改性椰壳生物炭对甲基橙的吸附效果与机制

本文以椰壳为原料制备椰壳生物炭,并用于甲基橙（MO）的吸附。通过扫描电镜 （SEM）、红外光谱（FT-IR）、氮吸附（BET）、元素分析（EA）等对椰壳生物炭物化性质进行了表征,分析了活化剂种类、浸渍比、热解温度和热解时间等因素对 MO 吸附效果的影响。结果表明活化剂为KOH,浸渍比为 3:1,热解温度是700 ℃,热解时间270 min,制备的生物炭K3CBc700270比表面积为126 1.93 m2?g-1,平均孔径1.10 nm,具有优异的甲基橙去除效果,当甲基橙浓度为100 mg?L-1,添加量为5 mg,吸附时间270 min,MO去除达到95.31 %。研究吸附机制发现吸附等温线数据拟合符合Langmuir 模型,吸附动力学数据拟合符合拟二级动力学模型,说明吸附以化学单层吸附为主,物理吸附为辅。结果证明椰壳生物炭K3CBc700270具有开发为去除水染料污染物吸附剂的潜力。     

变压吸附空分用椰壳基炭分子筛的制备

提出以椰壳预炭化料为骨料、酚醛树脂为黏结剂制备变压吸附空分制氮用炭分子筛的新工艺路线,包括成型、炭化、水蒸气活化、两步苯气相碳沉积调孔等主要工序;完善了炭分子筛的变压吸附空分评价手段,即以变压吸附空分为基本手段,结合变压吸附脱附尾气总量及其中O2浓度等参数分析,准确表征炭分子筛制备过程中样品的微孔孔容和孔径变化,从而实现对炭分子筛制备工艺参数的精确控制.所得的椰壳基炭分子筛具有较高的抗压强度,其变压吸附空分性能接近商业炭分子筛产品.     

KMnO4和KOH改性椰壳生物炭的制备及其去除废水中铀的机理研究

用KMnO₄和KOH对椰壳生物炭进行改性,制备成改性椰壳生物炭。采用傅立叶红外光谱对其进行了表征,探究了吸附剂投加量、温度、溶液pH和U(VI)初始质量浓度对U(VI)吸附性能的影响,分析了其吸附铀的机制。结果表明:在T=298 K、c₀=10~80 mg/L,pH=5的条件下,改性椰壳生物炭对U(VI)的吸附能力达到4.82 mg/g;改性椰壳生物炭的—OH可与U(VI)发生络合反应;改性椰壳生物炭对U(VI)的吸附符合准二级动力学模型、粒子内扩散模型以及Langmuir等温吸附模型。     

单细胞微米炭球的制备及其对盐酸四环素的吸附性能研究

以酵母菌为原料,通过预处理-炭化-活化工艺制备了单细胞微米炭球,并利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和氮气吸附脱附（BET）等手段对单细胞微米炭球的结构演变进行探究。结果表明：所制得的单细胞微米炭球为黑色粉末,系无定形炭结构;单细胞微米炭球保持了酵母细胞椭圆形的形貌,分散均匀且形貌一致,平均尺寸约为1.81 μm×1.03 μm,比表面积达到1.61×10⁴ cm²/g,孔径集中在0.9、29和36 nm附近,具有丰富的孔结构。通过进一步考察单细胞微米炭球对盐酸四环素的吸附行为,证实所获得的单细胞微米炭球对四环素具有较好的吸附去除效果,吸附容量可达23.73 mg/g,符合Freundlich等温吸附模型。     

氮掺杂玉米芯生物炭对水中四环素的吸附研究

以农业废弃物玉米芯为原料,在双氰胺和碳酸氢钠的共同作用下经热解、活化得到氮掺杂玉米芯生物炭(N-CBC).利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析(BET)和红外光谱(FTIR)等手段对生物炭掺杂前后的形貌、组成和结构进行了表征,并系统分析了N-CBC对水中四环素的吸附性能、吸附动力学和吸附热力学.结果表明,在玉米芯、碳酸氢钠和双氰胺的质量比为1∶2∶0.7,700℃热解3 h的条件下制备的N-CBC对四环素的吸附性能最优,N-CBC呈多孔纹理结构,比表面积高达1 670 m²/g,为有机污染物的吸附提供了大量的活性位点,同时,氮的掺杂利于形成π-π共轭结构,促进吸附过程的进行.吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学研究表明,N-CBC对四环素的吸附符合准二级动力学模型,且为自发的多分子层物理吸附.     

椰壳生物碳吸附Cd(II)的性能和机制

将椰子壳在高温缺氧条件下热解制备了椰壳生物碳（CSBC）,考察了Cd(II)溶液pH、初始浓度、吸附时间对CSBC吸附Cd(II)性能的影响,通过FTIR、XRD、XPS、EDS等方法对CSBC以及CSBC-Cd(II)进行了表征,研究了CSBC对Cd(II)的吸附机理。结果显示：pH对CSBC吸附Cd(II)有显著的影响,pH 5为最佳吸附条件;CSBC吸附Cd(II)的过程符合Pseudo-second-order model模型和Langmuir模型,吸附过程以化学吸附为主,拟合的饱和吸附量为29.36 mg/g。研究显示活性官能团与Cd(II)形成配合物,以及Cd(II)与CSBC表面的CO32-生成CdCO3和Cd(OH)2沉淀是主要的吸附机理。     

椰壳活性炭对水中Au(Ⅲ)的吸附性能

采用颗粒状椰壳活性炭对HAuCl4水溶液中Au(Ⅲ)进行吸附实验,研究了Au(Ⅲ)初始浓度、pH值、吸附时间和温度对其吸附性能的影响.结果表明,活性炭对Au(Ⅲ)的吸附平衡时间约为90 min;当pH=2.5时其吸附率可达96.3%,且随着温度的升高而下降.吸附等温线与Langmuir吸附方程符合较好.热力学计算表明,椰壳活性炭对Au(Ⅲ)的吸附是放热过程且具有自发性.     

椰壳炭制备高表面活性炭活化方法比较

以海南产椰壳炭和越南产椰壳炭为原料,探讨多种活化对活性炭结构的影响,９００℃下气相氧化,铁催化氧化均得到比表面高于２２００ｍ＾２／ｇ的活性炭,磷酸钾催化氧化帛 的活性炭,微孔罗少,比表面达２３００ｍ＾２／ｇ,越南椰壳炭的炭化程度低,ＫＯＨ值接活同孔较少中孔较多,比表面较低,用ＫＯＨ活化海南灰,得到微孔发达的活性 孔较多,但经过进一步炭化以后再用ＫＯＨ活化,比表面积可以提高,ＫＯＨ活化的收率高于气相     

废轮胎热解炭对铬离子溶液的吸附研究

对经过酸碱处理后热解产品炭在含铬溶液中的吸附特性进行了研究．研究表明。经过酸碱处理后的热解产品炭对铬离子具有良好的吸附性能，在实验范围内，其静态等温线基本符合Langmuir等温方程．将热解炭进行酸碱处理后用于含铬废水处理中，将是一种“以废治废”、经济可行的方法．     

太阳能吸附制冷用改性椰壳活性炭传热传质性能强化研究

为强化改性椰壳活性炭的传热传质性能,采用浸渍法制得H_3PO_4改性椰壳活性炭,并以此为载体,分别选用不同比例的铜粉和膨胀石墨制得复合吸附剂并测定了复合吸附剂的甲醇吸附容量曲线和解吸过程中的复合吸附剂温度变化曲线.实验结果表明,铜粉的添加强化了复合吸附剂的传热性能,但降低了复合吸附剂的传质性能和饱和吸附容量;而具有多孔特性和较高传热系数的膨胀石墨添加到H_3PO_4改性椰壳活性炭中制成的复合吸附剂,其传热传质性能均得到了强化,且膨胀石墨添加量为20%时,更有利于复合吸附剂的传热传质性能强化,适宜太阳能吸附制冷用改性椰壳活性炭的传热传质性能强化.     

纳滤/反渗透膜去除水中四环素的性能

基于动态与静态试验方法对芳香聚酰胺纳滤膜(NF)与反渗透(RO)膜去除饮用水中四环素物质(TC)进行了研究.试验结果表明,NF膜和RO膜对水中TC具有吸附作用;NF膜和RO膜对TC的吸附质量分数分别为35%和40%,且与水中TC的质量浓度成正比,平衡吸附率与初始质量浓度无明显关系;TC在NF膜和RO膜表面的静态吸附特性均遵循Freundlich吸附等温线.通过膜表面的红外光谱图和扫描电子显微镜图发现,NF膜和RO膜对TC的吸附作用较为显著,膜表面存在多种吸附位点,膜孔吸附造成膜的不可逆膜污染.     

废轮胎热解炭吸附性能研究

研究了粒径为40～400 μm废轮胎颗粒在450～800℃条件下,以15～40 ℃/min升温速率经0.5～2 h进行热解获得的热解炭对亚甲基蓝、腐殖酸、苯酚和Cu²⁺的吸附能力,考察了不同热解条件对其吸附能力的影响,探讨了吸附剂用量、初始浓度、pH、温度、时间对吸附能力的影响。研究结果表明,热解条件对吸附能力的影响排序为温度>时间>粒径>升温速率。400 μm胶粉以40 ℃/min升温速率,在800 ℃条件下热解1.5 h,所获得的热解炭不经活化,其比表面积S_BET可达114 m²/g,能有效吸附Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸,但对苯酚的吸附能力较弱,对Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸的适宜吸附条件分别为热解炭投加量分别为1、2 、1.5 g/L,平衡吸附时间分别为2、1、3 h,吸附质初始浓度分别为120、100、6 mg/L,pH分别为4.5～6、1.0、8.0。未经活化的废轮胎热解炭可作为商业活性炭的廉价替代品,其适宜的吸附质为重金属及较大分子类型的有机物。     

椰壳制备空分炭分子筛的研究

提出了以椰壳为原料制备空气分离用炭分子筛的路线，并考察了不同工艺条件对炭化产物空分能力的影响，在体系中引入了适量的添加剂有助于改善粘接剂二次炭化中的调孔作用，用该法制备的分子筛的某些特征参数已接近进口分子筛的水平。     

蔗渣基活性炭制备及吸附盐酸四环素研究

以广西甘蔗制糖产生的蔗渣为原料,以ZnCl_2为活化剂,以醋酸为改性剂制备蔗渣基活性炭,研究了活化剂浓度、炭化温度、炭化停留时间、改性剂浓度对活性炭吸附盐酸四环素的影响及其对废水中盐酸四环素的吸附性能。结果表明,在ZnCl_2浓度为15 wt%,炭化温度为350℃,炭化停留时间为60 min,醋酸改性剂浓度为15 vt%条件下,制备的醋酸改性的活性炭具有发达的微孔结构,比表面积为1601.598 m~2/g,表面具有含氧官能团,其对盐酸四环素的最大吸附值为475.29 mg/g。醋酸改性后制备的活性炭对盐酸四环素的吸附动力学符合准二级动力学模型描述,吸附等温线符合Redlich-Peterson、Tempkin模型描述。     

椰壳类活性炭高温改性及吸附铝电解质熔盐中K~+的性能

利用SEM,ASAP2000M和FTIR对高温改性前后的椰壳活性炭的表面性能进行检测分析,并通过吸附铝电解质熔盐中K~+的实验对吸附动力学过程进行分析,研究高温改性对活性炭表面性能的影响和高温改性后活性炭吸附熔盐中K~+的性能.表面性能检测的分析结果表明,活性炭经过高温改性后比表面积由918 m~2/g提升至2 544 m~2/g,表面孔径分布得到优化,并且具有去除表面杂质的作用;同时,高温改性前后活性炭的表面官能团种类没有发生明显变化,说明高温改性后的活性炭能够在铝电解质熔盐中保持稳定的结构.吸附实验数据的分析结果表明,活性炭在铝电解质熔盐中吸附K~+的过程符合准二级动力学模型;并且,经35 min后达到吸附平衡,K~+最大吸附量为20.8 mg/g.     

油页岩半焦基矿物/生物炭复合材料制备及其吸附性能研究

基于油页岩半焦中富含的矿物质和有机质,以KOH为活化剂,联用机械力化学和热解炭化窑街油页岩半焦制备油页岩半焦基矿物/生物炭复合材料,考察了矿物/生物炭复合材料对水溶液中Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果.结果表明,制得的复合材料对Pb²⁺和Cd²⁺具有优异的吸附性能,最大吸附量分别为177.83和67.48mg^·g^-1,分别是原油页岩半焦的6.1倍和4.3倍.吸附动力学和热力学拟合数据显示,复合材料对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附属于化学吸附主导的单层吸附,主要吸附机理涉及官能团吸附、²⁺_Pb-π和Cd²⁺-π相互作用、静电吸附和矿物沉淀.该研究为从环境矿物材料角度探究油页岩半焦全组分综合利用提供了可行途径.     

玉米芯基活性炭吸附去除水中重金属的实验及机理研究

运用农作物废弃物玉米芯为原料,通过马弗炉在不同工艺条件下碳化制备玉米芯基活性炭,考察了其对锌、锰和铅三种重金属的吸附性能,并利用傅里叶红外光谱、扫描电镜(SEM及EDS)等手段研究了其吸附重金属锌的机理,并对吸附后的吸附剂进行解吸实验.实验结果表明,合适工艺下生产的玉米芯基活性炭对水中锌离子有极高的吸附率,吸附动力学行为符合准二级动力学方程;对玉米芯基活性炭的解吸,酸解吸法比电场干预解吸法能取得更好的效果.初步判断玉米芯基活性炭可用于吸附重金属,是一种低成本吸附剂.     

绿锈吸附水中四环素的研究

为研究绿锈(GR)对四环素(TC)的吸附性能,考察了投加量、pH值和天然有机物对GR吸附TC的影响.结果表明:GR吸附四环素的去除率高达99.19％,随着GR投加量的增加,TC去除率随之增加,TC吸附容量逐渐降低,pH值对GR吸附TC无明显影响,20mg·L-1的黄腐酸(FA)能够提高GR对TC的吸附容量.通过拟合动力...     

水稻秸秆生物炭对诺氟沙星的吸附性能研究

以水稻秸秆为原料,在300℃、400℃、500℃和600℃4个温度下制备生物炭,分别利用Boehm滴定、比表面积等方法对其进行表征,并研究了4种生物炭对诺氟沙星的吸附特征。结果表明,随着热解温度的升高,生物炭产率下降,表面碱性官能团数量和比表面积逐渐增加。4种生物炭对诺氟沙星的吸附率为B600B500B400B300,在投加量为0.4 g时,B600和B500的吸附率几乎接近100%,远高于B400和B300。对4种生物炭对诺氟沙星的吸附等温线进行拟合,B600符合Langmuir方程,其余3种符合Freundlich方程。4种生物炭对诺氟沙星的吸附反应过程满足准二级动力学方程,相关系数R20.9887,其中B300对诺氟沙星的吸附速率最大。     

450℃下制备广玉兰落叶生物炭对亚甲基蓝吸附性能及机理的研究

将广玉兰落叶在马弗炉中450℃缺氧烧制,得到可以吸附工业废水中亚甲基蓝染料的新型生物炭,并通过一系列单因素实验测试其吸附性能并研究其机理.实验结果表明,当处在pH>9的水环境下该生物炭吸附效果最好.在15 mg/L的染液中,投加0.5 g/L生物炭,反应平衡时染料去除率可以达到97.19%.通过等温吸附模型计算出该生物炭的理论最大吸附容量可达144.928 mg/g.对实验结果及表征分析得出其吸附过程为物理吸附与化学吸附共存.动力学模型拟合表明吸附动力学符合伪二级动力学模型,说明是单分子层的化学吸附.综上表明,广玉兰落叶所制得的生物炭在吸附亚甲基蓝上表现优异,是一种廉价易得且具有实际使用价值的生物炭.