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。     

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.     

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.     

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。     

微波改性对活性炭及其甲醇吸附的影响

分别在600,700和800℃下对活性炭进行微波辐照加热改性.采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅立叶转换红外光谱对活性炭的物化性质进行表征.并且在10℃下以甲醇为吸附质进行固定床吸附实验.研究表明: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,活性炭表面酸性基团大量分解,碱性基团逐渐形成.Langmuir方程和Freundlich方程均能较好的描述甲醇在活性炭上的吸附.准二阶动力学方程最适合描述甲醇的动态吸附过程,说明甲醇吸附是一个物理和化学复合的吸附过程,吸附受到活性炭表面官能团的影响.颗粒内扩散模型拟合结果分为3个线性阶段:表面吸附阶段、渐近吸附阶段和吸附平衡阶段.微波改性后活性炭对甲醇的吸附能均增大,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.     

高锰酸钾改性活性炭对Au~(3+)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.     

复合氧化改性活性炭的物性及其对甲苯的吸附性能

利用4种化学试剂(HNO3溶液、NH3溶液、H2O2溶液与Fe(NO3)3溶液)对商业活性炭进行化学氧化改性。在含5%氧气和95%氮气的混合气体中,对改性活性炭进行热复合氧化改性。采用热重分析仪、孔隙分析仪、傅里叶红外分析(FTIR)与Boehm滴定对活性炭结构与表面基团进行测试,并利用改性活性炭对甲苯进行等温吸附实验。研究结果表明:强氧化剂预处理活性炭有助于热复合氧化改性中活性炭微孔孔容的增大;活性炭表面含氧基团由化学氧化改性和热复合氧化改性共同作用产生,热改性温度较低时,其主要由化学氧化改性生成,温度较高时,酸性基团主要来源于氧气与活性炭表面的氧化反应;酸性基团的存在能够促进活性炭吸附甲苯;控制合理的热复合氧化改性条件,既可以增加活性炭表面酸性基团,又可扩充微孔孔容,从而综合提升活性炭对甲苯的吸附能力。     

负载CeO2的改性活性炭吸附脱硫性能研究

采用浸渍后煅烧的方法制备了负载CeO2的改性活性炭,考察其对模型燃油中二苯并噻吩(DBT)的吸附能力,并通过氮气吸附,FTIR、Boehm滴定等方法对改性前后的活性炭进行了表征.结果表明:活性炭的CeO2最佳负载量为1.29％(质量分数),由Langmuir模型计算的最大吸附容量,与未改性时相比提高了39.2％.孔结构和表面化学分析表明,改性后的活性炭吸附性能的提高主要源于其表面酸性官能团的增加以及铈离子与二苯并噻吩的相互作用.     

双酚A的活性炭吸附特性

研究了活性炭吸附双酚A(BPA)的规律、吸附特性和吸附处理效果。结果表明:吸附速度快,1 h达到平衡。吸附符合弗兰德利希公式,吸附常数K=191 m g/g,1n=0.239。吸附容量大,且受被吸附质浓度的影响小。当pH>9和有其他有机物存在时,因BPA发生电离和竞争吸附使吸附容量减小,吸附规律发生变化。但活性炭吸附可使BPA浓度降低到0.08 m g/L以下,是处理含BPA废水的一种有效方法。     

活性炭对水中MTBE和BTEX的吸附性能

研究了活性炭对汽油成分苯系物(BTEX)和甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附规律.结果表明:活性炭对BTEX和MTBE的吸附能力大小顺序为:乙苯＞邻二甲苯＞甲苯＞苯＞MTBE,其次序与污染物在水中的溶解度大小成反比例关系;椰壳炭是所考察活性炭中吸附性能最好、最稳定的炭型;在选炭的过程中,苯酚值可以有效地表征活性炭对于低浓度BTEX和MTBE的吸附性能.当苯系物与MTBE共同存在时,活性炭对于MTBE的吸附容量明显降低,对于苯系物的吸附容量基本没有改变.共存化合物的初始浓度越高,其竞争吸附效应越明显;相比单一竞争化合物,BTEX的混合共存更显著地降低活性炭对于MTBE的吸附.当BTEX和MTBE共存时,吸附性能较好的BTEX会将已经吸附的MTBE从活性炭上置换下来,导致了出水MTBE浓度突然升高的现象.     

生物质裂解残炭制备活性炭

用生物质裂解残炭制备活性炭,采用了水蒸气活化的方法,应用正交实验法对诸多影响因子进行考察,在筛选关键因子并优化工艺条件（活化温度770-780℃、活化时间4h）后,可以得到碘值691．94mg／g,亚甲蓝值280．93mg／g左右的活性炭产品。     

活性炭对卤代苯甲醚类嗅味物质的吸附特性

探究了椰壳酸洗活性炭、椰壳水洗活性炭、煤质活性炭、果壳活性炭、木质活性炭等对2,4,6-三氯苯甲醚（2,4,6-trichloroanisole, 2,4,6-TCA）和2,4,6-三溴苯甲醚（2,4,6-tribromoanisole, 2,4,6-TBA）的吸附等温线和吸附动力学。研究发现5种活性炭均可有效吸附卤代苯甲醚,吸附等温线都能较好拟合Freundlich模型（R²>0.97）。其中果壳活性炭和椰壳活性炭吸附效果较好,果壳活性炭对2,4,6-TCA的吸附常数（K_F）最大,为11.90,椰壳酸洗活性炭对2,4,6-TBA的吸附常数（K_F）最大,为9.47。五种活性炭的吸附过程均符合拟二级动力学模型（R²>0.97）,椰壳水洗活性炭对2,4,6-TCA的吸附最快,椰壳酸洗活性炭对2,4,6-TBA的吸附最快。以椰壳酸洗活性炭为研究对象,探究其吸附机制和主要影响因素,结果表明内扩散是主要限速步骤,化学吸附是主要吸附机制,初始底物浓度和溶解有机物对吸附效果影响较大。     

粉末活性炭吸附2,4,6三氯酚的性能研究

针对粉末活性炭PAC吸附2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能进行了研究.考察了PAC炭种、投加量和温度3因素对2,4,6- TCP吸附效果的影响;建立了吸附动力学、等温吸附线以及吸附热力学模型;研究了PAC与预氧化联用技术对2,4,6- TCP的协同去除作用.结果表明,上述3个因素对2,4,6-TCP吸附效果影响均显著,其中PAC投加量的影响最大,PAC炭种其次,温度的影响最小.PAC可以快速有效地吸附水中的2,4,6-TCP,快速吸附期在前20 rmin,吸附容量可达到80％以上.拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型可分别较好地描述PAC对2,4,6-TCP的吸附行为.PAC吸附2,4,6-TCP的过程为自发、放热以及熵减的过程.PAC与预氧化联用技术可以提高对2,4,6-TCP的处理效果.     

基于活性炭吸脱附测试的杜比宁吸附方程修正表达式

现有研究证明杜比宁吸附方程(D-R方程)在高相对压力区(2.59[ln(p_0/P)]~210),存在较为明显的欠拟合问题(P为气体的平衡压力,p_0为实验温度下的饱和蒸汽压).基于此提出了活性炭材料在2.59[ln(p_0/P)]~210范围内的D-R方程的修正表达式,并通过活性炭吸脱附测试获取了3种活性炭在不同相对压力下的氮气吸附量,对实验数据进行分段拟合.拟合结果表明,在2.59[ln(p_0/P)]~210范围,所提出的修正表达式拟合精度高于直接使用D-R方程.     

共价键型季铵化活性炭对水中硝氮及磷酸盐的吸附研究

以有机硅季铵盐和活性炭为原料, 利用硅烷化反应, 制备一种新型吸附材料--共价键型季铵化活性炭(CQA)。通过FTIR, SEM和 BET对CQA进行表征, 验证季铵盐能够通过共价键结合, 成功地负载到活性炭表面, 并对活性炭的形貌结构产生重要影响。CQA对硝氮和磷酸盐的吸附能力都大大提高, 对含硝氮和磷酸盐的溶液的吸附实验表明: CQA对硝氮和磷酸盐的吸附机理均符合拟二级反应模型, 说明吸附过程主要由化学吸附控制; 吸附过程可以用Langmuir和Freundlich等温吸附模型较好地进行描述,最大吸附容量分别为14.829和8.442mg/g。最后考察pH对硝氮和磷酸盐吸附行为的影响, 结果表明, 当pH为4~9时, 比较适宜CQA对硝氮和磷酸盐同时去除。     

微波改性活性炭吸附1,2-二氯乙烷的性能研究

采用微波高温烧结炉分别在600℃,700℃和800℃下对商业活性炭进行改性,利用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅立叶变换红外光谱比较分析活性炭的比表面积和孔结构、表面官能团等物化性质.以1,2-二氯乙烷为吸附质进行固定床吸附实验.研究表明:改性后活性炭表面酸性基团减少,碱性基团随温度升高增多;比表面积、孔容减小,微孔比表面积增加;活性炭对1,2-二氯乙烷的吸附量排序为:AC-800AC-700AC-600AC-0;灰色关联度分析结果表明:改性活性炭的物理结构特性对吸附量的影响大于表面基团;D-R模型和动力学模型拟合结果都表明活性炭对1,2-二氯乙烷的吸附主要为物理吸附.     

超低灰煤制备优质活性炭的研究

从炭化物的灰分对煤基活性炭吸附性能的影响出发，对摩擦电选生产的超低灰煤（灰分低于2％）制备活性炭进行了研究，制备出友分为3.9％，比表面达1312m2／g,碘值达1165mg／g，强度达96％的优质活性炭。