活性炭孔隙结构在其丙酮吸附中的作用

为了探讨活性炭孔结构对其吸附的影响,分别用氮气绝热吸附、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR),对活性炭表面物化性质进行表征。并以丙酮为吸附质,在温度为298.15 K下进行静态和动态吸附实验,研究丙酮在活性炭上的吸附平衡、吸附动力学与吸附能。结果表明:活性炭样品的丙酮饱和吸附容量与活性炭的比表面积、总孔容有正相关关系。孔径在1.67~2.22 nm之间的孔容和丙酮吸附量之间存在较好的线性关系,且线性斜率随丙酮浓度增加而变大。丙酮吸附行为符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程式。活性炭的孔是丙酮吸附速率主要制约因素,各吸附阶段吸附速率主要制约因素分别为:快速吸附阶段为微孔、中孔,颗粒内扩散阶段为微孔,吸附末尾阶段为中孔。丙酮在活性炭表面的覆盖率是丙酮分子与吸附剂内吸附位的作用结果,孔结构不同,吸附位分布不同,丙酮表面覆盖率小的活性炭吸附能大,表明活性炭孔结构对其吸附能产生影响。     

过渡族金属对球形活性炭孔结构与吸附性能的影响

通过在线型酚醛树脂中添加氯化亚铁、氯化钴、氯化镍 ,成功制备出 3种具有不同孔结构的球形活性炭 ,利用氮吸附法和液相吸附对所制备活性炭的孔结构及吸附性能进行了研究。结果表明 ,添加过渡族金属加快了炭 -水反应的速率 ,其中铁的作用最大。添加铁的试样具有 3～ 5 nm及 10～ 10 0 nm之间中孔和大孔 ;添加镍的试样具有 2 0～ 10 0 nm之间的中孔和大孔 ;添加钴对中孔的发育没有明显作用。添加铁的试样对肌酐和维生素 B1 2 的饱和吸附量最大 ,添加镍的试样次之 ,添加钴的试样最小     

煤质颗粒活性炭对染料废水中苯胺的吸附性能及机理

 研究煤质颗粒活性炭对苯胺的吸附性能及机理对染料废水中大量苯胺类污染物的去除具有重要的技术支撑作用。开展了炭投加量/化学需氧量（COD）、不同浓度、吸附时间及pH值的煤质颗粒活性炭对苯胺的吸附实验,绘制吸附等温线及吸附动力学曲线。结果表明在单因素条件下,随着炭投加量/COD增加,废水中苯胺污染物去除率逐渐上升,且当炭投加量/COD大于4.5时,去除率上升幅度较小,考虑运行经济成本,建议最优炭投加量/COD取4.5;苯胺初始浓度越大,单位吸附量增大,去除率降低;吸附时间越长,吸附量与去除率均上升;pH值在1~4时,去除率及吸附量逐渐上升,当pH值为5时苯胺去除效果最好,随着pH值继续上升,去除率及吸附量有下降趋势。Langmuir等温线方程拟合度高达0.99,苯胺在煤质颗粒活性炭表面发生单分子层吸附;Freundlich等温线方程特征常数小于0.5,为0.33,煤质颗粒活性炭对苯胺有较强吸附性;吸附过程符合准二级动力学特征,说明煤质颗粒活性炭对苯胺吸附作用力强,饱和煤质颗粒活性炭再生方式应采取热再生;根据Weber-Morris方程特征曲线,依次发生了表面吸附、粒子内扩散及内表面吸附3个阶段吸附过程,水中有机物去除速度在表面吸附阶段最快,说明煤质颗粒活性炭比表面积为吸附效果的主要影响因素,而微孔数量的影响较小。     

煤基大孔活性炭的制备及表征

以宁夏太西煤和乌兰煤为原料,通过适当的制备工艺合成出具有较高比表面积的大孔煤基活性炭,并用物理吸附仪和扫描电镜进行了表征．结果表明,化学活化法制备的活性炭中微孔所占比例较大而大孔相对较小．物理活化法制备的活性炭中虽然含有相当数量的微孔,但大孔所占比例显著提高,而且平均孔径随着原料中乌兰煤质量分数的增加而增大．扫描电镜分析表明,当乌兰煤质量分数为15％时,活性炭颗粒整体活化效果较好,大孔孔径分布均匀,其原因可能与太西煤和乌兰煤协同活化机制有关．’     

氯化锌活化大麻布活性炭纤维的孔结构

以大麻布为原料,氯化锌为活化剂,在不同活化温度下制备大麻布活性炭纤维样品。采用低温氮气吸附和密度函数理论(DFT)等对样品的孔结构和表面能量分布等表面织构特征进行了研究。结果表明,样品BET比表面积随活化温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,800℃时达到最大值915 m2/g;样品是典型的微孔材料,孔分布集中于2 nm以下的微孔范围内,只有极少部分的中孔,基本没有大孔;样品的表面能量分布较宽,为不均匀性表面;随活化温度的升高,样品碘吸附量呈先增大后减小的变化趋势,与微孔孔容、总孔容以及由BET比表面积的变化趋势一致。     

活性炭改性对滤嘴吸附性能的影响

采用物理吸附仪对活性炭孔结构及比表面积进行表征,运用Boehm滴定法分析了活性炭改性前后表面酸性和酸性分布,并用X射线能谱仪对活性炭氧化改性前后氧元素含量进行了半定量分析,以期揭示活性炭物理、化学性质对滤嘴吸附性能的影响。研究结果表明:随着滤嘴中活性炭添加量的增加,滤嘴对烟气的吸附性能越高,在不显著增加香烟吸阻的前提下,选择30mg/g为滤嘴中活性炭最佳添加量;活性炭比表面积越高、孔容越大、酸性越强,滤嘴对香烟主流烟气的吸附性能越好。与普通醋酸纤维滤嘴相比,HNO3改性活性炭的滤嘴对尼古丁和焦油的吸附能力分别提高25.6%和8.8%。     

中微孔活性炭负载铂催化剂制备及其催化降解乙醇性能

分别以具有中微孔、微孔和中孔的颗粒活性炭为载体,制备Pt负载的铂炭催化剂.使用BET、SEM、XPS、TEM等对所制备的材料进行物性结构表征;使用固定床反应器表征铂炭催化剂对乙醇的热催化降解性能.研究表明,Pt负载量为0.05％(质量分数)、载体具有微孔和中孔混合结构的铂炭催化剂,在280℃时乙醇的降解率为87.81％...     

大麻杆活性炭对染料吸附性能的研究

以天然大麻杆为原料,采用磷酸活化法制备大麻杆活性炭。利用低温氮吸附对样品的比表面积与孔结构进行了表征,并利用亚甲基蓝与甲基橙两种染料对活性炭在液相中的吸附行为进行了研究。结果表明,样品的比表面积与中孔孔容随着活化温度的升高而增大,在500℃时达到最大值1325.73m2/g,随后由于磷酸过度活化导致结构坍塌致使各参数有所降低;在25℃下,大麻杆活性炭对亚甲基蓝与甲基橙的吸附等温线均遵循Langmu ir方程,单层吸附量分别达到471.698mg/g和363.64mg/g,吸附量主要受微孔孔容、染料分子尺寸及染料分子与活性炭表面作用力三者的共同影响。吸附动力学能够很好的符合准二级动力学方程,且亚甲基蓝的吸附速率高于甲基橙。     

基于氮磷废水处理的沸石多孔吸附材料制备

以改性沸石粉体为原料,采用添加黏结剂和造孔剂方法制备多孔颗粒沸石,重点研究了黏结剂种类、用量、造孔剂种类和用量,水添加量等对颗粒沸石散失率及吸附氨氮、磷酸盐性能的影响.结果表明:聚乙烯醇(PVA)黏结效果优于水泥和羧甲基纤维素钠(CMC),造孔剂碳酸氢钠相比较活性炭效果更佳.扫描电镜(SEM)结果发现添加碳酸氢钠后,颗粒沸石孔径增大,孔隙结构得到明显改善.在改性沸石粉体中添加1.2%PVA、4%碳酸氢钠、40%水制备所得颗粒型沸石散失率为0,且具有较高氮磷吸附性能,对水中氨氮、磷酸盐的去除率高达88.55%和83.11%.吸附动力学实验表明,多孔颗粒型沸石对氮磷的吸附更加符合拟二级动力学模型.     

不同种类活性炭对甲苯吸附再生性能研究

研究了不同种类的活性炭样品(原料为椰壳、焦油、木质、果壳)对甲苯的吸附再生性能,分析了温度及活性炭的物理结构性质对甲苯吸附行为的影响。扫描电镜(SEM)、比表面积及孔体积测试、甲苯吸脱附(甲苯-TPD)等表征结果表明,原料为椰壳和焦油的活性炭的甲苯吸附量及吸附强度相对较大,原因可能为微孔结构有利于甲苯吸附。吸附评价结果表明,微孔内甲苯的吸附扩散需要一定的活化温度,原料为椰壳的活性炭吸附性能最好,并且经过10次重复再生实验,其饱和吸附能力仍可达90%以上。     

电化学活化条件对Pt/C催化剂甲醇电氧化催化活性的影响

利用亚硫酸路线和亚锡酸法合成了两种Pt/C催化剂,并利用循环伏安技术,详细地研究了循环伏安高电位和活化方式对Pt/C催化剂的甲醇电氧化催化活性的影响.研究结果表明:在改变高电位的逐步循环伏安活化方式下,不同的Pt/C催化剂的活化存在有不同的最优循环伏安高电位;在最优高电位下,一次性活化方式对亚锡酸法Pt/C催化剂的活化最为有效.不同的活化条件产生不同的催化活性,主要原因在于不同的活化过程形成的最终的Pt的存在形式不一样,致使催化剂对水和阴离子具有不同的吸附能力和吸附速率.     

高锰酸钾改性活性炭的表征及其吸附Cu2+的性能

为提高活性炭对废水中Cu2+的去除效率,用不同浓度的KMnO4溶液,采用静置氧化/冷凝回流法对颗粒活性炭进行改性。采用BET,SEM,FT-IR和XRD等方法对改性活性炭的理化性质进行表征;探讨改性活性炭投加量、pH、吸附时间、温度对吸附Cu2+的影响。研究结果表明:当Cu2+质量浓度为20 mg/L,投加量为5 g/L时,0.01KMnO4-GAC和0.03KMnO4-GAC对Cu2+的吸附去除率分别达到84%和95%,分别是GAC的1.20和1.36倍;吸附剂在5 g/L投加量时,180 min基本达到吸附平衡;3种吸附剂对Cu2+的吸附,随着pH的降低而减少;温度对活性炭吸附Cu2+的影响相对较小。     

磷酸活化汉麻布活性炭纤维的孔结构

以汉麻布为原料,采用磷酸活化法制备了汉麻布活性炭纤维,并利用低温氮气吸附和密度泛函理论(DFT)对样品的孔结构进行了分析。结果表明,随着活化温度的升高,磷酸活化的汉麻布活性炭纤维的BET比表面积和总孔容都呈现先增大后减小的变化趋势。不同方法计算得到的样品比表面积值呈相同的变化规律。样品的孔分布集中在2 nm以下的微孔范围内,既有极微孔又有超微孔,只有少量中孔,基本没有大孔。所有样品的孔径在微孔范围内都呈现多峰分布,孔径≤1 nm和1~2 nm的范围内分别都出现了2个峰值孔径。微孔孔容基本上随活化温度的升高而增加,而中孔孔容的数值则整体上变化不大。样品表面能量分布较宽,并呈现有多个不连续峰值的多峰分布,宽的孔径分布导致宽的表面能量分布和较多的能量峰值,并使吸附位的种类也随之增多。     

Activated Carbon Adsorption Properties of the Residual Matters in Textile Dyeing and Printing Secondary Effluent

The research employed the adsorption isotherm measurement, the batch kinetic adsorption and the rapid small-scalecarbon column test （RSSCT） to find out the characteristics and main impacting factors of＇granular activated carbon （GAC） adsorption, in treating the textile dyeing-printing/polyester alkali de-weighting secondary effluent （TSE）. The adsorption affinities and capacities for the organics surrogated by CODCr, color and UV254 （UV absorbency-at λ= 254 nm） predicted by isotherm, small- seale-fixed bed were discussed. ＇Adsorption rates for CODCr, color and UV254 are much different and carbon particle size dependent. The color adsorption rate and capacity should be taken as the main consideration factors in designing bioactivated carbon filter（BACF）. The breakthrough of GAC adsorption column is mainly influenced by the low MW readily adsorbable organics in TSE. UV254, is a good adsorption breakthrough indicator. The study provides references for BACFs＇ design and operation control in textile secondary effluent （TSE） tertiary treatment.     

介孔分子筛合成温度对负载钴费托合成催化剂性能的影响

在不同温度下合成了MSU-1介孔分子筛，将其作为栽体制备了负载型钴基费托合成催化剂。采用氮气低温吸附、氢气程序升温还原等方法对栽体、催化剂进行表征，并考察了各催化剂的费托合成催化性能。     

Ni/ZSM-5-Al2O3催化剂上润滑油基础油 临氢降凝反应性能研究

以ZSM—5分子筛和拟薄水铝石为原料,硝酸镍为镍源,采用挤条成型及等体积浸渍法制备了不同镍负载量的催化剂。通过N_2吸附-脱附、X射线衍射和吡啶吸附红外光谱等方法对催化剂进行了表征。以加氢裂化尾油为原料,在固定床反应装置上对自制催化剂进行了临氢降凝反应评价。结果表明,负载适量镍可以改善催化剂的孔结构和酸性;在反应温度为280℃、空速为1.0 h~(-1)、氢油比为500、压力为15 MPa的条件下,使用镍负载量为5%的催化剂,可得到凝点为-19℃,收率为62.4%,黏度指数为92的润滑油基础油。     

Treatment of Organic Compounds in Reclaimed Wastewater for Groundwater Recharge

To study water quality problems associated with groundwater recharge, a tertiary treatment process, consisting of coagulation, sand filtration, and granular activated carbon (GAC) adsorption, was used in combination with a simulated soil aquifer treatment. The process significantly improved secondary effluent quality. GAC adsorption reduced organic substances expressed by UV-254, dissolved organic carbon as well as partially adsorbable organic halogens. The results of the Ames test show that the secondary effluent contains a high concentration of mutagens. GAC filtration removed adsorbable organic bromine slightly whereas GAC adsorption removed mutagens effectively. The simulated soil aquifer treatment was able to further reduce UV-254, dissolved organic carbon, and adsorbable organic halogens through biodegradation. Adsorbable organic bromine levels were also reduced by the soil aquifer treatment process. The given reclamation technology used for groundwater recharge is of benefit to the removal of dissolved organic carbon, UV-254, adsorbable organic halogens, and rnutagenicity.     

上流式生物活性炭滤池沿程TTC-DHA生物活性的研究

采用上流式生物活性炭滤池（UBACF）深度处理纺织废水，讨论了滤池内附着生物膜的测定方法，研究了滤池沿程截留生物膜与附着生物膜活性的大小与变化规律。通过TTC-DHA活性实验检测到生物活性炭BAC经脱膜后炭粒存在对脱氢酶的吸附，吸附量同生物膜的总活性大小与活性炭自身的吸附性能强弱有关。活性炭粒吸附有利于提高滤池内的生物活性，特别是炭粒表面生物膜遭到破坏后，炭粒吸附功能有助于保留部分生物活性。研究发现UBACF顶部的BAC同样存在较高活性，利于滤池内难处理有机物的生物降解去除。     

Pilot Study on Nanofiltration Combined with Ozonation and GAC for Advanced Drinking Water Treatment

IntroductionThe conventional process for surface water treatment,which consists of flocculation, sedimentation and filtrationcurrently, had been applied inproducingdrinkingwater formany years. Although this process can remove turbidityand bacteria in surface water effectively, only about from20% to 30% of natural organic matter ( NOM) can beeliminated. When the purified water is disinfected bychlorination, these NOMs may react with chlorine. As aresult some dis…