活性炭材料的孔径结构对SO_2吸附性能的影响

为了研究在常温下活性炭材料孔径结构及材料形态对SO2吸附性能的影响,以5种不同孔径结构的沥青基活性炭纤维及活性炭颗粒为材料,通过吸附动力学模型的拟合,考查了活性炭孔径结构及材料形态与SO2吸附速率的关系.结果表明:较小的微孔径结构更有利于SO2的吸附;不同孔径结构的活性炭材料对SO2的吸附均符合Bangham动力学过程,活性炭纤维的吸附速率随孔径的增大而增大;活性炭颗粒因其形态结构的差异,吸附速度较活性炭纤维慢,吸附效果相对较差.     

掺氮TiO_2-活性炭复合吸附材料的制备与性能

通过浸渍法将制备的掺氮TiO2光催化剂负载到活性炭上制备掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料,并对其吸附特性、可见光催化活性以及再生性能进行研究.结果表明:掺氮TiO2光催化剂具有较大的比表面积与良好的可见光吸收性能;活性炭对低浓度甲醛气体具有良好的吸附性能;掺氮TiO2的负载对活性炭颗粒的吸附性能影响甚微;掺氮TiO2-活性炭复合吸附材料具有优越的可见光再生性能,它实现了对低浓度挥发性有机化合物的吸附和光催化分解解耦,提高了活性炭的循环利用性能.     

微波辐射-ZnCl2活化柚子皮制备活性炭

以废料柚子皮为原料,ZnCl2为活化剂,采用微波辐射法制备了活性炭．采用正交实验研究了活化剂浓度、微波功率和活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响．同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的Na吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团,采用扫描电镜观察了样品的表面形貌．结果表明：ZnCl2质量浓度为50％,微波功率为850W,活化时间为8min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为1024mg／g;亚甲基蓝吸附值为160mL／g,产率为34．5％;比表面积为1490mm／g,总孔容为1．574cm^3／g,平均孔径为4．225nm．该活性炭为中孔型,比市售活性炭有更加发达的孔隙结构及更多的表面含氧基团,吸附性能优于市售活性炭．     

化学活化和化学-物理联合活化制备石油焦基活性炭

以石油焦为原料,采用化学活化和化学-物理联合活化2种活化工艺分别制备超级电容器用活性炭材料CA和CB。采用N2吸附法表征活性炭材料的BET比表面积及孔隙结构;通过恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等电化学测试方法,对2种活性炭在有机电解液中的电化学特性进行研究。研究结果表明,CA具有较高的收率、振实密度以及BET比表面积,分别可达61.28%,0.35g/cm3和2760m2/g;CB具有较高的中孔率和平均孔径,分别为24.1%和2.3nm;在充放电电流密度为1A/g时,CA的质量比电容量为137.8F/g;而CB表现出较好的功率特性,在20A/g时,质量比容量仅比1A/g时的质量比容量衰减4.7%。     

活性炭在超声条件下碱洗和改性及对CO2的吸附研究

实验以椰壳颗粒活性炭为载体,活性炭在超声条件下经过碱洗后负载改性,用于吸附CO_2气体.研究在碱洗过程中的碱洗液浓度和超声时间对活性炭的清洗作用的影响,以及在改性过程中的搅拌时间、超声时间、改性剂对改性活性炭的吸附性能的影响,并采用热重分析、比表面积和孔径分析对碱洗后的活性炭、改性活性炭进行表征.结果表明:活性炭的碱洗条件是5 mol·L-1的KOH溶液,超声时间120 min;改性条件是搅拌时间30 min,超声时间100 min,10%(质量分数)的碳酸钾作为改性剂,对CO_2气体的吸附量达到1.5 mmol·g~(-1).研究表明:超声能够促进碱洗液在活性炭孔道中的分散效果,进而增强对活性炭的清洗作用;超声能使改性剂在孔道中良好分布,提高改性活性炭对CO_2气体的吸附性能.改性过程中,超声时间过长会导致孔道坍塌并颗粒破碎,致使吸附性能下降.     

吸附有机气体饱和废活性炭热再生的实验效果

采用热处理方法对多次再生饱和废活性炭进行再生处理,研究确定温度800℃、保温时间60 min为吸附有机气体饱和废活性炭热再生最佳条件.此条件下,再生活性炭碘吸附值为329.69 mg/g,亚甲基蓝吸附值为83.95 mg/g,与新活性炭相比,碘吸附性能和亚甲基蓝吸附性能恢复率分别为70.03%和68.83%.通过对再生活性炭表征,探讨了热再生过程活性炭结构及性能变化.红外表征显示经热再生处理,活性炭C=C基团和C—O基团消失,表明吸附质成功实现脱附;XRD和孔隙分析则表明热再生处理能改善活性炭的石墨化程度,被吸附质覆盖、堵塞或填充的微孔会被释放还原,增加微孔数量和比例,再生后活性炭平均孔径由6.85 nm降低至2.26 nm、比表面积由520.67 m~2/g提高到1143.43 m~2/g、孔容由0.21 cm~3/g增加到0.39 cm~3/g,吸附性能得到很大改善.     

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

采用常压流动吸附法研究了活性炭吸附剂在二氧化碳/氮气体系中对二氧化碳的动态吸附性能,比较了其吸附量、吸附穿透曲线和吸附性能的差异,研究了活性炭的比表面积、孔径分布及表面官能团对其二氧化碳吸附性能的影响。结果表明,原料煤的性质影响活性炭对二氧化碳的吸附性能;二氧化碳的吸附量与吸附剂的比表面积、孔径分布有关,但孔径分布是主要的因素。吸附剂的孔径分布在0.5～1.7nm范围内时,有利于对二氧化碳的吸附;经多次循环吸脱附后,吸附剂对二氧化碳的吸附量略有减小并达到恒定值,孔容小和孔径分布窄的吸附剂的吸附量衰减较快。     

活性炭孔结构的混合碱改性

具有较大比表面积的且以微孔孔隙居多的活性炭对气体小分子具有较好的吸附性能,以椰壳活性炭为原料、KOH/NaOH为活化扩孔剂,考察了温度、时间以及KOH与NaOH的质量比对活性炭孔隙结构的影响,使用N2在77 K下对产品活性炭进行表征测试。表征结果表明,当m(KHO)∶m(NaOH)为4∶1、溶液浓度为50%时,活性炭在600℃下活化4 h所得的活性炭产品平均孔径最大。对比HK模型和DFT模型对微孔活性炭孔径分布的分析结果,表明DFT模型更符合实际情况。经过孔结构改性的活性炭对CH4与CO2吸附能力均有提高。     

H2SO4/H2O2改性玉米秸秆活性炭对甲苯吸附性能的影响

利用玉米秸秆制备活性炭,并对其进行H2SO4/H2O2改性;再运用BET模型和Boehm滴定法测定活性炭孔隙结构和表面性质,研究其改性前后对甲苯的吸附性能、脱附性能、表面性质和孔隙结构的变化。结果表明,经H2SO4/H2O2改性后,活性炭表面酸性官能团含量提高150.4%,碱性官能团含量基本不变,比表面积与孔容降低,对甲苯的吸附量降低。     

固定床活性炭脱硫动态传质过程分析

对活性炭法烟气脱硫技术中SO2在活性炭催化剂中的传质过程进行分析,提出固定床SO2有效传质速率的概念,并建立相应的数学模型.以微孔扩散动力学方程为依据,对不同类型活性炭的SO2粒内扩散系数和内表面利用率进行了测定.结果表明,微孔型活性炭的SO2粒内扩散系数小于中孔型活性炭;活性炭的SO2粒内扩散系数在水洗脱附条件下降至无水情况时的34%~47%;粒内扩散阻力是活性炭的活性位大量失效的原因;小颗粒活性炭的内表面利用率高于大颗粒活性炭.     

CuUSY分子筛制备及其吸附脱硫性能研究

以USY分子筛为基体,通过离子负载改性制备负载有Cu2+的USY分子筛,并对其进行X射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)和N2吸附比表面积(BET)等表征分析。以噻吩-石油醚体系为模型化合物,考察硝酸铜质量分数、离子交换时间以及焙烧温度等制备条件对吸附剂吸附性能的影响以及吸附时间、吸附温度和吸附剂用量对吸附剂脱硫率的影响。结果表明:离子交换时间为72 h、硝酸铜质量分数为16.5%、焙烧温度为500℃时吸附剂的脱硫效果最好;在原料10 mL、吸附剂用量0.4 g、吸附时间30 min、吸附温度40℃的条件下,吸附剂的脱硫率达到74.6%;CuUSY分子筛的吸附动力学符合准二级速率方程,平衡吸附容量q2=0.1116,初始吸附速率k2=0.013 g.(mg.min)-1。     

纤维素黄原酸酯对水中Ni~(2+)离子的吸附研究

采用脱脂棉与二硫化碳反应制备纤维素黄原酸酯,并对含镍离子的废水进行吸附研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值以及吸附剂用量等因素对吸附率及吸附量的影响.结果表明,当吸附温度为50℃、吸附时间为2h、溶液pH值为8.0、吸附剂用量为2.0g时,纤维素黄原酸酯对镍离子吸附量可达26.11mg/g,吸附率97.18%.纤维素黄原酸酯对镍离子的吸附效果较好而且纤维素黄原酸酯的制备工艺简单,是一种高效、价廉的水处理剂.     

吸附强化异构反应过程分析

提出以吸附强化可逆异构反应的变压循环过程,构建了平衡条件下的模型,考虑了线性和扩展Langmuir两种类型的吸附等温线。根据模型计算反应所能达到的转化率,结果表明脱附物料中反应物的转化率显著高于反应平衡转化率。考察了脱附物料转化率的变化规律,当采用线性吸附等温线时,只有选择性系数、吸附压力和脱附压力的取值对转化率有影响：脱附物料转化率随选择性系数增大而增大,极限值为1;脱附物料转化率随吸附压力增大而增大,极限值为α_B/AK_p/（1+α_B/AK_p）。当采用扩展Langmuir等温线时,饱和吸附量Q_m的取值不影响脱附物料转化率,而Langmuir常数b_B的取值对其有影响。此外还分析了气相与吸附相物料相对比例、脱附过程逆向反应对强化效果的影响。     

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．     

活性炭处理含铅废水的试验研究

铅是一种对人体危害极大的重金属元素,它对水体产生的污染严重影响人类的正常生活。采用活性炭为吸附材料,研究其对废水中铅的吸附作用和机理。研究内容分以下几方面:选用吸附剂粒径、吸附剂用量、搅拌时间、pH、废水浓度以及吸附剂再生等因素对吸附效果影响的探讨。试验结果表明,该活性炭可不选粒径直接使用,活性炭用量为2.0g/100mL,室温下搅拌(110r/min)30min,pH选择6-7,经处理后,废水的铅离子去除率最高可达99.3%,剩余浓度是0.08mg/L,低于《国家污水综合排放标准》(GB25466-2010)的一级标准。     

腐植酸钠复合吸附剂的制备及其脱硫性能

采用浸渍法,制得腐植酸钠/氧化铝复合脱硫剂,研究其负载氨水前后的脱硫性能.利用傅里叶红外变换光谱仪、扫描电镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪对吸附剂样品的表面成分和结构、晶相组成进行了分析.结果表明,负载腐植酸钠后,在氧化铝纤维表面会形成一层腐植酸钠膜,可以提高载体氧化铝的脱硫性能.腐植酸钠/氧化铝浸渍氨水后,腐植酸钠膜在脱硫过程中起重要作用,对氨水有较强的吸附和保持力,可以减少氨损,长时间保持较高的SO2转化率.脱硫后的产物可以从氧化铝上洗脱,制成以硫酸氨、腐植酸铵、腐植酸钠为主要成分的复合肥,同时氧化铝纤维也可实现循环使用.     

GD-46大网格聚合物吸附剂的研制和应用

本文介绍苯乙烯-二乙烯苯系列非极性大网格聚合物吸附剂GD-46的合成规律、物理性能、它对赤霉素(920)、螺旋霉素等生物活性物质的吸附能力。结果表明,吸附能力比日本的Diaion HP-20高4%(静态吸附容量)和10.5%(动态吸附容量),在选择性吸附性能上也优越。为吸附法提取有关生物活性物质(赤霉素、螺旋霉素等)提供了优良分离介质。     

夏威夷果壳活性炭的制备及U(VI)去除机理研究

研究以氢氧化钾(KOH)为改性剂制备夏威夷果壳活性炭去除U(VI)。除铀机理为吸附剂活化过程中增加了醚基、羰基、羧基的含量和比表面积,实验最大吸附量为9.63 mg/g、去除率94.6%。动力学分析表明吸附过程化学吸附优于物理吸附,吸附等温线分析表明吸附过程既有单分子层吸附又有多层吸附且反应容易进行,热力学分析表明吸附过程是自发的吸热反应。     

天然铝土矿物除氟剂吸附性能研究

文章研究以天然铝土矿物为原料制备的除氟剂的吸附性能及其影响因素,静态吸附实验以及对吸附动力学、热力学的理论分析表明:除氟剂的吸附容量在pH值低于6.0时保持稳定,而高于6.0时随pH值升高而降低,故其最优pH值应为6.0左右;在初始F-质量浓度介于5 ～100 mg/L之间的研究范围内,吸附容量随F-初始浓度呈线性增长;随除氟剂投加量的增大,被吸附的F-量增加,但单位吸附剂的吸附量减少;在反应的前30 min 吸附速度比较快,随着时间的延长,吸附速度放慢,故吸附时间应控制在15～30 min之间较为适宜;铝土矿除氟剂对氟离子的吸附作用符合拟二级反应方程,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型.     

活性炭纤维与柱状活性炭用于烟气脱硫的对比实验

在活性炭法烟气脱硫工艺中，为了有效地提升系统运行的综合性能，通过实验将活性炭纤维（ACF）与普通的柱状颗粒活性炭（GAC）的各项特性进行了对比，实验结果表明，在同样的工作条件下，ACF的吸附系数比GAC提高16．6倍，损耗减少到GAC的1／14，脱附效率棕达一99．8％以上，证明了采用ACF作为工质可以大大送还和吸附剂用量，显著降低补充新工质的次数，减少设备的投资和运行费用，因而使活性炭法烟气脱硫系统在运行的经济性，可靠性和持久性方面均具有比较明显的优势。