活性碳纤维的结构修饰及其吸附氙性能的研究

活性炭纤维对氙的吸附容量与其孔结构密切相关，为了提高活性炭纤维对氙气的吸附容量，本文分别用亚甲基蓝、对硝基苯酚等有机物，或氯化钠、碘等无机化合物填充的方法修饰活性炭纤维的孔结构；以及利用高锰酸钾或硝酸等氧化处理修饰活性炭纤维的表面化学性质，同时，利用低温氮等温吸附表征了这些改性活性炭纤维的孔结构，以及通过光电子能谱表征了改性活性炭纤维的表面化学结构，上述化合物充填或氧化改性活性炭纤维对氙的吸附性能的研究结果表明，适量化合物填充，或合适浓度硝酸对活性炭纤维的表面处理，可以有效地修饰活性炭纤维的孔结构或改变活性炭纤维表面对氙的亲和力。因而可有效地提高改性活性炭纤维对氙的吸附容量。     

炭载体的预处理对钌催化剂金属分布状态及催化性能的影响

活性炭经不同方法处理后作为钌催化剂的载体,利用N2物理吸附、CO化学吸附和XRD等实验手段对载体的比表面、孔结构和催化剂的金属分布状态进行表征,并对催化剂进行氨合成活性评价.结果表明活性炭载体经气相法氧化处理后,能够增大炭载体的比表面,改善孔结构,提高钌催化剂的热稳定性和氨合成催化活性.     

活性炭表面含氧基团对苯酚吸附平衡及动力学的影响

煤基活性炭分别用烧失处理和HNO3氧化处理后得到不同表面性质的活性炭,采用X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附、酸碱滴定及零电荷点(pHPZC)对活性炭表面性质及孔结构进行表征,研究了活性炭表面性质对苯酚吸附平衡和吸附动力学影响.经HNO3氧化后,活性炭表面含氧基团显著增加,烧失处理后,表面含氧基团尤其是羧基显著减少.苯酚最大平衡吸附量随活性炭表面含氧基团的增多而减少,吸附速率常数与碳表面含氧基团的量呈正相关,而吸附活化能与活性炭在一定吸附条件下表面所带电荷多少相关.随着活性炭表面含氧基团增多,吸附活化熵增大(负值减小),苯酚在活性炭表面排列的有序性减小.静态吸附与动态吸附实验结果都表明:在含氧基团较少而碱性更强的活性炭上,发生化学吸附的程度更大.     

活性炭孔隙结构对催化氧化脱除单质汞的影响

研究活性炭在硫化氢存在条件下催化氧化脱除煤气中单质汞的吸附机理和探讨提高其吸附能力的方法,在模拟煤气气氛下对3种活性炭和一种活性焦进行汞的吸附性能实验,并进一步分析活性炭(焦)的孔隙结构。用BET方程处理N₂等温吸附数据,计算比表面积;用HK法进行微孔分析;用BJH法计算中孔孔径分布。结果表明,硫化氢被催化氧化后,生成吸附在活性炭孔壁上的活性硫促进了对汞的吸附;随着活性炭微孔和中孔体积的增大,活性炭对汞的吸附能力得到提高。     

活性炭及表面性质对Ru基氨合成催化剂性能的影响

 采用N2物理吸附和He-TPD等表征手段考察了不同活性炭及其经HNO3和氧化处理后的孔结构性质及表面基团的变化,并用CO化学吸附分析了其对活性组分Ru分散度的影响. 结果表明,活性炭较发达的中孔结构可显著提高Ru的分散度. 活性炭的部分表面含氧基团是Ru的分散中心,它们的量会明显影响催化剂的Ru分散度及活性. 活性炭经HNO3处理虽然可以使含氧基团的量增加,但同时也使不稳定基团的量增加,这些不稳定基团在催化剂还原过程中分解,不利于Ru的分散. 活性炭的气相热处理可以调变其表面结构及表面基团,从而提高 Ru的分散度及催化剂活性.     

多孔炭物理化学结构及其表征

以碳为基本骨架的多孔炭因具有丰富的孔隙结构和表面化学宫能团,在吸附分离、催化、电子等领域应用广泛.在阐述多孔炭孔结构（物理结构）和表面化学宫能团（化学结构）基础上,重点介绍了透射电镜等可直接观察多孔炭孔结构的表征方法及Dubinin微孔充填理论、平均场密度泛函理论、吸附法、压汞法等表征多孔炭孔结构的主要理论及方法,以及...     

介孔吸附剂表面分形分析

用自溶液中吸附的方法测定了介孔硅胶和活性炭的分形维数D.结果表明:(1)硅胶自四氯化碳或环已烷中吸附脂肪醇、酮、酯和含氧芳香化合物,活性炭自水中吸附芳香化合物的等温线均服从Langmuir方程.用极限吸附量n_m^s和表观分子面积σ_a,根据方程log n_m^s=-(D)/(2)log σ_a+常数,可计算出分维D. n_m^s和σ_a是根据Langmuir方程和吸附剂比表面数据求出的.(2)用液相吸附法求出的介孔硅胶的分维值与由气体吸附法求出的值相同,并均近于2.当表面曲率半径大于吸附分子大小时,吸附剂表面可是低分维的.(3)由液相吸附法得到的介孔活性炭的分维也近似为2.可能的解释是,活化作用改变了原始炭的微孔结构,使其成为介孔和大孔.介孔活性炭也可是低分维表面.     

几种植物基活性炭材料的表面结构与吸附性能比较——(II)表面化学结构与吸附性能研究

用X-射线光电子能谱对3种植物基活性炭材料:椰壳活性炭 (CAC4)、剑麻茎基活性炭(SSAC)和剑麻基活性碳纤维 (SACF) 的表面化学结构进行了表征,并研究和对比了它们的吸附性能,包括对碘、苯酚和亚甲基蓝的液相吸附性能,对有机蒸汽的吸附性能以及对Au3+的还原吸附性能等。结果表明,3个样品表面均含有多种含氧官能团,吸附能力SACF>SSAC> CAC4。样品的吸附性能主要取决于自身孔结构,与其表面化学结构也有密切的关系。     

活性炭纤维孔结构控制和表面改性

活性炭纤维（ACF-ActivatedCarbonFiber）是本世纪七十年代发展起来的纤维状吸附剂[1]。其吸附性能与表面积、细孔直径、细孔分布等物理结构密切相关，同时与其表面化学结构密不可分，本文综述介绍ACF的孔结构控制方法和表面化学改性与吸附性能的关系。     

磁性活性炭的制备及其对KMn04的吸附性能

采用浸渍氮气保护焙烧法,以自制碳酸锶、氯化铁和工业活性炭为原料,制备了介孔磁性活性炭．采用红外光谱、N2吸附、X光衍射、振动样品磁强计等手段和以吸附KMnO4作为探针实验,表征了样品的性质和吸附性能．结果表明,磁性活性炭是具有较高微孔率的介孔磁性材料,其微孔率为45．74％．该材料的饱和磁化强度为19．6emu／g,矫顽力为239．7Oe,易于吸附后的磁分离,且具有一定的抗退磁能力．对KMnO4的吸附探针实验表明其吸附本质为物理吸附．Freundlich吸附等温式可描述KMnO4在磁性活性炭上的吸附平衡,准二级动力学方程是描述KMnO4在磁性活性炭上吸附的最佳吸附动力学模型．本研究有望为特种废水处理剂提供新型功能性材料．     

几种植物基活性炭材料的表面结构与吸附性能比较-(Ⅱ)表面化学结构与吸附性能研究

用X-射线光电子能谱对3种植物基活性炭材料椰壳活性炭(CAC4)、剑麻茎基活性炭(SSAC)和剑麻基活性碳纤维(SACF)的表面化学结构进行了表征,并研究和对比了它们的吸附性能,包括对碘、苯酚和亚甲基蓝的液相吸附性能,对有机蒸汽的吸附性能以及对Au3+的还原吸附性能等.结果表明,3个样品表面均含有多种含氧官能团,吸附能力SACF＞SSAC＞CAC4.样品的吸附性能主要取决于自身孔结构,与其表面化学结构也有密切的关系.     

枣核活性炭对罗丹明B吸附性能的研究

采用ZnCl_2活化法制备了枣核活性炭,研究了枣核活性炭对罗丹明B的吸附性能。采用低温氮气吸附脱附、FT-IR等方法对活性炭进行表征,结果显示,活性炭是中孔结构,中孔容为0.92cm~3/g,平均孔径为3.1 7nm,BET比表面积达1223.25m~2/g。研究了溶液初始浓度、吸附时间和活性炭质量浓度等因素对平衡吸附量的影响,以及罗丹明B在枣核活性炭上的吸附平衡与动力学。通过Langmuir等6种吸附等温模型对吸附数据进行拟合,结果表明,Redlich-Peterson模型能较好地描述罗丹明B在活性炭上的吸附平衡;动力学研究表明,该吸附过程符合Elovich模型。     

孔结构对活性炭吸附水溶液中铅离子的影响

选取三种表面化学性质相近的活性炭(AC),通过等温吸附实验考察活性炭对水溶液中铅离子的吸附性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察活性炭的表面微观形貌,通过低温(77 K)液氮吸附测定活性炭的比表面积和孔容,并分别以密度泛函理论(DFT)和Barrett-Joyner-Halenda (BJH)法计算微孔和中孔的孔径分布.结果表明:选用的三种活性炭AC1、AC2、AC3在比表面积和总孔容上呈依次下降的趋势,但表面开放孔均匀分布的AC2,具有最高的饱和吸附量,孔结构类似颗粒堆积孔的AC3,具有与表面开放孔分布集中的AC1相近的饱和吸附量;通过对孔结构与吸附量的关联分析可知,在活性炭吸附铅离子的过程中, 0.4-0.6 nm的孔是有效吸附孔, 10.5-20.6 nm、20.6-55.6 nm、5.2-10.5 nm三个区间的孔则会对吸附产生阻碍作用.     

活性炭对乙酸乙酯的吸附和再生

研究了活性炭的孔结构和表面化学性质及水蒸气存在对活性炭吸附乙酸乙酯的影响. 结果表明,活性炭的微孔(＜1.70 nm)结构特征是活性炭吸附乙酸乙酯的主要因素,其表面性质对乙酸乙酯的吸附没有明显影响. 40 ℃下,具有丰富微孔的椰壳活性炭AC和Y2在乙酸乙酯入口体积分数为0.30%时,对乙酸乙酯的饱和吸附量分别为0.31和0.28 g/g. 在相对湿度低于40%时,活性炭对乙酸乙酯的饱和吸附量仍可达干燥条件下相应值的90%. 在180 ℃加热时可将吸附在活性炭上的乙酸乙酯有效地回收. 活性炭的吸附性能不受再生气体中所含少量O2的影响. 活性炭经6次再生循环使用,未发现其对乙酸乙酯的吸附性能发生变化.     

高介孔率烟梗基活性炭的优化制备

采用ZnCl_2对废弃烟梗进行活化制备高介孔活性炭,通过Minitab软件设计2~3全因素实验优化活性炭介孔率,并分析影响活性炭介孔率的主要因素间的次序及交互作用,采用帕累托图、交互作用图和正常概率图分析数据,并通过微孔材料吸附仪、傅立叶红外光谱仪和扫描电镜仪表征活性炭孔结构和表面化学基团。在节约能耗前提下,设计单因素实验,并以亚甲基蓝为吸附质检测活性炭品质。结果表明所有因素及其交互作用都为显著因素(P0.05),活化剂浓度对介孔率影响远高于其他因素,扩大浓度范围设计单因素实验制备出介孔率高达95.1%的高介孔活性炭,孔容为1.81 cm~3,亚甲基蓝吸附值为463 mg/g。     

生物质炭的制备及其在吸附中的应用

农药、重金属、染料、药物、个人护理品等是水体中常见的污染物,其中一些化合物具有毒性高、难分解、残留期长的特点,易随食物链积累,可危害到人类健康.水中污染物的处理工艺有生物降解、化学氧化、膜过滤法、吸附和光催化降解等,其中吸附法操作简单、效率高、毒副产物少,是去除污染物广泛使用的方法.生物质炭具有高比表面积、高孔隙率以及多种官能团,对多种污染物具有良好吸附作用,在吸附污染物的研究中发挥着重要作用.详细介绍了生物质炭的制备方法、性质及其在污染物吸附中的应用.     

多微孔活性炭的制备及对二甲苯的吸附研究

研究了以木质活性炭颗粒为原料,通过KOH再活化的方法制备多微孔活性炭的方法。考察了活性炭和KOH的最佳质量比例,并通过低温氮吸附、SEM、XRD等手段表征了样品的比表面、孔结构、孔分布、颗粒形貌和晶体结构;通过对含间二甲苯50mg.L-1的气流的吸附实验表征了所制备活性炭的二甲苯去除能力,实验结果表明,经过KOH再活化显著调高了样品的间二甲苯吸附容量,这很可能和样品中发达的微孔结构有关。     

原位氮掺杂活性血炭对苯胺吸附性能研究

以猪血粉为原料,磷酸为活化剂,用化学活化法制备原位氮掺杂活性炭(BN-AC),并用于苯胺的吸附.采用元素分析、FTIR、XPS等分析方法研究了BN-AC的理化性质.分析结果表明BN-AC比表面积为461.0 m2·g-1,总孔容为0.3 cm3·g-1.BN-AC表面含有吡啶氮、吡咯氮和石墨氮,成功地保留了血粉中的N成...     

高选择性吸附树脂结构设计及在天然产物提取分离中的应用

大孔吸附树脂因其结构易于调控、吸附选择性高、可再生使用等诸多优点,在天然植物有效成分的提取分离中发挥了重要作用。本文介绍了近年来在高选择性吸附树脂结构设计方面的研究进展,主要分为两个方面:(1)基于多重弱相互作用的协同效应设计树脂骨架结构,针对吸附质分子结构特点,在树脂骨架上引入能发生氢键、静电、偶极作用的特殊功能基团,并有目的地调控树脂的疏水骨架,可用于天然植物中每一类有效成分的高纯度提取,甚至每一类有效成分的单体组分的分离;(2)树脂孔结构的调控,主要集中在改变传统的非良溶剂致孔的方法,利用聚付氏烷基化反应在树脂初始聚苯乙烯结构之间引入亚甲基刚性交联桥,得到孔径均匀的吸附树脂,使得此类树脂兼具了吸附和筛分的双重功能。     

多微孔活性炭的制备及对二甲苯的吸附研究

研究了以木质活性炭颗粒为原料, 通过KOH再活化的方法制备多微孔活性炭的方法。考察了活性炭和KOH的最佳质量比例, 并通过低温氮吸附、SEM、XRD等手段表征了样品的比表面、孔结构、孔分布、颗粒形貌和晶体结构;通过对含间二甲苯50 mg·L^-1的气流的吸附实验表征了所制备活性炭的二甲苯去除能力, 实验结果表明, 经过KOH再活化显著调高了样品的间二甲苯吸附容量, 这很可能和样品中发达的微孔结构有关。