活性炭吸附苯影响因素研究

通过研究不同活性炭阻力及进样方式对苯吸附结果的影响,统计分析确定适宜的活性炭阻力范围及最佳的进样方式,提高苯检测的准确性。     

枣核活性炭的制备及其铀吸附性能

以废弃物大红枣枣核为原料,KOH为活化剂,采用浓硝酸氧化改性制备枣核活性炭吸附剂.研究了该吸附剂对铀的吸附性能,并通过红外吸收光谱(FT-IR)、比表面积测定(BET)、扫描电镜(SEM)对吸附剂进行了表征.结果表明:氧化枣核活性炭是一种多孔活性炭,比表面积为277.261 m2/g,孔体积为0.428 cm3/g,平...     

影响活性炭吸附苯系物条件的研究

活性炭吸附法是目前最为广泛使用的处理ＶＯＣｓ的方法之一,本实验用苯、甲苯、二甲苯作为ＶＯＣｓ的代表物,研究ＶＯＣｓ的浓度、物化性质及气流量对活性炭吸附的影响。实验结果表明,ＶＯＣｓ浓度与穿透时间的对数成线性关系;物化性质对透过点有影响,甲苯比苯更易透过;流量大的ＶＯＣｓ气流较快透过。     

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.     

煤气中的硫化氢对苯在活性炭上吸附性能的影响

小型焦化厂的焦炉煤气净化工艺都比较简单，不宜采用传统的洗油吸收法从煤气中回收粗苯。当采用吸附法时，除煤气中焦油、萘等会污染活性炭外，硫化氢是否会使活性炭吸附粗苯的性能下降，对此很少有文献报道。本研究使用市售活性炭，以混入苯蒸汽的氢气代替焦炉煤气进行了吸附试验。结果表明，硫化氢对活性炭的吸附性能没有明显影响．     

活性炭吸附苯影响因素研究

通过研究不同活性炭阻力及进样方式对苯吸附结果的影响,统计分析确定适宜的活性炭阻力范围及最佳的进样方式,提高苯检测的准确性。     

酚醛树脂基球形活性炭的制备及其吸附性能

对球形酚醛树脂制备活性炭的方法进行了优化并探讨了其吸附性能.分别对合成球形酚醛树脂过程中所用原料、转速进行了筛选,优化了由酚醛树脂制备活性炭的炭化和水蒸气活化过程,并考察了活性炭的吸附性能.对吸附性能优异的活性炭进行了氮气吸附-脱附等温线、比表面积及微孔体积的测定.结果表明:苯酚、甲醛和三乙烯四胺为合成球形酚醛树脂的最佳原料,三者的物质的量比为1∶1.13∶0.04.在转速为600 r/min时可获得粒径为0.35~0.50 mm的球形酚醛树脂.酚醛树脂经过600 ℃炭化和800 ℃活化过程制得球形活性炭.活性炭符合IUPAC定义的I型吸附曲线,孔径分布以微孔(0.5~2 nm)为主,比表面积可达1 431.89 m²/g,对DL-β氨基异丁酸和α-淀粉酶的吸附效率分别为63.41%和19.77%.     

KOH活化石油焦制备工艺对活性炭吸附性能的影响

以固-固混合方式,用KOH活化石油焦制备了高比表面积活性炭,研究了活化温度、碱炭比、原料粒度、活化时间、预处理温度及氮气流速等因素对活性炭的碘值和亚甲基蓝吸附值的影响,并用液氮吸附法分析了高比表面积活性炭的孔隙结构.结果表明:活化温度、碱炭比、原料粒度、活化时间,以及中间处理温度和氮气流速对活性炭的碘值和亚甲基蓝吸附值均有明显的影响;在一定的条件下,可制备出比表面积大于3000m2/g、比孔容积达1.80cm3/g、碘吸附值为2714mg/g、亚甲基蓝吸附值为510mg/g的活性炭.活性炭的吸附特性可以通过石油焦原料的改性和各种工艺条件的优化进行调控.     

榛子壳活性炭的制备及其对苯酚溶液吸附性能的研究

以榛子壳为原料、氯化锌为活化剂制备活性炭,并以苯酚为被吸附质,探究活性炭对苯酚的吸附性能.通过设计3因素3水平的正交实验,获得了最佳工艺条件.研究了在不同的吸附时间、pH值、温度等条件下活性炭对苯酚的吸附效果,并对吸附过程进行了动力学和热力学研究.结果表明:活性炭对苯酚的吸附过程符合伪二级吸附动力学方程,低温和酸性条件下更有利于吸附;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0和ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程.     

磁性活性炭的制备及其对邻苯二甲酸二丁酯的吸附

由于具备磁分离特性,磁性活性炭可以克服活性炭与水难以分离的缺点。本文采用化学共沉淀法制备了三种磁性活性炭并用于邻苯二甲酸二丁酯（DBP）吸附研究。研究发现,磁性活性炭的吸附效果虽然比活性炭稍差,但是依然具有良好的吸附效果。当吸附剂用量为0.4 g/L时,在25°C、150 rpm及不调节pH的条件下吸附3 h后,磁性活性炭的DBP吸附量可达164.1 mg/g。随着pH和温度的降低,磁性活性炭DBP的吸附效果变好,而且其吸附动力学与拟二级模型的拟合效果更好,吸附等温线更符合Freundlich模型。     

木棉基活性炭纤维的制备及其对挥发性有机物的吸附性能

以木棉纤维为原料,采用NaOH、ZnCl2化学活化法在450℃处理后制备得到木棉基活性炭纤维样品。利用扫描电镜、X射线衍射分析、拉曼光谱及低温氮气吸脱附对木棉基活性炭纤维的结构进行了表征和测定,结果表明：所制备的木棉基活性炭纤维由无定形碳组成,具有丰富的微孔结构,比表面积达到1397 m2/g。将通过上述方法获得的木棉基活性炭纤维在30 ℃条件下对低沸点二氯甲烷及常见挥发性有机物(VOCs)中苯、甲苯进行吸附性能评价,由吸附穿透曲线计算获得这3种VOCs的吸附量分别为130 mg/g、350 mg/g、479 mg/g。进一步考察了木棉基活性炭纤维的再生性能及在不同温度下对二氯甲烷吸附穿透曲线的影响,发现随着吸附温度升高,穿透时间提前,吸附容量随之下降;在温度为20 ℃时,木棉基活性炭纤维对二氯甲烷的吸附量可达179 mg/g。     

胺接枝活性炭的制备及其对CO_2的吸附性能

将胺基改性应用到沥青基球形活性炭上制备改性活性炭。分别考察了改性温度、接枝胺基种类和前处理条件对制得的改性活性炭吸附CO2能力的影响,结果表明400℃下,乙二胺氧化接枝的沥青基球形活性炭吸附CO2能力最强,吸附量可达12.35mg/g。     

马铃薯废渣玉米秸秆活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以玉米秸秆、马铃薯废渣为原料,采用磷酸活化法制备了活性炭,并对其进行了BET、TG/DTG、SEM等表征.研究了原料、浸渍比对活性炭样品吸附亚甲基蓝性能的影响,用准一级动力学模型、准二级动力学模型以及Langmuir、Freundlich、Toth吸附等温模型对亚甲基蓝吸附数据进行了拟合.结果表明,在马铃薯废渣与玉米秸秆干重比为1∶1,浸渍比为150%,活化温度为700℃,活化时间为60min的条件下,所得活性炭吸附性能最优,对亚甲基蓝的吸附量可达383.0mg·g-1,为国家一级品标准的2.84倍.     

硝酸改性香榧果壳活性炭的制备及对甲醛的吸附性能

以香榧果壳为原料,经炭化、氢氧化钾活化、硝酸改性处理,制备硝酸改性活性炭。通过氮气吸附和X-射线光电子能谱测活性炭的孔隙结构和表面元素含量。用硝酸改性的活性炭对空气中的甲醛进行吸附,以水解吸后,采用气相色谱进行分析,并确最佳的甲醛色谱分析条件。结果表明,硝酸改性活性炭对甲醛的吸附容量为414.12 mg/g,在4.00～400μg/mL范围内甲醛的峰高与浓度呈良好的线性关系,相关系数(R2)为0.999 4。     

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

采用常压流动吸附法研究了活性炭吸附剂在二氧化碳/氮气体系中对二氧化碳的动态吸附性能,比较了其吸附量、吸附穿透曲线和吸附性能的差异,研究了活性炭的比表面积、孔径分布及表面官能团对其二氧化碳吸附性能的影响。结果表明,原料煤的性质影响活性炭对二氧化碳的吸附性能;二氧化碳的吸附量与吸附剂的比表面积、孔径分布有关,但孔径分布是主要的因素。吸附剂的孔径分布在0.5～1.7nm范围内时,有利于对二氧化碳的吸附;经多次循环吸脱附后,吸附剂对二氧化碳的吸附量略有减小并达到恒定值,孔容小和孔径分布窄的吸附剂的吸附量衰减较快。     

花椒籽废渣制备活性炭及其对对硝基苯酚的吸附行为

以花椒籽废渣为原料,在N2气氛下用ZnCl2活化制备了活性炭,采用FT-IR,BET,XRD,SEM和TG对制备的活性炭进行了表征.在碳化温度700℃、碳化时间60min、ZnCl2浓度50%(质量比)、ZnCl2溶液与花椒籽废渣质量比为1.5的条件下,制备的活性炭具有高度破裂的多孔表面,比表面积为883.4m2·g-1,总孔体积为0.55cm3·g-1,平均孔径为2.47nm.以制得的活性炭为吸附剂,研究了其对对硝基苯酚的吸附行为.结果表明,在吸附剂投加量为0.5g·L-1、温度293K、pH=8.0、吸附时间为6h时,制备的活性炭对对硝基苯酚的吸附容量为334mg·g-1,吸附可用Sips等温方程较好模拟,吸附为自发的吸热过程,吸附符合准二级动力学模型.     

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。     

Preparation of a novel PAN/cellulose acetate-Ag based activated carbon nanofiber and its adsorption performance for low-concentration SO_2

Polyacrylonitrile(PAN), PAN/cellulose acetate(CA), and PAN/CA-Ag based activated carbon nanofiber(ACNF) were prepared using electrostatic spinning and further heat treatment. Thermogravimetry–differential scanning calorimetry(TG–DSC) analysis indicated that the addition of CA or Ag did not have a significant impact on the thermal decomposition of PAN materials but the yields of fibers could be improved. Scanning electron microscopy(SEM) analysis showed that the micromorphologies of produced fibers were greatly influenced by the viscosity and conductivity of precursor solutions. Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) analysis proved that a cyclized or trapezoidal structure could form and the carbon scaffold composed of C=C bonds appeared in the PAN-based ACNFs. The characteristic diffraction peaks in X-ray diffraction(XRD) spectra were the evidence of a turbostratic structure and silver existed in the PAN/CA-Ag based ACNF. Brunner–Emmett–Teller(BET) analysis showed that the doping of CA and Ag increased surface area and micropore volume of fibers; particularly, PAN/CA-Ag based ACNF exhibited the best porosity feature. Furthermore, SO2 adsorption experiments indicated that all the three fibers had good adsorption effects on lower concentrations of SO2 at room temperature; especially, the PAN/CA-Ag based ACNF showed the best adsorption performance, and it may be one of the most promising adsorbents used in the fields of chemical industry and environment protection.