三氯甲烷在三种活性炭床层上的吸附

本文采用固定床吸附法测定了三氯甲烷在三种商用活性炭床层上的吸附透过曲线,并对这三种活性炭的孔结构和比表面积进行表征,研究吸附操作条件对活性炭床层吸附三氯甲烷性能的影响,讨论活性炭孔结构对三氯甲烷吸附性能的影响规律。实验结果表明：随着三氯甲烷入口浓度的降低,活性炭床层填充高度的增加,床层吸附温度的降低,吸附透过时间增加;三种商用活性炭BET比表面积和总孔容大小顺序为：SY-9＞天达＞SY-16,SY-9和天达活性炭的对三氯甲烷的工作吸附容量是SY-16活性炭的1.80和1.43倍,三氯甲烷在活性炭上的吸附主要发生在微孔部分。     

采用活性炭纤维吸附水中三氯甲烷

对活性炭纤维（ＡＣＦ）吸附水中三氯甲烷作了初步探讨，结果表明ＡＣＦ对三氯甲烷的吸附速率较快，吸附平衡时间较短，并且吸附容量的大小与ＡＣＦ的比表面积成正比。     

丙酮在活性炭固定床上的吸附穿透曲线数学模拟

实验测试在15℃下,丙酮以不同进样浓度通过活性炭(CAO／4)固定床的透出浓度(c)和时间(t)的关系．根据测试的实验数据绘制c—t穿透曲线图,通过分析曲线的变化规律,预测穿透曲线关于曲线上“半浓度”点对称,建立数学模型,对模型中的参数进行估计,并用化学工程软件编写模型程序,模拟穿透曲线．本研究中采用相关性法和相对误差分析法分析模拟结果,模拟数据与实验数据的相对误差绝对值小于10％,相关系数值远大于0．95,说明所建立的数学模型适用于描述固定床活性炭吸附挥发性有机物丙酮的穿透曲线．本研究为有机蒸气吸附过程的设计提供了参考．     

活性炭固定床上氯苯气体的吸附过程

研究了氯苯气体在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定,并用过热蒸气对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行关联,得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度。结果表明:吸附温度升高时,总传质系数减小,吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行比较,两者吻合较好。     

改性活性炭吸附二氯乙烷性能

为探讨改性活性炭吸附有机气体性能的影响,商业活性炭分别经过1 mol/L的硝酸、盐酸、硫酸,600,700和800℃处理.通过Boehm滴定、傅式转换红外光谱(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以二氯乙烷为吸附质进行吸附实验研究,结果表明:酸改性样品的表面酸性官能团数量增加,热改性样品的表面碱性官能团数量增加;热改性比酸改性更有效的优化活性炭的孔结构;增大活性炭的理论有效孔容是提高二氯乙烷吸附量的有效途径,表面官能团的增加可以促进活性炭对二氯乙烷的吸附作用.     

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。     

酸改性活性炭吸附甲苯的性能研究

商业活性炭分别经过1mol/L的硝酸、盐酸、硫酸处理.采用Boehm滴定、傅式转换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪对活性炭样品的物化性质进行测试.以甲苯为吸附质,在283K下进行了固定床吸附实验.研究讨论了改性前后活性炭对甲苯的吸附量影响,计算了相应的动力学参数和吸附能.结果表明:酸改性可以增加活性炭表面酸性官能团的总数量;改变孔径分布.酸改性活性炭对甲苯的吸附量大小顺序为:N-AC,S-AC,AC,Cl-AC.准二阶动力学方程比准一阶动力学能更好地描述甲苯在改性活性炭上的吸附过程;酸改性增大了微孔占有率,提高了吸附速度;酸改性增大活性炭吸附有机气体的吸附能,导致酸改性活性炭与甲苯结合度降低.     

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。     

磷化氢在改性活性炭纤维上的吸附等温过程

为净化密闭电石炉尾气,采用浸渍法制备CoCl2改性活性炭纤维(ACF)吸附剂,通过容积法测试浸渍液浓度对PH3饱和吸附量的影响,研究不同温度下PH3气体在改性ACF上的等温吸附行为。研究结果表明:浸渍液浓度最佳值为0.2mol/L,此改性ACF对PH3的饱和吸附量为19.674mg/g;PH3在CoCl2改性ACF上的吸附量随温度升高而迅速降低,在298,313和328K时PH3的饱和吸附量分别为19.674,13.537和11.087mg/g;Freundlich吸附等温方程较好地模拟了PH3在改性ACF上的等温吸附;PH3气体在改性ACF上的等量吸附热随吸附量的增大而减小,表明改性ACF吸附剂表面能量的不均匀性;吸附热在16～24kJ/mol范围内,过程为物理吸附,有利于密闭电石炉尾气的净化。     

改性活性炭的吸附性能变异探讨

分别用ＨＮＯ３、Ｈ２Ｏ２、（ＮＨ４）２Ｓ２Ｏ８试剂对活性炭进行改性处理，测定其表面结构和从水溶液中吸附邻甲酚的等温线，探讨了活性炭的表面化学性质与表面结构特性对吸附的影响。     

活性炭电化学性能与液相吸附性能间的关系

表征了以典型商品活性炭及几种自制掺锰活性炭为原料制备的双电层电容器电极的循环伏安及定电流充放电特性,测定了活性炭对KOH水溶液中钾离子的吸附等温线,并根据拟合的Temkin方程计算了在KOH水溶液(w=30%)中活性炭对钾离子的平衡吸附量,在此基础上关联了活性炭对电解质的平衡吸附量与电化学性能之间的关系。结果表明:活性炭电极的比电容量随其对电解质平衡吸附量的增大而增大,平衡吸附量与比电容量成较好的线性关系,线性相关系数为0.970 5。     

活性炭疏水改性及其在高湿环境下对气态碘的吸附性能研究

为了提高活性炭在高湿地区对气态碘的吸附性能,采用十三氟辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂,椰壳活性炭为载体,对活性炭进行疏水改性。首先利用接触角分析仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积分析、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)等手段表征其结构和疏水性能。然后通过气态碘的吸附实验探究改性活性炭在高湿环境下对气态碘的吸附性能,同时考察了温度、速度对其吸附性能的影响规律。表征结果表面,改性处理后的活性炭对水的静态接触角为152°疏水性良好,扫描电子显微镜、能谱分析均证实活性炭表面覆盖了疏水薄膜且疏水改性对活性炭的孔隙结构影响小。实验结果表明,改性后的活性炭具有良好的选择吸附性。环境湿度的增加对活性炭吸附性能影响较小,随湿度增加活性炭对气态碘的吸附量仅下降了20.02%,而改性前的活性炭吸附量下降了78.26%,改性前后最大吸附系数差值为99.94 mg/g。气流温度、速度和压力对吸附性能产生一定影响,过高的温度和速度会使活性炭的吸附能力下降,压力的增加会使活性炭的吸附能力上升。     

K_2CO_3-HNO_3法制备活性炭及其对苯酚吸附动力学研究

活性炭因其发达的孔结构而常用于水中有机物的吸附脱除.利用农作废弃物玉米秸秆为原料,K2CO3-HNO3为活化剂制备低成本、高比表面积的活性炭,并研究该活性炭对水中苯酚的吸附特性,通过测定时间和溶液温度对吸附的影响,探讨了吸附过程的动力学及吸附机制;采用扫描电镜观测活性炭表面形貌,采用低温液氮吸附测定数据,以BET方程对活性炭孔结构进行计算表征.结果表明,该活性炭表面孔状结构明显,其比表面积和孔容积发达,分别达到1 652.7 m2/g和1.28 cm3/g,明显优于K2CO3法活性炭和商业活性炭;K2CO3-HNO3法活性炭对苯酚的吸附在50 min左右基本达到平衡,但温度升高对其不利,说明该吸附过程属于放热反应;吸附符合准二级动力学方程,说明整个过程包含扩散、吸附多方面;Freundlich模型与实验数据有较好的线性相关性,说明苯酚属于多分子层吸附.     

正己醇在改性活性炭上的脱附活化能

制备了Ag^ -活性炭、Cu^2 -活性炭、Fe^3 -活性炭、活性炭、Ba^2 -活性炭和Ca^2 -活性炭6种活性炭，推导了脱附活化能的估算模型，并利用程序升温脱附技术测定了正己醇在这6种活性炭上的脱附活化能，结果表明，正己醇在Ag^ -活性炭、Cu^2 -活性炭和Fe^3 -活性炭的脱附活化能高于其在活性炭上的脱附活化能，而它在Ca^2 -活性炭和Ba^2 -活性炭上的脱附活化能低于它在活性炭上的脱附活化能。     

红麻杆芯活性炭的制备及其孔结构

以红麻杆芯为原料,经450℃低温炭化制备麻炭前驱体。在麻炭中添加乙酸镍为催化活化剂,在900℃下炭化2h,制备出高比表面积且中孔较发达的活性炭。借助原子吸收分光光度计和比表面积测定仪,研究了镍催化剂负载量对麻杆基活性炭吸附性能和孔结构的影响。结果表明:在麻炭中负载适当含量的乙酸镍可有效提高麻炭的性能。用8%的乙酸镍溶液水热浸渍麻炭后再进行二次炭化,所制活性炭的比表面积、总孔容积和中孔率分别为:1002m2/g,0.78cm3/g和41%。     

微波加热在活性炭再生中应用研究进展

随着微波技术的发展,基础理论研究不断增强及人们对低能耗、环境友好技术要求的提高,微波技术在活性炭加工方面将倍受关注,文中阐述了微波加热在活性炭再生中的应用研究进展。     

氯化锌活化制备沥青基球形活性炭

采用ZnCl2化学活化法和水蒸气物理活化法制备了系列沥青基球形活性炭。研究了活化工艺对最终活化样品孔隙结构的影响;对比分析了在具有相近BET比表面积和总孔孔容时,两种活化方法对所制得样品孔径分布的影响。结果表明:在活化温度为500℃、ZnCl2与碳浸渍质量比为2∶1、活化时间为3 h时,ZnCl2活化样品具有最佳的BET比表面积,为961 m2/g。与传统的水蒸气物理活化法相比,ZnCl2化学活化法更有利于中孔结构的发展。     

微波加热在活性炭制备及改性中应用研究进展

随着微波技术的发展,基础理论研究不断增强及人们对低能耗、环境保护技术要求的提高,微波技术在活性炭加工方面将倍受关注,文中阐述了微波加热在活性炭制备及改性中的应用研究进展。