生物质活性炭对模拟烟气汞吸附特性的实验研究

采用氯化锌作为活化剂制备生物质活性炭,在不同的氯化锌质量分数、活化时间、活化温度条件下,对不同的生物质原料进行活化、碳化,以制备所得活性炭对亚甲基蓝的脱色量为指标,进行正交设计优化.利用吸附性能较好的生物质活性炭,对其进行汞吸附实验.结果表明,生物质活性炭制备的优化工艺条件为:氯化锌质量分数50%,活化时间1.5h,活化温度600℃.在此条件下,毛豆杆活性炭对亚甲基蓝的脱色量为0.15mg/g,对汞4h的吸附量为0.015mg,穿透率为5.30%.由此得出,受原料、活化剂质量分数、活化时间和活化温度等影响,各种活性炭对亚甲基蓝的吸附效率都不同,毛豆杆活性炭对模拟烟气中汞的吸附效果最好,这与其微孔极发达有关.     

一次性筷子制备活性炭的研究

对废弃一次性筷子的综合利用进行了探索性的实验研究,以一次性筷子为原料制备活性炭,采用条件实验比较氯化锌法和磷酸法对一次性筷子活化效果的影响。结果表明,磷酸法制备出的活性炭性能优于另外一种方法。以磷酸为活化剂,研究了浸渍比、活化温度、活化剂浓度、活化时间对活性炭的得率和碘吸附值的影响。实验结果表明,在最佳工艺条件:活化剂浓度50%,活化温度500℃,浸渍比3:1,活化时间60min,浸渍时间12h下,所制得活性炭的碘吸附值为863.10mg/g。     

磷酸活化活性炭纤维布的制备及吸附性

采用磷酸作为活化剂,以优选后的聚丙烯腈预氧化织物为原料制备活性炭纤维布,探讨磷酸质量分数、浸渍时间、活化温度及活化时间等工艺参数对活性炭纤维布吸附性能的影响.结果表明,最适的工艺条件为磷酸质量分数15%～20%、浸渍时间15～25h、活化温度650℃、活化时间30min.形貌表征显示所制备的活性炭纤维布表面产生了很多微孔,有利于吸附各种气体,同时在微孔的边缘,出现白色小颗粒,可能是活化剂磷酸在高温下形成的.     

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。     

木质素制备活性炭的工艺及其吸附性能研究

以造纸黑液木质素为原料,采用化学及物理活化法制备活性炭,并对其吸附性能进行分析。实验结果表明,对于磷酸活化剂而言,制备活性炭并不需要进行二次活化,而对于氯化锌活化剂则需要进行二次活化。磷酸活化剂制备活性炭的最佳条件为活化温度550℃、活化时间2 h、浸渍比2∶1,而氯化锌活化剂最佳活化条件为一次活化温度550℃、活化时间2 h、浸渍比2∶1,二次活化二氧化碳流量80 mL/min、活化时间30 min、活化温度850℃,所得到的活性炭符合木质净水用活性炭一级品的标准。二氧化碳二次活化,降低活性炭的产率,但是增加了活性炭中中孔及大孔的比例。     

磷酸-硫酸活化法制备木屑活性炭工艺

以林业废弃物杨木屑为原料,采用正交试验法探讨以磷酸为主活化剂,浓硫酸为辅助活化剂,在不同工艺条件下制备活性炭,测定其亚甲基蓝脱色力和碘的吸附值,考虑活化因素对活性炭得率和吸附性能的影响,确定最佳工艺参数.试验结果表明:磷酸-硫酸活化法制备木屑活性炭的最佳工艺条件为浸渍比1∶2.5,浸渍浓度60%,活化时间90 min,活化温度550℃.     

黄芪废渣活性炭的制备及其对 Cu2+和Cd2+的吸附特性

以黄芪废渣(AS)为原料,用KOH为活化剂制备黄芪废渣活性炭(ASC)并用于对水溶液中Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附.考察了KOH质量浓度、活化时间、活化温度和浸渍比(活化剂体积(mL):黄芪废渣质量(g))等因素对黄芪废渣活性炭碘吸附值和得率的影响;通过扫描电子显微镜、比表面积测定和X射线衍射等方法对黄芪废渣活性炭进行表征.结果表明,在KOH质量浓度为20%,浸渍比3∶1,温度为600℃,活化炭化时间为80 min时,制备的黄芪废渣活性炭的比表面积为1 519.53 m~2·g~(-1),对重金属离子Cu~(2+)和Cd~(2+)在20℃,pH分别为5.0和6.0时饱和吸附量分别为1.98和1.04 mmol·g~(-1).     

氯化锌法制备山核桃壳-玉米秸秆混合基活性炭

以玉米秸秆和山核桃壳为原料,采用氯化锌法制备混合基生物质活性炭。考察了两种生物质材料的配比、氯化锌用量、活化温度和活化时间对活性炭性能的影响,确定其最佳制备条件为:玉米秸秆与山核桃壳质量比为3∶7;氯化锌用量为25 g(每10 g生物质);活化温度为700℃;活化时间为1 h。上述条件制备的活性炭碘值为1 079.72 mg·g~(-1),亚甲基蓝值为208.54 mg·g~(-1),达到了国家优质活性炭标准。其比表面积BET为1 269.33 m2·g~(-1),孔径以中孔为主。利用所制备的活性炭对染料孔雀石绿和金橙Ⅱ进行了吸附实验,发现活性炭对这两种染料的吸附率可达93%,吸附过程符合伪二阶吸附动力学模型和Freundlich吸附热力学模型。     

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。     

中心组合设计法优化CuCl2为活化剂的茶梗活性炭制备工艺

本研究以茶梗为原料,以氯化铜为活化剂,化学法制备载铜茶梗活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能.在单因素实验的基础上选取浸渍比、氯化铜浓度、活化温度、活化时间为影响因子,利用Box-Behnken中心组合试验（简称BBD）进行4因素3水平的试验设计,以活性炭得率和碘吸附值作为响应值,进行响应面分析.结果表明,制备活性炭的最佳条件为：氯化铜浓度为25％、浸渍比为4、活化温度为600℃、活化时间为5 h,在此条件下,制得的活性炭的碘吸附值为453 mg/g、得率为47.09％.在优化条件下,制得的活性炭的碘吸附值和得率与预测值基本符合,所以据响应面法原理,对相关影响因素进行试验优化设计可行.