改性活性炭负载铁氧化物及其对Pb~(2+)的吸附特性

用过硫酸盐预处理活性炭,然后用化学沉淀法联合超声技术制备出磁性活性炭.该磁性活性炭具有比表面积高、官能团丰富和磁性能好等优点,其磁性活性炭比表面积为646.81 m~2/g,孔径为2.11 nm,孔容为0.33 m~2/g;官能团主要为羟基、羧基和酯基等;饱和磁化强度为10.07 emu/g,有利于吸附后的分离;剩余磁化强度为1.165 emu/g,具有一定的抗退磁能力.采用静态吸附实验的方法,比较了活性炭和制备的磁性活性炭在水溶液中对Pb~(2+)的吸附量,结果表明磁性活性炭对Pb~(2+)的饱和吸附量为68.925 mg/g,远超过活性炭对Pb~(2+)的吸附量(30.125 mg/g),显示出磁性活性炭对水溶液中Pb~(2+)优异的吸附性能.     

山竹壳活性炭的制备与吸附性能研究

以山竹壳为原料,采用氢氧化钾活化法制备了不同碱炭比的活性炭,通过扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)等对活性炭进行了物理性质表征.最优活性炭的比表面积高达2 96153 m2/g.对其进行罗丹明B和铅离子的吸附实验,并进行Langmuir和Freundlich吸附模型拟合,结果表明,山竹壳活性炭对罗丹明B的吸附更符合Langmuir吸附等温模型,而铅离子的吸附符合2种吸附模型.另外,该活性炭对罗丹明B和铅离子的饱和吸附量分别达到1 22218 mg/g和10707 mg/g.     

以甲酸溶液为介质的磁性介孔硅纳米材料的制备及其吸附性能

以甲酸溶液为介质,采用溶剂热法、改良的Stober法,用聚乙烯-聚乳酸共聚物做模板剂制备磁性介孔硅纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合物性测量系统(PPMS)、比表面积及孔径分布测量仪等分析测试手段对所得磁性介孔硅纳米材料进行表征,并研究了其吸附性能。结果显示,以0.2mol/L甲酸溶液为介质制备的磁性介孔材料孔径为8.2nm、比表面积为258m2/g、孔体积为0.32cm3/g,饱和磁化强度达53A·m2/kg。这种磁性介孔硅纳米材料对牛血清蛋白、中性红、亚甲基蓝等物质有良好的吸附能力,其饱和吸附量分别达到53.6、24.1、66.8mg/g,表明制备的磁性介孔硅纳米材料在复杂环境样品的分离和富集方面具有一定的应用前景。     

活性炭纤维负载钙的制备及其对铅的吸附性能

研究活性炭纤维负载Ca(Ⅱ)盐(Ca-ACF)吸附剂的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能.文中考察了ACF的比表面积、溶液pH值、吸附剂用量、负载Ca(Ⅱ)盐的种类与浓度等因素对Pb(Ⅱ)吸附性能的影响.结果表明,比表面积为1 500 m2/g的活性炭纤维负载0.25 mol/L CaCl2时,活性炭纤维对Pb(Ⅱ)的吸附效果最好,其对Pb(Ⅱ)的吸附行为符合Langmuir吸附等温模型.当pH值为6、吸附剂加入量为0.2 mg/mL,静态饱和吸附容量达到201.25 mg/g,重复使用时性能稳定,具有处理含Pb(Ⅱ)废水的应用前景.     

微波制备龙眼壳活性炭及其对Pb~(2+)的吸附与再生

以龙眼壳为碳源,氢氧化钾为活化剂,微波辐射法制备活性炭,并考察其对二价铅离子的吸附平衡、动力学及再生研究.制备活性炭的最佳条件为:浸渍时间24 h,辐射时间12 min,微波功率720 W和活化剂浓度20%,该条件下活性炭的碘吸附值为1247.4 mg/g,亚甲基蓝吸附值为98.1 m L/g,比表面积为1011.7 m~2/g,总孔容为0.543 cm~3/g,平均孔径为2.146 nm.吸附研究表明:二价铅离子在龙眼壳质活性炭上的吸附行为较好地服从Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,平衡时间为30 min,最大平衡吸附量为71.06 mg/g.活性炭在5次再生回用后仍保持在首次吸附量的83.5%,该活性炭再生能力较好,可进一步降低重金属的处理成本.     

柠檬酸改性酒糟对重金属镉的吸附性能

通过柠檬酸对酒糟改性后制备出改性酒糟,系统研究了改性酒糟对水溶液中重金属Cd的吸附性能.研究发现,质量浓度0.5%的柠檬酸改性酒糟对Cd~(2+)的吸附量由改性前的4.09 mg/g提高到9.13 mg/g;酒糟改性后比表面积增大,微孔容积增加,且电负性增强.红外光谱分析表明,经过柠檬酸改性后酒糟有效官能团数目增多.改性酒糟对Cd~(2+)的吸附量随p H值的升高先增加后略有降低,在2 h时达到吸附平衡,吸附饱和后随震荡时间的延长,Cd~(2+)析出量很小.当p H值为6、初始Cd浓度为100 mg/L、改性酒糟投加量为10 g/L、吸附120 min时,改性酒糟对Cd~(2+)的去除率达到91.50%,吸附量为9.15 mg/g.吸附等温线研究表明,Langmuir模型能更好地描述改性酒糟对Cd~(2+)的吸附过程.     

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。     

改性磁性材料对亚甲基蓝的吸附特性研究

制备了壳聚糖、SiO₂改性Fe₃O₄磁性复合材料,并用于亚甲基蓝的吸附研究.利用FT-IR,XRD,BET和VSM等手段表征了材料的结构和形貌.结果表明,壳聚糖、SiO₂成功修饰在Fe₃O₄磁性材料表面,新制备磁性复合材料具有较大的比表面积和多孔结构,且饱和磁化强度为85.84 emu/g,磁响应明显;新材料对亚甲基蓝的吸附动力学数据与准二级动力学方程拟合较好,等温吸附过程符合Freundlich等温模型.     

功能化磁性片层状MnFe_2O_4@C微球及其高效重金属吸附应用

本研究通过一种简易的方法,制备了一种磁性片层状碳包覆铁酸锰(MnFe_2O_4@C)复合微球,是由厚度为5nm的片层组成的二级结构。该材料是先通过溶剂热法可控合成了MnFe_2O_4纳米球,再用D-吡喃葡萄糖进行表面改性,之后在氮气保护下碳化煅烧而得。材料的饱和磁化强度为50.16 emu/g,比表面积可达135.77 m~2@g~(-1),实验结果表明,该材料对水中Pb~(2+)重金属离子的总吸附量为269 mg/g。     

多基团球型中孔菠萝皮活性炭去除Pb(Ⅱ)的研究

以菠萝皮为原料,过氧化氢为活化剂,采用水热法制备菠萝皮活性炭.通过优化水热时间、水热温度、原料与活化剂的配比等实验条件制备出最佳去除Pb(Ⅱ)活性炭材料.水热时间为30 min,水热温度为200℃,菠萝皮与过氧化氢配比为2. 5 g:15. 0 mL时,所制得的活性炭为球形活性炭,比表面积为1 074. 9 m~2/g,且含有多种官能团,吸附率为95. 58%,吸附量为95. 58 mg/g.     

煤基高比表面积活性炭的制备研究

以山西阳泉无烟煤为原料,NaOH为活性剂,采用化学活化法对煤基高比表面积活性炭的制备进行实验分析研究,着重考察了碱炭质量比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,在碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 637 m2/g、总孔容为1.36 cm3/g、碘吸附值为2 893 mg/g、亚甲蓝吸附值为476 mg/g的煤基高比表面积活性炭。     

磷酸活化法黄麻杆活性炭的制备及表征

以黄麻杆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭,通过正交试验探讨了磷酸浓度、活化温度、活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响,确立了最佳制备工艺,即：磷酸浓度2mol／L、活化温度400℃、活化时间1h．实验结果表明：在最佳工艺条件下制得的黄麻杆活性炭得率为4,2．93％,碘吸附值为1059．26mg／g,亚甲基蓝吸附值为353．10mg／g,比表面积为1779．4m㎡／g,总孔容为0．960m3／g,平均孔径为2．16nm,呈现出高中孔率结构．     

核桃壳真空化学活化制备活性炭

采用真空化学活化法,以核桃壳为原料,氯化锌为活化剂制备活性炭,探讨体系压力、活化温度、浸渍比对活性炭比表面积、孔径分布、碘值和亚甲基蓝值以及表面性质的影响。研究结果表明,30 kPa时制备的活性炭其比表面积和总孔体积比常压条件时分别提高了27%和25%;在低压条件下有利于微孔的形成,在高浸渍比的条件下有利于中孔的形成。在体系压力为30 kPa,活化温度为450℃,浸渍比为2.0时,所得活性炭的BET比表面积为1 800 m2/g,总孔体积为1.176 cm3/g,等电点为9.15,碘吸附量为1 050 mg/g,亚甲基蓝吸附量为315 mg/g。     

活性炭疏水改性及其在高湿环境下对气态碘的吸附性能研究

为了提高活性炭在高湿地区对气态碘的吸附性能,采用十三氟辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂,椰壳活性炭为载体,对活性炭进行疏水改性。首先利用接触角分析仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积分析、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)等手段表征其结构和疏水性能。然后通过气态碘的吸附实验探究改性活性炭在高湿环境下对气态碘的吸附性能,同时考察了温度、速度对其吸附性能的影响规律。表征结果表面,改性处理后的活性炭对水的静态接触角为152°疏水性良好,扫描电子显微镜、能谱分析均证实活性炭表面覆盖了疏水薄膜且疏水改性对活性炭的孔隙结构影响小。实验结果表明,改性后的活性炭具有良好的选择吸附性。环境湿度的增加对活性炭吸附性能影响较小,随湿度增加活性炭对气态碘的吸附量仅下降了20.02%,而改性前的活性炭吸附量下降了78.26%,改性前后最大吸附系数差值为99.94 mg/g。气流温度、速度和压力对吸附性能产生一定影响,过高的温度和速度会使活性炭的吸附能力下降,压力的增加会使活性炭的吸附能力上升。     

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%。     

氢氧化钾活化法制备淀粉活性炭电极材料

以KOH为活化剂、氧化交联淀粉为原料制备了超级电容器用电极材料.最佳工艺条件是:活化温度850℃,活化保温1.5 h,碱炭质量比为2∶1.在该条件下制备的淀粉活性炭具有较高的比表面积(1 493.9 m2/g)和高比容量(218 F/g).通过氮吸附表征其孔结构.以其作为电极材料组装在模拟超级电容器中进行充放电性能和循环伏安法测试,在300 mg/g KOH水系电解质溶液、较高电流密度下,最佳制备工艺条件下所制备的活性炭表现出较好的电容特性.     

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．     

大麻杆活性炭对染料吸附性能的研究

以天然大麻杆为原料,采用磷酸活化法制备大麻杆活性炭。利用低温氮吸附对样品的比表面积与孔结构进行了表征,并利用亚甲基蓝与甲基橙两种染料对活性炭在液相中的吸附行为进行了研究。结果表明,样品的比表面积与中孔孔容随着活化温度的升高而增大,在500℃时达到最大值1325.73m2/g,随后由于磷酸过度活化导致结构坍塌致使各参数有所降低;在25℃下,大麻杆活性炭对亚甲基蓝与甲基橙的吸附等温线均遵循Langmu ir方程,单层吸附量分别达到471.698mg/g和363.64mg/g,吸附量主要受微孔孔容、染料分子尺寸及染料分子与活性炭表面作用力三者的共同影响。吸附动力学能够很好的符合准二级动力学方程,且亚甲基蓝的吸附速率高于甲基橙。     

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.     

淀粉基活性炭的制备及在超级电容器中的应用

以淀粉为原料,分别采用H₃PO₄活化法和物理-化学复合活化法制备活性炭,并将制备的活性炭组装成超级电容器。研究了制备工艺对活性炭孔结构及电容特性的影响;通过氮气吸附和SEM方法表征了淀粉基活性炭的孔结构和表面形貌,通过循环伏安曲线、恒流充放电、交流阻抗实验考察了其电化学性能。结果表明,比表面积与比电容并没有线性关系;物理-化学复合活化法在温度为850 ℃、活化时间为2h条件下,制备的淀粉基活性炭比表面积为1438 m²/g,比电容为150 F/g。