硝酸改性香榧果壳活性炭的制备及对甲醛的吸附性能

以香榧果壳为原料,经炭化、氢氧化钾活化、硝酸改性处理,制备硝酸改性活性炭。通过氮气吸附和X-射线光电子能谱测活性炭的孔隙结构和表面元素含量。用硝酸改性的活性炭对空气中的甲醛进行吸附,以水解吸后,采用气相色谱进行分析,并确最佳的甲醛色谱分析条件。结果表明,硝酸改性活性炭对甲醛的吸附容量为414.12 mg/g,在4.00～400μg/mL范围内甲醛的峰高与浓度呈良好的线性关系,相关系数(R2)为0.999 4。     

硝酸改性活性炭吸附Cd 2+的性能分析

为提高活性炭对Cd 2+的吸附效果,采用硝酸对活性炭进行改性,通过BET、Boehm滴定等手段对改性前后活性炭进行表征分析,并在不同反应条件下,考察了活性炭改性前后对Cd 2+的吸附效果。结果表明,经硝酸改性后的活性炭比表面积有所增加,含氧官能团总量上增加明显。在pH中性条件下,GAC、10% N-GAC、70% N-GAC对Cd 2+的去除率分别为10%、41%、57%左右,改性后的活性炭对Cd 2+去除率有较大的提高;各种活性炭对Cd 2+去除率随着活性炭投加量的增加都有较大的提高;pH值是影响活性炭吸附去除Cd 2+的主要因素,各种活性炭对Cd 2+的去除效果均随着pH的增大而增大。吸附动力学研究表明,10%N-GAC吸附Cd 2+反应在前20 min符合Lagergren准一级反应模型,20 min后的反应更符合Lagergren准二级反应模型。     

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%。     

焙烧及改性对沸石吸附甲醛性能的影响

通过研究几种不同的焙烧方式对沸石吸附甲醛的影响,得出经过不同焙烧改性的沸石对甲醛均具有一定的吸附量,其中经过NaOH改性后再于400℃焙烧的沸石吸附量比较理想,达到0.1656g/g.     

改性蔗渣活性炭对苯酚的吸附性能

为研究不同的改性条件对蔗渣活性炭吸附苯酚性能的影响,制备出H3PO4活化的蔗渣活性炭,分别用稀硝酸改性法、热氧化改性法、微波改性法对蔗渣活性炭进行改性,通过红外表征、BET比表面积分析、Boehm滴定、吸附试验对结果进行分析。分析结果表明:蔗渣活性炭经稀硝酸改性后,增加了蔗渣活性炭表面酸性含氧极性基团的数量,对苯酚的吸附减少。微波处理使蔗渣活性炭比表面积变化不大,孔容稍有缩小,酸性基团减弱,碱性基团增强。在同等吸附条件下,微波改性蔗渣活性炭去除苯酚的效果最佳,其次是热氧化改性蔗渣活性炭。通过拟合表明,苯酚在新型蔗渣活性炭上的吸附符合Freundlich吸附。     

表面改性活性炭对CO2的吸附性能

研究了用H2O2,HNO3加醋酸铜溶液进行表面改性后的活性炭对CO2的吸附性能,分析了改性前后活性炭的表面化学性质,测定了273 K下的吸附等温线,用D-A方程对吸附等温线进行了很好的拟合,探讨了表面改性对活性炭表面化学性质的影响及其表面化学性质与吸附性能之间的关系.     

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。     

硝酸改性稻壳灰对二氧化碳的吸附性能研究

采用不同浓度的硝酸浸渍处理稻壳灰,利用傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪和氮吸附比表面积分析仪对改性稻壳灰进行表征。以CO_2为吸附质进行了固定床吸附实验,考察了改性前后稻壳灰比表面积和孔结构的变化对CO_2吸附效果的影响,并分析了其吸附动力学和吸附热力学特性。结果表明:酸改性对稻壳灰的晶体结构以及表面官能团未产生明显影响,而比表面积和孔结构变化明显,该变化对吸附过程的吸附速率影响较弱,但对吸附热力学特性有较大影响;稻壳灰对CO_2的吸附符合Temkin吸附等温方程,同时遵循拟一级动力学模型,在不同吸附温度条件下,吸附过程ΔH_0为负值,熵变ΔS_00,而ΔG_00,表明反应是放热反应,吸附过程熵值减小,反应在低温下正向自发反应、高温下正向不自发反应。     

硝酸改性活性炭电极材料的电化学性能研究

以浓度为65%的硝酸对商品活性炭进行改性,利用傅里叶-红外光谱和N_2吸附-脱附仪分别表征改性前后活性炭电极材料的表面化学性质和孔结构参数,用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等电化学方法研究了它们在6 mol·L~(-1)KOH电解液中的电化学性能.结果表明,尽管改性活性炭的比表面积和孔径参数均有一定程度下降,但其比电容却增加,高达254.3 F·g~(-1),比改性前提高了18.0%.同时,活性炭的频率响应特性增强,电阻明显减小.     

玉米芯活性炭改性及其对CO_2吸附性能

研究了提高玉米芯活性炭对CO2气体吸附性能的方法和途径,对自制的玉米芯活性炭进行了氧化改性和还原改性.改性后C元素质量分数都减少了10%左右.经硝酸和硝酸盐氧化改性后其表面含氧官能团明显增多;经碳酸盐碱性还原改性后引入了CO2-3根;经氨水碱性还原改性后引入了大量氨基基团,表明成功地对制备的玉米芯活性炭进行了氧化和还原改性.其中,利用Ca(NO3)2改性后样品对CO2的吸附量比改性前提高了21.2%;经过Na2CO3改性后样品对CO2的吸附量提高了28.5%.因此,制备的玉米芯活性炭经过Na2CO3改性后更有利于其应用于CO2吸附分离.     

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。     

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.     

改性油茶果壳对低浓度稀土金属Dy(Ⅲ)的吸附性能

用甲醛、氢氧化钠、过氧化氢、盐酸等改性剂对油茶果壳进行改性制成吸附材料,并研究了其对稀土金属离子Dy(Ⅲ)的吸附行为.考察了改性条件、Dy(Ⅲ)的初始质量浓度、吸附时间等对改性油茶果壳吸附性能的影响,比较了线性和非线性回归方法估计吸附等温线参数的差异.结果表明:改性条件对吸附材料的性能影响大,盐酸改性的油茶果壳对Dy(Ⅲ)的最大吸附量可达939.0 mg·g-1,且其等温吸附行为符合Freundlich方程,吸附动力学过程符合准二级速度方程.非线性回归方程拟合的吸附等温线具有更大的相关性.     

改性活性炭对镉的吸附研究

研究镉在表面氧化改性的颗粒活性炭上的吸附行为.考察离子强度、pH值、温度和镉初始浓度对吸附的影响,并进行相应的动力学与热力学计算.结果表明,实验范围内,活性炭对镉的吸附在pH=2～7范围内与pH值呈正相关,增加离子强度对吸附有一定的阻碍作用;吸附动态曲线符合二级动力学模型;活性炭与镉之间的标准吸附热约为-25.29 kJ·mol-1,整个温度范围内吸附是自发的放热过程.     

硝酸改性碳微球的制备及电化学性能

为了提高碳电极材料的比容量,将悬浮聚合法合成的聚苯乙烯微球经高温碳化后,再通过浓HNO₃液相处理制备改性碳微球电极材料.通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、N₂ 吸附解吸仪和傅里叶红外光谱表征所合成碳微球和改性碳微球的形貌和微观结构,以及循环伏安法和恒流充放电法测试改性碳微球电极材料的电化学性能,结果表明:在0.625 A/g的电流密度下改性后碳微球比容量达到246 F/g,且在12.5 A/g的大电流密度下仍然具有比未改性碳微球明显高的比容量.     

氨水改性增强煤基活性炭对芘的吸附性能研究

由于持久性有机污染物多环芳烃(PAHs)的高毒性、难降解、远距离迁移特性,使其在环境介质中可产生严重危害,因此,本文研究氨水改性煤基活性炭(CAC)以有效吸附PAHs污染物。通过考察不同氨水浓度、改性温度、处理时间对吸附芘的影响,获得最优改性样品(NCAC)及其最优改性条件:氨水浓度10%,改性温度35℃,处理时间18 h;改性后NCAC比表面积由671.88增加到801.67 mg/g,平均孔径由3.111增加到3.825 nm,表面碱性增加。与CAC相比,改性后NCAC对芘的吸附量显著增加,且吸附行为由单分子层吸附变为多分子层吸附;同时,CAC和NCAC对芘的吸附动力学均符合拟二级动力学方程。上述结果表明:改性的样品NCAC是很好的吸附剂,可以高效快速、大容量地吸附芘污染物,将有很好的应用前景。     

高锰酸钾改性活性炭对Au3+的吸附性能研究

以高锰酸钾改性的颗粒活性炭(MAC)为吸附剂,研究了pH值、吸附时间、MAC投加量和Au3+浓度对Au3+吸附性能的影响,并测定了吸附等温线.结果表明,随着pH的升高MAC对Au3+的吸附率先升高后降低,在pH=2.5时吸附率达到98%;在体系25℃,pH=2.5的条件下,MAC对Au3+的吸附率随时间的延长而增大,吸附平衡时间为90 min;Au3+的吸附量随MAC投加量和Au3+浓度的增加而增大.对Au3+的吸附符合Langmuir单分子层吸附规律,单分子层饱和吸附量为0.332 4 mmol/g.     

改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用Al_2(SO_4)_3对活性炭进行表面改性处理,对比研究未改性活性炭和铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性。实验结果表明,铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果好;其吸附等温线更加符合Langmuir等温吸附方程,且吸附属于自发的吸热反应,吸附方式以化学吸附为主;其吸附动力学更符合准二级动力学方程,吸附速率受颗粒内扩散和液膜扩散共同限制。