新型燃煤烟气脱汞吸附剂的研究进展

吸附剂喷入技术是去除燃煤烟气中元素态Hg0的有效方法。详细介绍了各种新型脱汞吸附剂的研究状况,主要包括新型碳基吸附剂、矿物类吸附剂、钙基吸附剂以及金属、金属氧化物吸附剂的制备方法、吸附性能及脱汞机理,并将各种脱汞吸附剂的优缺点做了对比。展望了燃煤烟气脱汞吸附剂研究的发展趋势。     

湿法石灰石/石膏洗涤烟气脱硫工艺技术

烟道脱硫技术主要是在煤燃烧后生成的烟气经过的路途中加装某种吸附剂,使得烟气中的SO_x直接吸附在吸附剂表面(物理吸附),或SO_x同吸附剂中的某些成份进行化学反应,生成固态的硫酸盐炉渣(化学吸附),再通过一定的方式清除排除的方法。烟道脱硫     

铜改性的HY分子筛吸附二苯并噻吩的动态性能

采用等体积浸渍法制备具有不同Cu担载量的CuHY分子筛。用X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱(XPS)技术对吸附剂进行表征。在改进的固定床动态吸附脱硫装置上测定了CuHY吸附剂吸附模拟柴油中二苯并噻吩(DBT)的穿透曲线,并考察了外部因素对吸附剂脱硫性能的影响。采用350℃氮气吹扫的方法对吸附剂进行再生,并比较吸附剂再生前后的吸附性能。结果表明,Cu13HY吸附剂吸附性能优于其他吸附剂,其对DBT的饱和硫容为0.203 5 mmol/g。再生后的Cu13HY对DBT仍具有很好的吸附能力,其饱和硫容与新鲜吸附剂相比仅降低了3%。在改进的实验装置上能测得更为规则的脱硫穿透曲线。动态吸附脱硫的最佳操作条件为常温、常压、液体流速1.0 mL/min。     

载镧羧甲基魔芋葡甘聚糖凝胶微球的吸附除磷性能

采用魔芋葡甘聚糖羧甲基化并负载稀土金属镧的方法制备出载镧羧甲基魔芋葡甘聚糖凝胶微球吸附剂(CMKGM-La),研究了该吸附剂对模拟废水中磷的吸附去除特性,并用SEM-EDX和FT-IR分析技术对吸附剂形貌及吸附机理进行表征和分析。在pH值为4、吸附剂剂量为1 g/L、磷初始浓度为10 mg/L的条件下CMKGM-La凝胶微球吸附剂对磷的最大去除率可达95.45%。CMKGM-La凝胶微球吸附剂去除磷的可能吸附机理是稀土金属镧与磷之间的软硬酸碱相互作用和质子化羟基与磷之间的静电引力。     

吸附分离技术在环境工程中的应用

综述了吸附分离技术在环境保护方面的应用，特别是与吸附分离技术有关的环境任务、吸附剂的性能以及附剂的实际应用．指出今后的研究尽量降低吸附剂的成本和利用分子模拟理论的研究成果，     

多孔含磷氧基聚合物的溶剂热制备及在高酸度下对铀吸附性能的研究

研制在高酸度下能有效分离富集铀的吸附介质对我国核工业健康快速发展具有非常重要的意义。以乙烯基膦酸和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为单体,经溶剂热聚合制备了一种新型的多孔含磷氧基聚合物吸附剂,采用多种表征技术对聚合物吸附剂结构及组成进行了分析,研究了溶液酸度、吸附时间、初始浓度、吸附温度对其吸附铀性能的影响。结果表明,吸附剂在高酸度下对铀的吸附行为符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,在4 mol/L硝酸介质中,吸附剂对铀的单分子层饱和吸附容量为255.8 mg/g。聚合物吸附剂对铀的吸附是自发的吸热过程,升高温度有利于吸附。循环使用5次后,吸附剂对铀的吸附容量未见明显降低。     

燃煤电厂烟气脱汞技术研究进展

针对燃煤电厂脱汞技术从脱汞机理、脱汞成本、脱汞效率、影响因素等方面总结分析了吸附法、化学氧化法和利用现有脱硫、脱硝、电除尘等设备脱汞技术的优缺点及研究进展。吸附法主要集中在吸附剂制备及脱汞效率等方面,脱汞吸附剂包括活性炭、改性活性炭、功能性活性炭、活性炭纤维、飞灰和农作物吸附剂等。化学氧化法主要包括光催化氧化、金属及金属氧化物催化氧化和低温等离子体法等技术,其机理都是促进烟气中H_g~0氧化成更容易脱除的Hg~(2+);利用现有设备和技术控制汞的排放是结合了SCR催化剂、电除尘放电促使H_g~0氧化、除尘器飞灰吸附、脱硫吸收Hg~(2+)的复杂脱汞机理,其脱汞成本较低。研究制备农作物磁性吸附剂和对脱硝催化剂进行改性后结合现有脱汞技术是目前最具发展前景的脱汞技术。     

表面引发原子转移自由基聚合在分离材料制备中的应用

基于固相吸附的分离富集技术在生命、环境、化工、制药等领域具有广泛应用。吸附剂的吸附容量以及选择性对提高目标物的分离富集效率有重要作用。文中拟结合课题组的研究工作,对近年来发展的表面原子转移自由基聚合技术、以及用该技术制备的高容量和选择性吸附剂及其在分离富集中的应用进展进行评述,以期对这一领域发展、研究趋势及寻求新的研究突破点提供帮助。     

多孔硅铝酸盐的制备及吸湿性能

为满足高效旋转式除湿技术的要求,采用水热法制备硅铝酸盐吸附剂,揭示了搅拌时间对吸附性能的影响.通过N2吸附-脱附等温线和TEM、XPS、XRD和FT-IR等测试对吸附剂结构与形貌进行表征,利用动态水蒸气吸附分析仪测试吸附剂对水蒸气的吸附-脱附性能.结果表明:随着搅拌时间的延长,吸附剂的比表面积、孔容和表面硅铝原子比逐渐增大,而平均孔径逐渐减小,水汽吸附性能有所增强,且吸附剂脱附温度仅为360 K,在低湿度(RH≤40%)下的吸附性能强于3A分子筛.     

天然气吸附用活性炭-膨胀石墨复合吸附剂试制

为减弱天然气吸附（ANG）存储过程中的热效应,采取提高吸附剂热导率的技术路线,通过采用正交试验设计法,研制活性炭和膨胀石墨复合吸附剂,并由储罐吸附床典型部位在充放气过程的温度变化,校验复合材料的有效性。结果表明,活性炭比表面积为2074 m2/g时,选择活性炭与膨胀石墨质量混合比例1∶1、膨胀石墨制备时间30 s、制备温度600 ℃、成型压力9 MPa时制备复合吸附剂的热导率最大。设计容积为1385 mL的扁平形储罐,在充放气速率为15 L/min,最大充气压力为3.5 MPa条件下,吸附床填充复合吸附剂时,储罐中心温度波动将减少约12 ℃,应用活性炭-膨胀石墨复合吸附剂能减弱吸附热效应。     

H_(1.6)Mn_(1.6)O_4/PVC纳米纤维膜吸附剂的制备及其锂吸附性能

锂离子筛成型技术对于液态锂资源的工业化提取具有重要意义。本研究采用静电纺丝技术制备了亲水改性的HMO/PVC-PMMA纳米纤维锂离子筛成型吸附剂,研究了成型吸附剂亲水改性前后吸附平衡容量及循环吸附解吸性能的变化,并对HMO进行了吸附热力学及吸附动力学分析。结果表明:HMO粉末符合Langmuir吸附等温方程及伪二级动力学方程,其吸附容量为34.41 mg·g~(-1)。HMO/PVC成型吸附剂中HMO的最佳负载量为20%(wt),最佳吸附时间为12 h,最大吸附量为4.29 mg·g~(-1);HMO/PVC-PMMA成型吸附剂中PMMA的最佳添加量为6%(wt),最大吸附量为18.41 mg·g~(-1),与HMO/PVC成型吸附剂相比HMO/PVC-PMMA的吸附量提升了4倍,表明了亲水性材料PMMA的引入可以有效改善PVC纳米纤维成型吸附剂的吸附解吸性能。     

Ag/TiO2-NaY吸附苯并噻吩热力学和动力学研究

以溶胶-凝胶法制备的TiO2-NaY分子筛为载体,采用浸渍法制备Ag/TiO2-NaY吸附剂,并用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等技术对吸附剂进行表征。考察吸附时间、吸附剂质量、硫初始质量浓度等吸附条件对吸附剂吸附性能的影响,研究Ag/TiO2-NaY吸附苯并噻吩吸附等温线和吸附动力学,计算其热力学参数。结果表明:Ag/TiO2-NaY吸附剂中TiO2主要以锐钛矿型存在,与NaY相比,TiO2-NaY分子筛的骨架结构并未发生明显的改变;在吸附温度50℃、吸附时间180 min、剂油比为0.01 g/mL时AgTY吸附剂的平衡吸附量为1.346%;与Freundlich方程相比,Langmuir方程能更好地反映Ag/TiO2-NaY对苯并噻吩的等温吸附线,拟二级动力学方程能很好地描述苯并噻吩在Ag/TiO2-NaY上的吸附过程。     

盐湖提锂工艺——高镁锂比盐湖锂盐吸附剂研发进展

 据2019年美国地质调查局统计全球已查明锂资源量6200万t,其中59%锂资源分布在盐湖中,而绝大部分盐湖为高镁锂比盐湖,高镁锂比盐湖中锂的提取工艺更难,吸附剂可以一步直接提锂,研发循环性能高、稳定性强、制备高效的高镁锂比盐湖锂盐吸附剂迫在眉睫。根据吸附剂的制备材料和吸附机理不同,将现有吸附剂进行分类,总结了离子筛吸附剂、铝盐吸附剂、天然矿物改性吸附剂发展现状及吸附流程。对比研究发现,天然矿物改性吸附剂具有离子筛吸附剂和铝盐吸附剂提锂的所有优势,制备简单不产生废料,经济、环保、高效,在未来高镁锂比盐湖提锂工艺中应予以重点关注。     

用于废水中重金属吸附的核桃壳吸附剂制备方法研究进展

核桃壳因其具有木质素含量高、质地坚硬且多微孔、有巨大比表面积、产生周期短及产量大、廉价等特点,常被用作去除废水中重金属离子高效的吸附剂。以核桃壳吸附剂制备及应用于废水中重金属离子吸附研究的近5年相关文献为基础,综述了核桃壳的吸附剂的类别和制备方法的研究进展,并指出了对含重金属废水核桃壳吸附处理技术研究的挑战和工业应用的发展方向。研究结果可为核桃壳的资源化利用及工业废水的净化处理提供技术参考。     

有机废水处理中常用吸附剂的应用研究进展

介绍了常用吸附剂的一般特点,总结了常用吸附剂（天然吸附剂,活性炭,碳纳米管,介孔氧化硅,介孔碳等）在有机废水处理中的应用研究现状。展望了利用吸附剂处理有机废水的发展前景。     

球形活性炭和球形树脂对不同VOCs的吸脱附特性研究

为探究多级鼓泡流化床吸附工艺中吸附剂的选择依据,本研究选取3种商业球形吸附剂作为实验材料,分别考察乙醇、乙酸乙酯、环己烷和二甲苯在上述吸附剂上的吸脱附行为,比较分析了吸附剂不同理化性质对吸附特性的影响。实验结果表明:吸附剂孔道结构和表面官能团都会影响吸附质的动态吸附特性,具有更大微孔容积、更小微孔分布的吸附剂对吸附质的动态吸附性能更好;吸附剂的表面官能团类型会对不同吸附质的吸附产生影响。对于实验所考察的4种吸附质,3种吸附剂在脱附温度达到160°C后均可脱附完全,符合实际应用要求。本研究工作对多级鼓泡流化床吸附工艺的开发及吸附剂的选择具有指导意义。     

快速热解对褐煤负载氧化锌吸附剂的调变及脱硫性能的影响

以褐煤为载体前驱体,硝酸锌为活性组分前驱体,利用加压浸渍法和快速热解法制备得到一系列褐煤半焦负载氧化锌吸附剂。借助静态氮吸附仪、原子吸收分光光度计(AAS)、X射线衍射仪(XRD)、和透射电镜(TEM)等技术对吸附剂的物化性能进行表征;采用固定床反应装置对其中温(400℃)煤气脱硫活性进行评价,考察快速热解温度、时间和氮气流量等条件与吸附剂组成、结构特性间的关联以及各因素对吸附剂硫化性能的影响。结果表明,快速热解主要通过调变吸附剂的活性组分相对含量、分布状态及其物理化学结构特性而影响其中温脱硫性能;在热解温度为450℃、热解时间为180min和氮气流量为500mL/min的条件下制得的吸附剂脱硫活性最佳,其穿透时间为1 980min,穿透硫容为7.99g。     

两种炭化核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用在氮气氛围、真空氛围炭化的核桃壳作为吸附剂,研究吸附剂对含Cr(Ⅵ)废水的吸附效果,并采用SEM和FTIR现代技术对吸附剂的表面结构进行表征.实验结果表明,氮气氛围、真空氛围下的炭化核桃壳对Cr(Ⅵ)的去除效果较好,其去除率依次为99.1%、94.8%,其最大吸附量依次为8.751 mg/g、8.480 mg/g.线性拟合结果显示,Langmuir模型能更好地反映吸附过程特征.     

新型硅质吸附剂的合成及对黄酮的选择分离

利用分子印迹技术，以水溶性黄酮芦丁为模板剂与具有专一识别官能团的氯丙基三乙氧基硅烷反应制备出前驱物，然后将前驱物与正硅酸乙酯进行协同水解、凝胶老化和模板剂的洗脱，从而制备出对芦丁具有高效选择性的内置型硅质吸附剂．实验结果表明：该吸附剂具有较高的吸附容量，即使在有与芦丁结构相似的黄酮存在下，对芦丁依然有较高的选择性吸附能力；TEM照片表明该吸附剂具有与印迹分子相匹配的纳米孔洞，而对FTIR光谱分析表明该吸附剂在印迹识别过程有新的化学键生成．     

城市剩余污泥基吸附剂对水中两种喹诺酮类抗生素的去除

以城市污水处理厂剩余污泥为原料, 通过HNO₃活化、NaOH活化以及H₂O₂氧化改性制备吸附剂(sewage sludge-based adsorbent, SSA), 研究其对水中环丙沙星(CIP)和洛美沙星(LOM)的去除及影响因素。采用扫描电子显微镜和傅里叶红外转换光谱对吸附剂表面形貌及官能团进行表征, 采用控制变量静态吸附实验方法, 考察吸附剂投加量、温度、溶液pH和离子强度等因素对吸附剂去除两种抗生素的影响。结果表明: 实验条件下, 经过0.1 M HNO₃活化后的改性吸附剂对两种抗生素的去除效果最好, 改性后吸附剂表面粗糙的结构可为抗生素的吸附提供更多的位点, 表面含氧官能团可以通过形成氢键增强对水中有机物的吸附。当抗生素浓度为10 mg/L时, 吸附剂对CIP和LOM的吸附量分别为8.95和7.28 mg/g, 最高去除率分别为90%和73%。吸附剂对CIP和LOM的吸附过程均符合准二级动力学方程, Langmuir等温方程能够很好地描述吸附剂 对两种抗生素的吸附行为, 主要为单分子层化学吸附。经5次循环使用后, 吸附剂对CIP和LOM的去除率仍可达84%和67%。研究结果可为抗生素污染控制提供一条经济有效的技术途径。