微波辅助制备甜菜渣活性炭

为了使甜菜渣得到更加充分有效的利用,本文探究了以甜菜渣为原料、氯化锌为活化剂、微波辅助制备甜菜渣活性炭的可行性。本文研究了甜菜渣和氯化锌溶液的比例(料液比)、氯化锌浓度、微波功率和辐照时间对活性炭吸附性能和产率的影响,并用氮气等温吸附、红外光谱和扫描电镜分析了最优制备条件下活性炭的比表面积、表面官能团和微观孔结构,得出其制备的最佳工艺条件为:料液比1∶6,氯化锌浓度30%,微波功率700 W和微波时间10 min。相应的活性炭的碘吸附量为1127.57 mg/g,亚甲基蓝吸附量为217.7 mg/g,产率为25.9%,BET比表面积为927.36 m2/g,总孔容为0.39 cm3/g,且表面具有含氧官能团和较好的孔结构。实验结果证实,以甜菜渣为原料、氯化锌为活化剂的微波辅助制备甜菜渣活性炭是可行的,为开发甜菜渣的高附加值产品提供了理论依据。     

低有机质剩余污泥微波法制备活性炭及其吸附性能研究

以某城市污水处理厂剩余污泥为原料,磷酸为活化剂,采用微波辐照活化法制备污泥活性炭,用FT-IR,DSC,ASAP 2010对其结构进行了表征.以甲基紫为吸附质,考察了其吸附性能.结果表明,在磷酸浓度为30%、微波辐照时间为4min、微波功率为464 W时,其碘吸附值为302mg/g,比表面积为81.5m2/g.污泥活性炭对甲基紫的吸附等温方程同时符合Langmuir和Freundlich方程,应用假一级和假二级反应动力学模型对实验数据进行拟合,发现污泥活性炭吸附甲基紫更符合假二级反应动力学方程.     

微波法制备污泥活性炭及其在制药废水处理中的应用

采用微波加热法,以制药厂污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭.结果表明,微波功率、辐照时间和氯化锌浓度对污泥活性炭吸附性能具有较大的影响.制备污泥吸附剂的适宜条件为:干污泥与CuSO4质量比为20∶1,ZnCl2浓度为4 mol/L,微波功率为464W,辐照时间为5min.利用该活性炭处理制药废水,脱色率和COD去除率分别达到90.2%和91.6%.     

糠醛渣活性炭的微波制备研究

利用微波辐照法加热糠醛渣炭化料、CO2活化制备糠醛渣活性炭.实验考察了微波功率(160~800 W)对活性炭结构与脱硫性能的影响.用XRD分析了不同功率下制备的活性炭微晶结构差别;Quantachrome NOVA Automated Gas Sorption System仪器研究了它们的孔结构变化;用联碱中和法测定了各活性表面官能团含量.结果表明,微波辐照加热对炭的微晶结构破坏主要发生在微晶尺寸La上,La随微波辐照功率变大而减小,石墨乱层结构无序度增加;640 W时得到的活性孔结构最发达;活性炭表面呈碱性,表面酸官能团部分分解,特别是羧酸官能团几乎分解完全,仅剩0.0345 mmol.g-1.     

机械力-磷酸法木质活性炭的制备

本研究采用机械力-磷酸法制备制备了良好吸附性能的木质活性炭。通过单因素和响应面中心组合设计法,考察各工艺条件对活性炭吸附性能的影响。另外,采用傅立叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团。通过分析得知其表面含有羟基、酚羟基、羧基等含氧官能团。通过孔径及表面积分析可知活性炭均主要以微孔为主,其中含有少量中孔存在,产品平均孔半径在1.3nm左右。     

石油焦预氧化及多孔碳的制备

以石油焦和含油污泥为原料,在活化剂的作用下共同热解制备多孔活性炭材料。将得到的多孔碳进行碘吸附值、苯吸附值、BET等测定,确定多孔碳的比表面积及孔结构。研究硝酸预处理石油焦对多孔碳性能的影响以及微波功率和微波辐照时间对多孔碳的影响。结果表明:经硝酸氧化处理所得的活性炭吸附性能明显提高;微波功率越高对物料的活化作用越好,经微波活化的活性炭吸附性能越好;在微波功率800 W条件下,比表面积最大为1 396.91m2/g;微波加热时间约30 min可获得明显的催化效果。     

微波-磷酸一步法制备油茶果壳基活性炭

为了获得农林废弃物油茶果壳制备活性炭的新方法,以磷酸为活化剂,微波内热方式进行炭化-活化一步法制备油茶果壳基活性炭的研究,考察了原料粒度、浸渍比、磷酸浓度、微波时间、微波功率和浸渍时间对活性炭碘吸附性能的影响,并以自制油茶果壳基活性炭为吸附剂进行了茶油毛油脱色。结果表明,油茶果壳基活性炭制备的适宜条件为:原料粒度0.25～0.38 mm,浸渍比1∶2,磷酸浓度60 wt%,微波时间18 min,微波功率700 W,浸渍时间20 h,在最适宜条件下所得活性炭的比表面积为1 169.69 m2/g,脱色茶油的色泽为罗维朋色号黄(Y)11和红(R)1.0,符合国标油茶籽油GB/T 11765-2003对一级油品的色泽技术要求。研究结果可为油茶主副产业链的综合利用提供理论依据。     

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．     

微波磷酸法制备玉米芯活性炭

以玉米芯为原料,采用磷酸活化、微波辐照的方法制备活性炭,以碘吸附值为指标考察玉米芯活性炭的吸附性能.在单因素实验的基础上采用响应曲面法考察微波时间,浸渍时间,磷酸体积分数,液料比等因素对玉米芯活性炭吸附性能的影响,确定了最佳工艺参数.结果表明,各因素对碘值的吸附性影响的显著性表现为:微波时间磷酸体积分数浸渍时间液料比,通过响应面法优化的最佳工艺条件为,微波时间8 min,浸渍时间18.79 h,液料比20∶1(m L/g),磷酸体积分数为57.25%,该条件下制备的活性炭的碘值为2 188.09 mg/g.     

油茶壳基活性炭的微波制备及其对U(Ⅵ)的吸附

以油茶壳为原料,氯化锌为活化剂,采用微波活化制备油茶壳基活性炭。通过测定活性炭的碘吸附值,探究了氯化锌活化剂质量浓度、微波辐照时间、活化剂浸渍时间对所制备活性炭吸附性能的影响;并将制得的最优活性炭进行铀吸附实验,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱分析(energy dispersive spectrometer,EDS)、傅里叶红外光谱分析(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)对油茶壳基活性炭进行表征,探讨其吸附铀的机理。实验结果表明:采用700 W的微波功率,当氯化锌活化剂质量浓度为300 g/L,活化剂浸渍时间为24 h,微波辐照时间为90 s时,所制得油茶壳基活性炭碘吸附值为769.9 mg/g;在溶液pH=6、初始铀质量浓度为5 mg/L、油茶壳基活性炭投加量为1 g/L、吸附时间为6 h时,油茶壳基活性炭对铀的吸附率为98.75%,铀的吸附量为4.94 mg/g。油茶壳基活性炭对U(Ⅵ)的吸附是一种以物理吸附、活性炭表面的-COOH、-OH等官能团与铀酰离子的络合作用并存的吸附方式。     

剩余污泥制备活性炭吸附剂及其吸附性能研究

笔者以城市剩余污泥和花生壳为原料,通过化学活化和高温热解的方法,制备出污泥、污泥-花生壳吸附剂并对其吸附性能进行了研究﹒通过单因素实验,考察了不同活化温度、活化时间、活化剂浓度、浸渍比、原料配比等因素对活性炭吸附性能的影响,确定出污泥制备活性炭吸附剂的最佳工艺参数﹒正交试验结果表明:ZnCl_2浓度为5 mol/L、温度为500℃、活化时间为2 h、浸渍比为1︰1、原料配比为2︰1时,制得的活性炭吸附性能最佳,碘吸附值为781.05 mg/g,吸附剂产率为14.35%﹒与污泥吸附剂相比各项性能有明显提升﹒     

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。     

磁性海青菜生物吸附剂的制备及性质表征

以海青菜和纳米Fe3O4作为原材料,采用戊二醛交联法和海藻酸钙包埋法制备了磁性海青菜生物吸附剂,优化了制备条件,并利用FESEM、XRD、FTIR和自动电位滴定仪对磁性生物吸附剂的结构和性能进行表征.结果表明:戊二醛交联法和海藻酸钙包埋法均能成功实现海青菜与Fe3O4的复合,且所得磁性生物吸附剂都能在外加磁场作用下实现简单分离;最优制备条件下所得的交联磁性海青菜生物吸附剂和包埋磁性海青菜生物吸附剂对结晶紫的吸附容量分别为350.8和679.3 mg·g-1;磁性海青菜生物吸附剂表面的主要官能团有羧基、磷酸基、氨基和羟基.     

改性污泥基吸附剂对水中铬(Ⅵ)的吸附性能研究

以城市污水厂脱水污泥为原料,采用添加发泡剂辅助的方法制备了污泥基吸附剂,并对部分污泥基吸附剂进行3 mol/L HNO_3改性,研究了2种改性污泥基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附行为.结果表明:HNO_3改性改善了污泥基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能,pH是影响污泥基吸附剂吸附去除Cr(Ⅵ)的关键因素,最适pH在1.0~3.0,最佳吸附时间为3 h.25 ℃下改性污泥基吸附剂吸附Cr(Ⅵ)符合Langmuir吸附模型,准二级动力学模型能很好地描述HNO_3改性前后污泥基吸附剂的吸附行为.     

甘蔗渣微波制备活性炭吸附剂及其再生研究

以甘蔗渣为原料,氯化锌、磷酸和氢氧化钠为活化剂,微波制备活性炭吸附剂,考察了活化剂浓度、料液比、浸渍时间、微波功率和辐射时间等对活性炭产率和吸附性能的影响.活性炭指标为:亚甲基蓝吸附值136 mL/g,碘的吸附值1 163.7mg/g,A法焦糖脱色率108.9%,优于国家一级品指标.用该活性炭处理酱油模拟废液后再生,其亚甲基蓝吸附值为105mL/g,碘的吸附值为1 186.4mg/g,A法焦糖脱色率为111.5%,仍优于国家一级品指标,并且再生活性炭对酱油废液具有更佳的处理效果.该方法操作方便,缩短了活性炭的制备和再生时间,再生效果好.     

微波法污泥活性炭的制备技术研究

以城市污水处理厂污泥为原料,考查了固液比、活化剂浓度、浸渍时间和活化时间等因素对氢氧化钾活化-微波加热制备污泥活性炭碘吸附值和产率的影响.在单因素试验的基础上进行正交试验,获得了此工艺制备污泥活性炭的最佳条件,即:固液比1g:1.5m L,氢氧化钾浓度0.40mol·L-1,浸渍时间24h,活化时间420s.此工艺条件下制备的污泥活性炭碘吸附值为537.63 mg·g-1,比表面积为354 m2·g-1,产率为74.09%,吸附性能和产率均优于传统方法制备的污泥活性炭.     

富含纳米孔活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

以玉米秸秆皮为原材料,在无惰性气体氛围下,以ZnCl2为活化剂制备活性炭.以亚甲基蓝为探针分子,通过正交实验获得最优活性炭的制备工艺.通过扫描电镜对所制最优活性炭的表面形貌进行研究,运用氮气吸附-脱附实验对其比表面积和孔容积进行检测,并考察了吸附时间、吸附温度对其吸附亚甲基蓝性能的影响.扫描电镜观测到自制活性炭表面具有大量纳米孔,氮气吸附-脱附实验结果表明,自制活性炭平均孔径为1.98 nm,比表面积达到934 m2/g,孔结构中以微孔为主.自制活性炭在60 min左右可以达到吸附平衡,并且吸附效果随温度升高变化不大,吸附效果明显优于市售活性炭.     

氯化锌活化棉杆制备活性炭及孔结构表征

研究了以棉花秸秆为原料,采用微波辐射氯化锌法制备活性炭的可行性。利用正交实验探讨了氯化锌加入率、浸渍时间、微波功率及活化时间对产品活性炭得率和吸附性能的影响。得到了微波辐射氯化锌法制备棉秆活性炭的最佳工艺：氯化锌与棉秆比例以1．6：1,浸渍时间24h,微波功率为560W,微波辐射时间为9min。用此工艺条件制得活性炭的亚甲基兰吸附值、碘吸附值、产率分别为1002．92mg／g,12．8mL／0．1g和38．92％;通过电镜扫描和自动物理化学吸附仪对活性炭孔结构进行表征,表明该活性炭的BET比表面积为794．84m^2／g,属中孔发达的活性炭。     

介孔氧化铝吸附锌离子的研究

本文将超重力技术制备的比表面积高、孔径分布窄的介孔氧化铝用于吸附污水中的Zn2+,考察了吸附剂用量、pH值、温度、Zn2+初始质量浓度和吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,对于初始质量浓度20 mg/L的Zn2+溶液,介孔氧化铝最优吸附条件为吸附剂用量1.2g/L、pH 5.0、温度25℃。在Zn2+吸附中,超重力法介孔氧化铝对Zn的吸附率比对比吸附材料提高了1~2倍。吸附过程与准二级动力学速率方程和Langmuir吸附等温线模型拟合较好,为单分子层的化学吸附过程。     

污泥基吸附剂的制备及吸附铜离子的性能

以焦化污水处理过程产生的剩余污泥为原材料,采用水热炭化法和热解法将其制成污泥基吸附剂,并研究其对重金属Cu2+的吸附性能。采用正交实验法确定水热炭污泥基吸附剂的最佳制备条件是反应温度170℃、反应时间1.5 h、水与湿污泥之比是15 m L:95 g;在水热炭化之后的热解温度为600℃,制得热解炭污泥基吸附剂。通过比表面分析仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪等分析手段,对污泥基吸附剂进行吸附性能分析,初步探究吸附机理。采用污泥基吸附剂对Cu2+的吸附实验表明,水热炭化法制得的污泥基吸附剂对Cu2+的吸附率70.26%,水热炭化法联合高温热解法制得的污泥基吸附剂对Cu2+的吸附率为96.80%,为焦化废水剩余污泥的处理处置和综合利用提供了参考。