除尘灰基活性炭的性能比较

采用焦化除尘灰为原料,分别用水蒸气和KOH为活化剂制备焦化除尘灰基活性炭,并对所制的活性炭进行碘吸附值、BET比表面积、孔径分布、孔容以及表面形貌测试。实验结果表明,采用KOH活化法制备的活性炭吸附性能强于采用水蒸气活化法制备的活性炭。氢氧化钾活化法制备的活性炭为中孔孔型,BET比表面积达275.51 m2/g。     

稻壳基活性炭的制备及其孔隙结构分析

本文采用常规加热法制备稻壳基活性炭,利用正交实验方法,探讨了分别以氢氧化钾、碳酸钾为活化剂时活性炭的最佳制备方案.通过扫描电子显微镜观察所得活性炭的表面形貌,利用热分析仪对稻壳原料进行了热力学分析,利用分光光度计测定活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值.结果表明,采用氢氧化钾为活化剂得到的活性炭,孔洞多为小孔,其亚甲基蓝最...     

不同活化剂对煤质活性炭孔隙结构影响

选取新疆呼图壁煤和山西大同煤为原料制备活性炭,研究不同活化剂对煤质活性炭孔隙结构的影响。根据煤样热重分析结果分别制备优质的炭化料,分别选取H_2O(g)活化与CO_2活化制得活性炭。活性炭的吸附性能以碘吸附值及亚甲蓝吸附值表征,活性炭的孔隙结构以N_2吸附-脱附等温线解析得到。试验结果表明:新疆呼图壁煤与山西大同煤采用H_2O(g)活化与CO_2活化制备的活性炭,其吸附性能及孔隙结构均较为优良,且受活化剂影响显著。相比H_2O(g)活化,CO_2活化促使活化反应缓慢有效地进行,有利于制得吸附性能、孔容积、比表面积与微孔结构均较为优良的活性炭。H_2O(g)活化有利于制得中孔结构发达、微孔孔径更为细小的活性炭。研究结果同时验证了通过选取不同的活化剂,可进行煤质活性炭孔隙结构的调变。     

山竹果壳活性炭的制备及其对Cu(Ⅱ)离子吸附性能研究

以农业剩余物山竹果壳为原料,采用氢氧化钾(KOH)为活化剂制备活性炭。利用正交实验(L_(16)(4~4))确定活性炭的最佳制备工艺。并以活性炭为吸附剂,采用单因素变量法,研究Cu(Ⅱ)初始浓度、溶液pH值、吸附温度、吸附时间对活性炭吸附性能的影响,探究其等温吸附过程和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir模型能更好的描述活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附过程,最大吸附量为18.15 mg/g;吸附动力学可用准二级动力学方程来拟合,其相关系数为0.9987。     

不同活化剂对石油焦基活性炭孔结构的影响

以石油焦为原料 ,Na OH,KOH和 Na2 CO3 为活化剂制备活性炭 ,采用氮气吸附考察了不同活化剂对活性炭的比表面积、中孔和微孔孔径分布、孔容积及平均孔径等孔结构的影响 .结果表明 :KOH活化制备的活性炭包含 1 nm的微孔和 4nm的中孔 ,总孔容 0 .648cm3 /g,比表面积大 ;Na OH制备的活性炭以 1 nm的微孔为主 ,占总孔容 ( 0 .1 65 cm3 /g)的 98% ,平均孔径 1 .83nm;Na2 CO3 制备的活性炭以 4nm的中孔为主 ,占总孔容 ( 0 .1 43cm3 /g)的 68.5 % ,平均孔径 3.42 nm,比表面积小 .3种样品的孔径都呈现出多峰分布特征 .KOH和 Na2 CO3 活化制备的活性炭的 N2 吸附脱附曲线属于 型 ,Na OH活化制备的活性炭吸附脱附曲线属于 型 .     

脱油沥青基活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附性能研究

以脱油沥青为原料,采用氢氧化钾活化法制备了比表面积高达3245m~2/g的活性炭。样品的表征利用X-射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM),利用样品活性炭对亚甲基蓝的吸附研究其吸附性能。结果表明:焙烧温度为800℃、氢氧化钾与脱油沥青的质量比为5:1条件下制备出的活性炭样品,有更丰富的中孔结构。脱油沥青基活性炭亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型;提高活化温度,活性炭对亚甲基蓝吸附容量可明显提高,最大吸附容量Q_m可高达518.1 mg/g。     

油茶壳基中孔活性炭的表征与孔结构研究

以广西百色油茶壳为原料、磷酸为活化剂,分别采用马弗炉加热和微波加热炭化-活化一步法制备了油茶壳基中孔活性炭,测得其碘、亚甲基蓝吸附值分别为969.87 mg g 1、279.55 mg g 1和1015.34 mg g 1、225.56 mg g 1。使用物理吸附仪在77.4 K下测定其N2吸附-脱附等温线,相对压力在0.4~1,氮吸附曲线具有明显的脱附滞后环。采用αs-plot法研究孔结构,BET法与BJH法计算比表面积和孔径分布,结果表明两种活性炭中孔率分别为75.3%、84.3%,孔径集中分布在1.4~5 nm。探讨了微波活化对活性炭孔结构的形成的影响,认为与传统活化相比,微波活化活性炭所含口小腔大型孔更多。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对活性炭进行表征,分析了活性炭的表面形貌和微观结构。     

新型活化剂制备榛子壳活性炭

使用榛子壳为碳源,本研究是使用两个不同的活化剂联合使用制备榛子壳活性炭。使用BET表征其孔隙结构,使用扫描电镜表征其外貌,使用能谱表征元素含量。结果表明:使用硝酸锌和氢氧化钾联合活化剂生产的榛子壳活性炭具有较高的比表面积和介孔孔径;使用硝酸锌和氢氧化钾联合活化剂生产的榛子壳活性炭比表面积随温度的上升比表面积增加;最高表面积可达2 380 m2/g。     

酚醛树脂基微孔活性炭的制备及表征

以酚醛树脂为原料,氢氧化钾为活化剂,采用炭化活化一步法工艺制备酚醛树脂基活性炭.采用TG-DTA、FTIR、N2-BET等表征手段对炭化活化过程、表面官能团、比表面积和孔结构进行了测试和分析.结果表明:碱脂比为2:1,活化温度为750℃,活化时间为60 min工艺条件下制备的酚醛树脂基活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附值分别为186 mL·g-1和1 417.96 mg·g-1;所制备的活性炭以微孔为主,其比表面积为1 667 m2·g-1,孔容1.182 cm3·g-1.平均孔径1.835 nm.     

基于生物质活性炭对煤层气中CH4/N2的吸附分离性能研究

为了制得性能良好的吸附剂材料,本实验以氢氧化钾为活化剂,改用山楂树枝为碳源并通过一步炭化法制备得到用于分离CH4、N2的活性炭材料,以期提高对CH4/N2吸附分离性能.实验过程中通过考察不同KOH浓度对活性炭孔结构、表面性质及CH4/N2吸附分离性能的影响,并结合一系列表征手段探究样品对CH4/N2吸附分离性能的影响因...     

磷酸活化烟草杆制备中孔活性炭的研究

以烟草杆为原料,以磷酸为活化剂,采用一步炭化法制备了活性炭。采用正交实验研究了磷酸质量分数、浸渍时间、炭化温度及保温时间对活性炭得率和吸附性能的影响,在最佳工艺条件(磷酸质量分数30%,浸渍时间48 h,炭化温度750℃,保温时间20 min)下,所制备的活性炭其碘吸附值为889.36 mg/g,亚甲基蓝吸附值为21.5 mL/(0.1 g),得率为36.90%。同时测定了该活性炭的液氮吸附等温线,并通过BET、H K方程、D A方程和密度函数理论(DFT)表征了活性炭的孔结构。结果表明,该活性炭为中孔型,BET比表面积为892 m2/g,总孔体积为0.467 8 mL/g,微孔占总孔体积的37.06%,中孔占62.85%,大孔占0.07%。最后采用电子探针和透射电镜分析了活性炭的微观结构,其结构与氮吸附测定的结果较为一致。     

基于酚醛树脂的超高比表面积中孔活性炭的研究

以酚醛树指为原料,氢氧化钾为活化剂,制备酚醛树脂基超高比表面积活性炭。采用正交实验考查了制备工艺中炭化温度,碱炭比,活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响,确定了超高比表面积活性炭的制备最佳工艺。利用TG—DTA对热解过程中树脂的炭化活化行为进行了探讨;通过N2-BET对活性炭比表面积和孔结构进行了表征,并简单分析了成孔机理。结果表明：炭化温度400℃,碱炭比为5：1,活化温度为750℃,活化时间为100min时,制备的酚醛树脂基活性炭比表面积为3013m^2·g^-1,孔容1．609ml／g,平均孔径2．135nm,亚甲基蓝吸附值为592mg·g^-1。     

微波制备柚子皮生物质活性炭及其对偶氮染料的吸附

以柚子皮为原料,氢氧化钾为活化剂,建立一种微波制备柚子皮生物质活性炭吸附剂的方法,同时建立该生物质活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学模型,研究其吸附动力学。结果表明,活化剂浓度为25%,浸渍时间24 h,活化时间3.5 min的工艺条件下,制得的生物质活性炭的比表面积为523.34 m~2/g,总孔容为0.32 cm3/g,平均孔径4.64 nm。柚子皮活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich等温线模型,属于二次动力学吸附,吸附量为16.56~35.95 mg/g。在此基础上我们将制备的柚子皮活性炭应用于偶氮染料的吸附,以中性红和结晶紫为代表,相应的吸附量分别为239.95 mg/g和456.30 mg/g,吸附率均可达到90%以上,具有实际应用价值。     

稻壳基活性炭电极材料制备及其电化学性能研究

以稻壳为原料,氢氧化钠为活化剂,制备活性炭.进一步将该活性炭作为电极材料,以氢氧化钾溶液为电解液,组装超级电容器.采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等手段,分析了不同活化温度对活性炭的比表面积及孔结构的影响,并利用恒流充放电、循环伏安等方法研究了电容器的电化学性能.结果表明:800 ℃活化下活性炭的比表面积最佳,为2760 m2/g,孔结构发达.此条件下,在6 mol/L的KOH电解液中,活性炭电容器比电容达267.2 F/g,等效内阻仅2.2 Ω,倍率性能好.经过5000次循环后,其电容保持率仍有83.7%,表明该稻壳基活性炭电极具有优异的充放电可逆性和循环稳定性.     

毛豆荚活性炭的制备及对亚甲基蓝的吸附研究

采用毛豆荚为生物质来源,氢氧化钾为活化剂制备活性炭吸附剂,通过扫描电镜、比表面积测定、傅里叶红外光谱和X射线衍射等对样品进行表征。采用批量实验研究了吸附剂对亚甲基蓝吸附的影响因素(p H和吸附时间)、吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学等。结果表明,毛豆荚活性炭具有发达的孔隙结构,比表面积为631.6 m2/g;毛豆荚活性炭对亚甲基蓝有极高的吸附容量,最大吸附量达到1 050 mg/g。毛豆荚活性炭吸附亚甲基蓝的过程符合准2级动力学模型和Langmuir等温线模型,吸附速率主要受颗粒内扩散控制,吸附过程自发进行,属于吸热反应。毛豆荚生物材料制备吸附剂在印染废水处理具备良好应用前景和应用价值。     

协同活化对煤基活性炭物化性能的调控

以太西无烟煤为原料,KOH/NaOH为活化剂,在碱炭比为4:1,800 C活化1 h的条件下,制备高比表面积活性炭.采用N2吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔结构进行了表征,并考察了KOH/NaOH协同活化对活性炭比表面积及孔结构的影响.随着活化剂组成中KOH比例的增加,活性炭的比表面积、孔容、收率增大,孔径分布变窄,表观密度降低,KOH和NaOH作为活化剂有着不同的活化机理,合理地调节活化剂中两组分的比例,可以起到协同活化的作用,能对活性炭的比表面积、孔结构、收率及表观密度等物化性能进行有效的调控.     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。