溶液吸附法测固体吸附剂比表面积结果分析

溶液吸附法测定活性炭的比表面积是研究多孔材料表面吸附的一个经典实验,但其实验结果往往与N_2吸附方法存在较大差异。给出两种方法的测量结果,并从吸附剂的孔道和表面性质、吸附质的分子大小和吸附预处理、吸附过程等方面详细分析了导致结果差异的主要因素。该实验的进行,加深了学生对相关知识的理解,并提高了学生分析问题和解决问题的能力。     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明:硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20 mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18 mg/g提高到22.56 mg/g;溶液pH为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%。通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导。采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

载铁改性活性炭对溶液中六价铬[Cr(VI)]的吸附研究

以磷酸法活性炭(PAC)为原料,通过不同铁盐溶液浸渍法制备载铁改性活性炭(Fe-PAC),采用二苯碳酰二肼分光光度法检测其对水中Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了铁盐浓度、溶液pH值等因素对吸附效果的影响,研究了吸附平衡时间、吸附动力学,利用XPS、BET等方法对改性活性炭进行表征。结果表明：硫酸亚铁溶液浸渍改性活性炭对Cr(Ⅵ)吸附最佳,硫酸亚铁溶液浓度为0.20mol/L,载铁改性后活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附量从10.18mg/g提高到22.56mg/g;溶液pH值为2.0时,Cr(Ⅵ)去除率达到95%;通过XPS检测改性后活性炭表面负载有二价铁及三价铁氧化物;吸附动力学实验表明改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合伪二级动力学方程,以化学吸附占主导;采用氮气吸附等温线对其比表面积及孔隙分布分析,结果表明由于铁氧化物堵塞孔隙,改性后活性炭的比表面积减小。     

活性炭纤维处理含氟废水的研究

采用活性炭纤维处理含氟模拟废水,通过静态和动态吸附研究,测定了吸附等温线动态穿透曲线,并研究了吸附平衡时间、pH、活性炭纤维用量、氟离子初始浓度对处理效果的影响。结果表明,活性炭纤维对氟的吸附速率快,对低浓度含氟废水的处理效果也相当好,溶液pH、吸附时间均存在最佳值。吸附饱和的活性炭纤维用0.01%～0.05%的氢氧化钠溶液再生,重复实验,吸附效率无明显变化。     

微波辐射处理活性炭—吡啶溶液的实验

以活性炭、吡啶溶液为研究对象。考察了微波辐射时间、微波功率、活性炭用量、吡啶溶液初始溶液浓度、pH值等因素对微波处理活性炭、吡啶溶液的影响。实验结果表明：微波辐射处理后的活性炭对吡啶的吸附具有明显的高效率，3．5min去除率即可达60％以上；而不用微波辐射处理的活性炭对吡啶的吸附，50min后，去除率才达70％。微波辐射使活性炭孔隙结构发生了明显的变化．增强了其对吡啶的吸附能力．     

表面张力法测定固体在溶液中等温吸附

选用活性炭吸附正丁醇体系进行固体在溶液中的等温吸附实验,用表面张力法测定平衡浓度,并改进了测定表面张力的装置。所设计的实验方法既避免了与前置课内容的重复,又提高了实验精度和实验效率。     

不同因素对活性炭吸附马拉硫磷的影响研究

以含马拉硫磷的废水为研究对象,考察了活性炭的投加量、吸附时间、反应温度及溶液pH值等因素对活性炭吸附马拉硫磷行为的影响.结果表明：活性炭对马拉硫磷的吸附以快速吸附为主,2 h内吸附速度很快;在一定的范围内,活性炭的投加量及反应温度与固相吸附量成正比;活性炭对马拉硫磷的吸附在酸性溶液中能力较强,pH值在3.8～4.0范围内,吸附效果最好.     

香蕉皮制活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能

用香蕉皮制备高比表面活性炭研究其对含Cr(Ⅵ)废水的去除效果.实验探讨了溶液的pH值、Cr(Ⅵ)初始质量浓度、吸附时间、温度及活性炭的用量等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响.结果表明,改性香蕉皮制备的高比表面活性炭对Cr(Ⅵ)有很好的吸附作用,在温度为35℃下改性香蕉皮制得的高比表面活性炭用量0.5 g,5 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液50 mL,溶液的pH值为5.0,振荡吸附120 min的条件下,Cr(Ⅵ)的吸附去除率达到了95.2%.     

活性炭处理含氰废水机理研究：吸附和催化氧化机理

通过实验探讨了含氰废水在活性炭表面上的吸附和氧化历程，提出了以化学吸附为特征和在氰化物的氧化过程中铜化合物起催化剂作用的观点．实验研究了金属离子、溶液ｐＨ值及溶解氧对活性炭处理氰化物容量的影响，分别用热力学和动力学实验来计算吸附热和吸附活化能，从而提出吸附机理和催化氧化反应机理．结果指出，氰化物在活性炭上的催化氧化反应与活性炭的表面含氧基因、催化剂Ｃｕ２＋和吸附的溶解氧有关．这一机理对实际处理合氰电镀废水有指导意义．     

柚皮基活性炭的微波制备及其对U(VI)的吸附

为探究U(VI)溶液初始浓度、溶液pH、活性炭投加量、吸附时间对U(VI)去除效果的影响,以农业废弃物柚子皮为原料、氯化锌为活化剂、微波为热源,制备了柚皮基活性炭,将制得的最优活性炭进行U(VI)吸附实验,并分析了其吸附动力学方程,探讨了其吸附U(VI)的机理。实验结果表明:在活化浓度为30%、活化剂浸渍时间为24 h、微波功率为700 W、辐照时间为90 s的条件下,柚皮基活性炭对碘的吸附值最高,达到769.9 mg/g;在U(VI)溶液初始质量浓度为5 mg/L、溶液pH为7、活性炭投加量为0.6 g/L、吸附时间为24 h时可以达到吸附平衡,U(VI)的饱和吸附容量为8.25 mg/g,吸附率为99.01%;其吸附U(VI)的行为符合准二级动力学模型,吸附U(VI)前后自身结构发生较大变化,柚皮基活性炭对U(VI)的吸附是一种以化学吸附为主、活性炭表面的羰基、CC、羟基和羧酸等官能团与U(VI)水解后的离子作用并存的吸附方式。     

活性炭吸附硝酸铜电解液体系中砷的研究

研究了活性炭对硝酸铜电解液体系中砷的吸附性能,探讨了活性炭用量、吸附温度、吸附时问、溶液pH对其吸附性能的影响.实验结果表明:活性炭对砷有较强的吸附能力.在常温下,砷初始浓度为1g／L,电解液与活性炭质量比为13∶1,pH=2.5,平衡时间为40min时,砷的去除率达到85.2％.     

活性炭对萘吸附的研究

通过对普通煤质活性炭进行酸碱改性处理,研究了不同活性炭加入量、吸附时间、溶液pH值、温度等条件下,对萘溶液的吸附规律。结果表明：活性炭对萘的吸附量随着萘初始浓度的增大而增大;随温度升高,吸附量呈略下降趋势,且温度对吸附影响并不大;溶液pH值对活性炭的吸附量影响也不明显;对萘吸附在30min内达到饱和,饱和吸附量较大,约为200mg／g;由吸附等温公式拟合结果显示为物理吸附,吸附能力顺序为：酸碱改性活性炭〉酸改性活性炭〉未改性活性炭。此外,还考察了用无水乙醇对吸附萘达饱和的未改性活性炭洗脱效率与时间的关系,浸泡90min,洗脱率达98％。     

泡沫分离技术的研究——Ⅳ.泡沫分离-活性炭吸附处理十二烷基苯磺酸钠废水

提出了处理高浓度(几百～几千ppm)十二烷基苯磺酸钠(LAS)溶液的泡沫分离-活性炭吸附流程。采用间歇吸附器,实验确定了溶液中LAS在三种工业活性炭上吸附的平衡关系,它们均可由Freund-lich吸附等温式表示;并通过对各种影响吸附平衡的因素,如溶液浓度、pH、温度、协同效应等研究,筛选出了适宜的活性炭作为固定床吸附剂,从而进一步确定了LAS溶液于不同操作条件下(如床高、水流方式、进料液浓度)在固定床上的透过行力。     

活性炭吸附罗丹明B的研究

文章以活性炭为吸附剂,对罗丹明B溶液进行吸附。考察了活性炭加入量、pH值和温度对吸附的影响以及吸附动力学。结果表明,随着活性炭加入量的逐渐增加,吸附值逐渐减小;随着pH逐渐升高,吸附值呈下降趋势。吸附值随温度升高呈下降趋势,表明活性炭对罗丹明B溶液的吸附是一个放热过程。活性炭对罗丹明B的吸附较好的符合Langmuir吸附模型。     

臭氧化-活性炭吸附镉的条件

为改善活性炭对镉的吸附性，将臭氧化技术引入吸附过程，研究活性炭投加量、臭氧活化时间以及溶液质量浓度变化对活性炭吸附镉离子能力的影响。结果表明，对于初始镉离子质量浓度为10mg/L的吸附溶液，最佳臭氧化时间为15min、最佳吸附时间为1h、活性炭的最佳投加量为1．0g时，吸附后镉离子的质量浓度为0．54mg／L；对于镉离子初始质量浓度为15mg/L的吸附溶液，最佳臭氧化时间为30min、最佳吸附时间为1h、活性炭的最佳投加量为1．1g时，吸附后镉离子的质量浓度为0．56mg／L。实验证明，经臭氧活化后的活性炭的吸附能力明显增强，极大的改变了吸附结果。     

微波及碱性溶液改性活性炭对丙酮吸附性能的影响

对商业活性炭分别经过600,700和800℃微波辐照加热处理,以及Na OH,Na2CO3和Na HCO3溶液浸渍处理。采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅里叶转换红外光谱(FTIR)对活性炭的物化性质进行表征,并且在10℃以丙酮为吸附质进行固定床吸附实验。研究结果表明:微波改性后,活性炭的比表面积、总孔容小幅度减小,但微孔比表面积显著增大;随着温度升高,表面酸性基团大量分解,碱性基团逐渐形成;碱性溶液改性后,比表面积和孔容均减小;改性溶液碱性越强,表面碱性基团总量越大,酸性基团完全被去除;丙酮吸附量与活性炭微孔孔容具有良好的线性相关性,吸附量与活性炭表面碱性基团的含量成反比;Langmuir方程和Freundlich方程均能较好地描述丙酮在活性炭上的吸附,Langmuir方程更加适合;吸附能与活性炭表面含氮官能团总量成正比。     

硫氰酸盐提金法活性炭吸附金的研究

本文对活性炭吸附硫氰酸盐提金法金浸取液中的金进行了比较系统的研究。考察了活性炭质量、溶液PH值、硫氰酸盐浓度、Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)杂质及吸附时间等对吸附金的影响,为活性炭吸附金在工业上的应用提供了基础.     

黄麻基活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附性能

以黄麻纤维和黄麻杆为原料,采用磷酸活化法制得两种黄麻基活性炭作为吸附剂,以亚甲基蓝染料溶液为吸附质,探讨了染料溶液初始质量浓度、活性炭投加量、吸附时间、水浴温度、染料溶液pH值等因素对黄麻基活性炭吸附性能的影响.结果表明:随着染料溶液初始质量浓度的增加,亚甲基蓝去除率逐渐降低,吸附量逐渐增大;随着活性炭投加量的增加、吸附时间的延长或染料溶液pH值的增加,亚甲基蓝去除率和吸附量均呈现逐渐增大的变化趋势;水浴温度对亚甲基蓝去除率和吸附量影响较小.黄麻杆活性炭因具有较大的比表面积和总孔容,其对亚甲基蓝的去除率和吸附量高于黄麻纤维活性炭.     

废轮胎活性炭对甲基橙的吸附研究

以工业规模的废轮胎热解炭黑为原料,经过水蒸汽活化制备废轮胎活性炭,采用间歇实验法考察了废轮胎活性炭对阴离子染料甲基橙的吸附性能.系统研究了吸附过程的平衡、动力学及热力学性质.考察了操作因素,如接触时间、溶液pH、吸附剂用量、甲基橙初始浓度以及温度等对吸附过程的影响.研究结果表明,废轮胎活性炭是甲基橙的有效吸附剂,其吸附容量高于商用活性炭以及文献报道的相关吸附剂.吸附平衡符合Lang-muir等温线,吸附动力学过程与假二级动力学模型相符;热力学研究表明,该吸附过程为吸热、自发进行的物理吸附.     

活性炭纤维电吸附去除水中Cd~(2+)的研究

采用不同浓度氢氧化钠溶液对活性炭纤维进行改性,利用改性后的活性炭纤维电吸附去除水中Cd~(2+)离子,结果表明:采用2 mol/L NaOH改性后的活性炭纤维具有更高的Cd~(2+)去除率.因此,实验采用2 mol/L NaOH改性活性炭纤维电极研究电压、温度、Cd~(2+)初始浓度对电吸附去除Cd~(2+)效果的影响.实验结果表明:电压越高,Cd~(2+)去除率越高;温度越高,Cd~(2+)去除率也越高,但是温度太高,溶液蒸发严重;Cd~(2+)初始浓度越大,Cd~(2+)去除率越低,但吸附容量增大.除此以外,电吸附循环实验表明Na OH改性活性炭纤维电极在电吸附Cd~(2+)过程具有良好的再生性.