壳聚糖水凝胶的制备及其对Zn2+的吸附性能

以壳聚糖和海藻酸钠为原料,戊二醛为交联剂,采用水相法制备壳聚糖水凝胶.研究了壳聚糖水凝胶对于Zn2+的吸附性能.结果表明:壳聚糖水凝胶对于Zn2+的吸附符合Langmuir等温方程,热力学行为表明该吸附过程为吸热过程,壳聚糖水凝胶对Zn2+具有较大的吸附能力.     

壳聚糖的吸附行为及其FTIR光谱研究

用自制的壳聚糖对几种酸性染料和碱性染料模拟废水进行了吸附行为的研究,考察了吸附时间、壳聚糖脱已酰度及废水pH值对吸附效果的影响。研究表明,在吸附开始的20 min内,壳聚糖对碱性品红和番红花红的吸附已基本达到平衡,且用量只为活性炭用量的2／3的情况下,对染料的吸附效果与活性炭几乎相当;它对酸性大红的吸附过程呈现一级反应动力学特征。文章还采用傅里叶变换红外光谱对壳聚糖吸附染料的机理进行了探讨,研究发现,壳聚糖分子中存在的大量羟基参与了对碱性品红和番红花红的吸附。     

改性生物质活性焦碳管吸附剂汞吸附性能实验研究

本文以稻壳为原料,经H_3PO_4活化、HBr溶液改性,制得用于吸附管离线采样法测试烟气汞浓度的颗粒活性炭,其BET比表面积达853.017 m~2/g,超过一种商业活性炭。将其制成碳吸附管后,在模拟烟气固定床试验装置上进行碳管法烟气汞浓度测试。结果表明:改性稻壳基颗粒活性炭的汞吸附性能与商业活性炭相当,碳吸附管的第二段汞穿透率RB5%,测量相对误差满足EPA 30B碳管法测量精度要求,本文研制的活化改性稻壳焦颗粒活性炭可作为碳管汞吸附剂用于燃煤锅炉烟气中汞的检测分析。     

固化块状活性炭--甲醇的吸附性能实验分析

为提高固体吸附式制冷系统中吸附床的有效传热,本文提出了一种具有较高导热系数和较快吸附速度的固化块状活性炭,并对其物性和吸附性能进行实验研究.针对采用不同材料配比的块状活性炭,测试了活性炭-甲醇在吸附温度35℃,蒸发温度3～5℃条件下的吸附性能曲线,对比分析了粘结剂比例、固化密度及不同的床换热条件对吸附性能的影响,并由此给出了块状活性炭作吸附剂时的合适的粘结剂比例、固化密度、吸附制冷循环中的循环吸附量和循环时间.     

活性炭对苯蒸汽吸附分离过程的实验研究

本文选用活性炭对苯蒸汽进行了动态、静态吸附性能实验,研究了苯蒸汽在不同系列活性炭上的吸附、脱附性能以及活性炭微孔结构对吸附性能的影响。结果表明:苯蒸汽在活性炭上的吸脱附性能明显与吸附剂的比表面、孔容、孔径与孔径分布直接相关。     

载硫椰壳活性炭喷射脱汞实验研究

以元素硫对椰壳活性炭在不同温度下进行载硫改性。采用N2吸附/脱附、X射线近边吸收结构等方法对吸附剂进行孔隙结构和硫存在形态表征。在模拟烟气管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究。载硫温度500℃时椰壳活性炭汞吸附效率优于商用富硫活性炭。活性炭汞吸附脱除能力由孔隙结构、硫含量与存在形态共同决定。不同体积分数SO_2、NO和HCl的加入对活性炭均有不同程度的促进作用。     

高效脱汞吸附剂的脱汞机理研究

将廉价的生物质竹炭进行KI化学改性,在小型实验台架上研究了改性竹炭的的汞脱除性能,并对改性前后的样品进行了XPS表征和热分析以研究表面官能团在改性过程中的转化规律和脱汞机理。结果表明:碘化学改性竹炭具有超强的脱汞能力,改性后竹炭具有更多的利于脱汞的官能团,其主要靠化学吸附脱汞。     

羧甲基壳聚糖对Eu^3＋离子吸附性能的研究

以壳聚糖为原料,在碱性条件下合成了羧甲基壳聚糖,考察了其对稀土离子Eu3 的吸附性能.讨论了时间,溶液的酸度、初始离子浓度、羧甲基取代度及离子强度对吸附性能的影响.发现羧甲基壳聚糖对Eu3 有较强的吸附性,吸附性满足Langmir等温式.     

基于傅里叶红外光谱的生物质环境协调功能材料制备机理及性能研究

以废弃核桃壳为载体材料、癸酸为相变材料,采用微波加热法制备癸酸/多孔活性炭功能材料。采用傅里叶红外光谱仪对癸酸/多孔活性炭功能材料制备过程各阶段的合成物质进行测试,即活性炭前驱体制备阶段、多孔活性炭制备阶段和癸酸/多孔活性炭功能材料制备阶段。研究癸酸/多孔活性炭功能材料制备过程中多孔活性炭复杂网络结构形成机理、癸酸嵌入方式、癸酸与多孔活性炭的嵌合机理,阐明微波加热法制备癸酸/多孔活性炭功能材料的相关机理。同时采用动态水分吸附分析仪、差示扫描量热仪和环境测试舱对癸酸/多孔活性炭功能材料的湿性能、热性能和吸附性能进行测试。结果表明：癸酸/多孔活性炭功能材料具有发达的孔结构和复杂的网络结构,其中部分孔隙吸附癸酸,部分孔隙吸附甲醛分子,孔隙表面具有亲水性的官能团吸附水分子。癸酸/多孔活性炭功能材料具有较好的湿性能、热性能和吸附性能,其在相对湿度40%~60%,平衡含湿量为0.063 1~0.257 0 g·g-1;相变温度为27.42~33.96 ℃,相变焓为52.14~52.67 J·g-1;经过4 h对甲醛气体的吸附效率为50.57%。     

活性炭-甲醇吸附制冰机的循环特性分析

所研究的吸附式制冰机以块状活性炭和甲醇为工质对,采用烟气加热。研究表明,对于本系统,双床循环较为合 适;双床循环中回热回质过程可以有效的改善吸附床的工作性能以及系统的热力完善度,并能将系统的制冷功率提高7％ 到11％。在循环时间为50 min时,回热回质条件下制冷功率为2 kw左右,可以实现每小时制冰15 kg左右。     

Adsorption of nicotine and tar from the mainstream smoke of cigarettes by oxidized carbon nanotubes

The adsorption of nicotine and tar from the mainstream smoke (MS) by the filter tips filled respectively with oxidized carbon nanotubes (O-CNTs), activated carbon and zeolite (NaY) has been investigated. O-CNTs show exceptional removal efficiency and their adsorption mechanism is investigated. Capillary condensation of some ingredients from MS in the inner hole of O-CNTs is observed and may be the primary reason for their superior removal efficiency. The effect of O-CNTs mass on the removal efficiencies is also studied and the results show that about 20-30 mg O-CNTs per cigarette can effectively remove most of nicotine and tar.     

Adsorption of methylene blue onto sonicated sepiolite from aqueous solutions

The aim of the present study is to enhance the methylene blue (MB) adsorption of sepiolite by ultrasonic treatment. The natural sepiolite was pretreated by sonication to improve the surface characteristics and enhance the dye uptake capacity. Sonication process resulted in a significant increase in the specific surface area (SSA) of sepiolite. The FTIR spectrum of the sonicated sepiolite indicates that the tetrahedral sheet is probably distorted after sonication process. The effect of various parameters such as sonication, pH, initial dye concentration and temperature on dye adsorption has been investigated. The adsorbed amount of MB on sepiolite increased after sonication as well as with increasing pH and temperature. The experimental data were evaluated by applying the pseudo-first- and second-order, and the intraparticle diffusion adsorption kinetic models. Adsorption process of MB onto sepiolite followed the pseudo-second-order rate expression. The experimental data were analyzed by Langmuir and Freundlich isotherms, and found that the isotherm data were reasonably well correlated by Langmuir isotherm. Maximum monolayer adsorption capacity of sepiolite for MB increased from 79.37 to 128.21 mg/g after the sonication. Various thermodynamic parameters, such as ΔG⁰, ΔH⁰ and ΔS⁰ were calculated. The thermodynamics of MB/sepiolite system indicated spontaneous and endothermic nature of the process. Adsorption measurements showed that the process was very fast and physical in nature.     

粉末活性炭对模拟间苯二酚废水的吸附

在静态条件下,研究了粉末活性炭对间苯二酚废水的吸附效果,通过实验优化了吸附条件,并在最佳处理效果下探究其吸附模式。结果表明,当水样pH值为4,温度30℃,活性炭用量0.3g,振荡时间10m in,振荡速率为120r/m in时,对废水的处理效果最佳。拟合得到活性炭吸附间苯二酚的模式符合F reund lich吸附模式。     

活性炭吸附甲醛的格子Boltzmann模拟

基于孔隙尺度,结合活性炭与甲醛的真实物性参数,利用格子Boltzmann方法,选取热质耦合的LBGK模型对填充有球形活性炭的方腔内部双扩散混合对流、流固共轭传热及吸附特性进行数值模拟。分别采用二维D2Q9模型描述速度温度场,D2Q5模型描述浓度场,研究活性炭颗粒直径、孔隙率以及颗粒的排列方式对整个动态吸附性能的影响。结果表明：在孔隙率为0.85时,随着颗粒直径的增大,活性炭吸附甲醛的速率减小,达到饱和吸附状态所需的时间增长;当直径为0.43 mm时活性炭的吸附速率最大,达到饱和状态的时间最短;活性炭颗粒的吸附速率与达到吸附饱和所需的时间几乎与孔隙率无关;与活性炭颗粒的错列与顺列排列方式相比,随机且不粘连排列方式的动态吸附性能更好。     

活性炭在高真空多层绝热中液氮温度下的吸气性能

通过实验获得了活性炭在液氮温度下对N2和H2两种气体的吸附等温线。结果表明:活性炭对N2的吸附效果非常好,对H2的吸附效果较差,相同平衡压力下对N2的吸附量比对H2的吸附量高出2～3个数量级,且在活性炭外包上绝热材料能大大提高其对气体的吸附能力,尤其是对N2的吸附量能提高2～3个数量级,对H2的吸附量也能提高1倍以上。用temkin吸附式对吸附等温线进行拟合,得到了活性炭在10-4～10Pa范围内适用的对N2和H2两种气体的吸附等温方程式。     

粉末活性炭吸附对氨基苯酚模拟废水的效果

在静态条件下,研究了活性炭吸附对氨基苯酚模拟废水的效果,确定了处理废水的pH值、活性炭用量、振荡时间、温度、废水中对氨基苯酚浓度、振荡速率以及电解质对吸附效果的影响.实验表明L活性炭在pH值为6.4,用量4.5g,温度35C,振荡2.5h的条件下,对100mL质量浓度为50mg/L的对氨基苯酚模拟废水处理效果最佳.     

ICP-OES研究活性炭无纺布对镉的吸附

重金属污染是一个相当严重的环境问题。镉具有很强的生物毒性和不可降解性,对生态环境和人体健康有极大威胁,被列为优先控制污染物。环境中镉的主要污染源是电镀、采矿和化学工业等部门的废水,如何简单高效去除水中的镉,有重要的社会意义和经济意义。目前,水中重金属的去除方法有化学沉淀、膜分离、离子交换、吸附、电解等,其中吸附法因简单高效而广泛应用。活性炭纤维是一种新型活性炭,孔径小且均匀,表面官能团发达,吸附性能好,逐步应用于水处理领域。以电感耦合等离子体光谱为检测手段,佐以比表面积分析,X射线衍射,元素分析和傅里叶变换红外光谱,研究比较了三种活性炭纤维(纤维炭网、活性炭无纺布、活性炭纤维毡)的结构特点及其对水中镉的吸附性能。三种活性炭纤维结构基本类似,具有较发达的孔隙结构。活性炭无纺布极性较强,表面有丰富的羟基、羧基、醛基等含氧官能团,对水中镉的吸附作用最大。因此,选择活性炭无纺布为吸附剂进行后续实验。研究了活性炭无纺布吸附镉的影响因素,如溶液pH,吸附时间等。溶液pH影响吸附剂表面电荷及水中镉的存在状态。水中镉的去除效率随溶液初始pH的增大而增大,在较低pH时,吸附剂与Cd2+间存在静电斥力,同时H+和Cd2+存在竞争吸附,pH>9时,镉的去除是吸附与沉淀协同作用的结果,选择pH为6～7。在吸附的初始阶段,活性炭无纺布对Cd2+的吸附量迅速增加,10 min时,吸附率达到72%。随着吸附位点逐渐被Cd2+所填充,吸附速率逐渐变慢,300 min时,吸附容量基本无变化,吸附趋于平衡。优化了镉的吸附条件后,进行等温吸附实验和动力学实验。结果表明,25 ℃时,吸附时间为300 min,pH 6.0条件下,当镉的平衡浓度在20.00 mg·L-1时,活性炭无纺布对镉的单位质量吸附量和单位比表面积吸附量分别是3.04 mg·g-1和0.035 mg·m-2。用Langmuir方程(R2=0.997, K_L =1.796 L·mg-1)和Freundich方程(R2=0.895, K_F=0.918 L·mg-1, n=2.12)拟合活性炭无纺布对镉的等温吸附数据,Langmuir方程计算的理论吸附量为3.07 mg·g-1,与实验值相当,并且线性系数更高,说明该体系的吸附符合Langmuir方程,主要为单分子层吸附。Langmuir分离因子介于0和1之间,表明活性炭无纺布对镉的吸附容易进行。用准一级动力学方程、准二级动力学方程、颗粒内扩散方程和Elovich方程四种动力学模型拟合吸附过程。在吸附的前5 min,镉在活性炭无纺布上的吸附符合颗粒内扩散方程(R2=0.985),吸附主要受颗粒内扩散控制。在吸附的5～300 min,颗粒内扩散方程拟合较差。整个吸附过程符合准二级动力学方程(R2=0.999,k₂=0.367 g·mg-1·min-1),Elovich方程(R2=0.981,a=0.271 mg·g-1, b=0.083 mg·g-1·(lg min)-1)和准一级动力学方程(R2=0.927,k₁=0.008 8 min-1)次之,颗粒内扩散方程(R2=0.785)最差。活性炭无纺布对镉的吸附过程是一种化学作用为主的吸附过程。对5.00 mg·L-1含镉水样,活性炭无纺布投放量为10 g·L-1时,吸附后水中镉的浓度小于0.10 mg·L-1,符合《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)。活性炭无纺布可同时吸附镉,铜,铅,铬等重金属离子,选择性较差。但在电镀、采矿等实际废水中重金属种类复杂,适当提高吸附剂投放量,可同时去除多种重金属。利用活性炭无纺布吸附处理含镉水样,处理效果好、操作简单,可以作为去除水中镉的吸附剂,为含镉废水的处理提供了技术支持和理论基础。     

质子化改性壳聚糖吸附硫酸根行为及其光谱分析

壳聚糖(CTS)具有活性基团氨基和羟基,可用作吸附剂。在酸性介质中其氨基容易质子化形成氨基正离子,具有吸附阴离子的能力,同时也导致吸附剂的溶解流失;进行交联处理可提高吸附剂的酸稳定性,但也导致吸附性能的下降。因此可进行氨基保护后进行交联以改善其酸溶液稳定性,再脱去氨基保护剂进行质子化处理以获得较好的对阴离子的吸附性能。以甲醛为氨基保护剂,戊二醛为交联剂,通过反相悬浮法制得交联壳聚糖(CCTS),对其进行质子化制得质子化改性壳聚糖吸附剂(P-CCTS),并首次将该吸附剂用于处理水溶液中的硫酸根离子。通过静态吸附实验,考察了质子化改性壳聚糖对硫酸根的吸附性能;利用X射线能谱元素分析(EDS)和红外光谱分析(FTIR)对该吸附剂的制备以及对硫酸根离子的吸附过程进行了表征,探索了交联反应和吸附反应的发生机理。实验结果表明：质子化改性壳聚糖吸附剂与交联壳聚糖相比,其对硫酸根离子的吸附性能提高了约10倍;甲醛、戊二醛的醛基与壳聚糖的交联反应主要发生在的氨基(—NH₂)和部分一级羟基(C₆—OH)上;质子化过程中交联壳聚糖的氨基与质子化剂形成了氯化壳聚糖氨盐;对硫酸根离子的吸附则主要是质子化氨基上氯离子与硫酸根离子的交换作用。     

全梗全叶再造烟叶热裂解产物与感官质量关系研究

通过对全梗、全叶单体原料制备的再造烟叶热裂解产物GC-MS鉴定分析,探讨热解产物的差异性对感官质量的影响。结果表明,梗、叶单体原料制备的再造烟叶热裂解产物主要包括醛、酮、酚、芳烃、杂环类物质,其中全梗再造烟叶检出49种物质,全叶再造烟叶检出60种物质。全叶再造烟叶热裂解产物中的主要烟草中重要的致香物质醛、酮、酚类物质的数量和所占比例明显高于梗再造烟叶;芳烃和杂环类物质的数量和所占比例较接近;全叶再造烟叶在香气质、杂气、刺激性方面明显优于全梗再造烟叶,这与全叶再造烟叶热裂解产物中的烟草主要致香成分释放量明显高于全梗再造烟叶有直接关系。