中孔活性炭纤维对VB12的吸附性能研究

用炭黑政性聚丙烯腈原丝，制得了富含中孔的活性炭纤维，研究了它对大分子物质VB12的吸附性能。     

活性炭纤维吸附脱除硫化氢研究进展

从活性炭纤维(ACF)的结构特点、未改性ACF吸附H2S和改性ACF吸附H2S三方面综述了国内外对ACF吸附H2S的研究进展。归纳了ACF的改性方法、ACF吸附H2S的反应机理和动力学研究。总结了相对湿度、原料气组成、生成物和改性方法等工艺条件对ACF吸附H2S性能的影响。展望了改性ACF吸附脱除H2S的研究前景。     

活性炭纤维吸附的研究：Ⅰ—不同工艺制备的活性炭纤维的性能比较

本文比较研究了五种不同工艺制备的活性炭纤维的产率，比表面积，孔结构，对有机溶剂蒸汽的吸附和脱附性能，对水溶液中亚甲基兰，苯酚和碘的吸附性能以及它们的热稳定性。实验结果表明，水蒸气活化的ＡＣＦ比化学活化的ＡＣＦ有更大的比表面积，但前者产品产率较低而后者很高；不论水蒸气活化还是化学活化的ＡＣＦ，它们对有机溶剂饱和蒸汽的吸附量都较高，脱附和再吸附的性能也都较好，对水溶液中的苯酚都有较好的吸附能力，但化学     

改性活性炭纤维吸附二甲胺水溶液的研究

采用气相氧化法制备改性ACF,以二甲胺水溶液为吸附对象,在静态吸附条件下研究了吸附时间、温度、ACF用量对吸附效果的影响,获得了吸附等温线;在动态吸附条件下测定了动态穿透曲线,并研究了ACF的再生方法。在ACF优化用量0.6g/100mL溶液条件下,对初始浓度256mg/L二甲胺溶液的吸附率为85%;吸附饱和的ACF用5%盐酸溶液进行再生时,再生率接近100%。     

活性炭纤维对CS2蒸气的动态吸附研究

本文选用国产聚丙烯腈基活性炭纤维(CPANACF)作吸附剂,过热水蒸气作脱附剂,研究了CS_2蒸气的吸附与脱附的动态行为,分析了动态吸附影响因素。结果表明,该吸附体系是以气相界膜外扩散控制为主的,其吸附波遵循恒定模式规则,低温、低浓度、高流速等对吸附有利。     

多胺型阴离子交换纤维吸附铬(VI)的动力学

以聚丙烯腈纤维为原料, 采用化学改性法, 制备了多胺型阴离子交换纤维. 研究该纤维对Cr(VI)的吸附特性. 在研究的温度及浓度范围内, 该纤维对Cr(VI)吸附的平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程, 对Cr(VI)有较强的亲和力, 吸附反应易于进行. 重点研究了该纤维对Cr(VI)的吸附动力学特性, 分别采用Lagergren一级动力学方程、修正伪一级动力学方程、伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程进行拟合, 计算相应的速率常数. 研究表明, 该吸附是一个快速吸附过程, 20 min即可接近吸附平衡, 吸附过程符合伪二级动力学方程, 以化学吸附为主, 该纤维能够多次反复对Cr(VI)进行吸附.     

负载Pt活性炭纤维对NO的吸附活性

 采用电化学方法制备了负载Pt的活性炭纤维，为研究其微孔结构、Pt的分散性以及对NO的吸附活性，分别考察了其对氮气、水和NO的吸附．电沉积Pt活性炭纤维的氮吸附等温线仍呈Langmuir型，表面积和微孔孔径基本不变；对水的初始吸附点数远远大于活性炭纤维．这表明电沉积Pt没有改变活性炭纤维的微孔结构，Pt粒高度分散在活性炭纤维的外表面．而NO的吸附量显著增加，说明存在化学吸附．     

氨基改性核桃壳对废水中Cr(Ⅵ)的静态吸附研究

对1.0~1.6mm的新疆核桃壳进行改性,在其表面引入氨基基团,以此作为吸附剂,研究其对含Cr(VI)模拟废水的静态吸附性能。实验结果表明,改性核桃壳对Cr(VI)有很好的吸附作用,对于50m L浓度为20mg/L模拟水样,当温度为25℃,水样初始p H值为5.89,吸附剂用量为0.50g,吸附时间为180min时,Cr(VI)的去除率可以达到98.6%,并且随着体系温度的升高,改性核桃壳对Cr(VI)的吸附量逐渐增加。吸附等温线拟合结果表明,Langmuir吸附等温模型能更好地描述上述吸附过程。     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为.表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上.吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合.吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响.     

活性炭在富集水中痕量重金属中的研究及应用

采用微波等离子体原子发射光谱仪(MP-AES)研究了活性炭对水中微量重金属的富集性能,实现了一种简单有效,能够同时富集痕量Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ),V(Ⅲ),Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)8种重金属的方法。实验优化了预富集条件,包括p H值、填料量、样品速率、样品体积和洗脱条件,同时考察了常见干扰离子的影响,结果显示常见干扰离子对分析物的回收率无影响。在最优条件下,该方法对Zn(Ⅱ),Cd(Ⅱ),V(Ⅲ),Co(Ⅱ),Ni(Ⅱ),Pb(Ⅱ),Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的检出限分别为0.45,0.35,0.25,0.06,0.40,0.25,0.20,0.20μg·L-1。该方法对10μg·L-1分析物测定的相对标准偏差(RSD,n=8)均小于5.0%。V(Ⅲ),Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的最大富集因子为50;其他5种金属离子的最大富集因子不小于300。利用标准物质对该方法进行验证,并对实际环境水样进行测定,结果令人满意。     

功能化有序介孔碳对重金属离子Cu(II)、Cr(VI)的选择性吸附行为

以三嵌段共聚物F127为模板剂, 酚醛树脂为碳源, 正硅酸乙酯为硅源, 三组分共组装合成介孔碳?氧化 硅纳米复合物, 再经HF去除氧化硅, 得到有序介孔碳(OMC). X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温 N2吸脱附(BET)等测试表明, 所得样品具有高度有序的介孔结构, 比表面积和孔容分别为1330 m²·g^-1和2.13 cm³·g^-1, 平均孔径6.4 nm. 对其先氧化、后氯化、再胺化, 得到不同胺基接枝量的胺化介孔碳(C-NH₂(m), m为加入的乙二胺的质量(g)). 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表征结果证实, 胺基官能团成功接枝到有序介孔碳表面.TEM测试表明介孔碳的有序孔道结构得到了较好的保持. 以有序介孔碳、胺化介孔碳作吸附剂对Cu(II)、Cr(VI)进行选择性吸附研究. 结果表明: 功能化修饰前, 样品对Cu(II)、Cr(VI)饱和吸附量分别为213.33、241.55 mg·g^-1; 修饰后饱和吸附量可分别达到495.05、68.21 mg·g^-1. 功能化介孔碳表现了较强的选择性吸附Cu(II)的能力.     

Characterization of TiO2 Loaded on Activated Carbon Fibers and Its Photocatalytic Reactivity

In this paper, TiO2 loaded on activated carbon fibers （ACF） was prepared by a coating treatment, followed by calcination at different temperatures in air atmosphere. The photocatalyst developed was characterized by SEM, XRD, XPS and UV-Vis adsorption spectroscopy. It was observed from SEM images that TiO2 loaded on ACF was in the form of small clusters with nanometer size. As confirmed by XRD and XPS determinations, the crystalline pattern of immobilized TiO2 was still anatase-form after calcination, and the micrographic structure and surface properties of ACF have not been damaged by the deposition process and calcination at different temperatures. Photocatalytic degradation of methylene blue （MB） in aqueous .solution was investigated using TiOE/ACF as photocatalyst. The comparison of photolysis, absorption and photocatalysis was carded out. The results indicated that the photocatalysis process of combined photocatalyst showed much higher degradation rate than that of photolysis and absorption processes. In addition, the possibility of cyclic usage of the photocatalyst was also confirmed.     

Selective Adsorption and Determination of Hexavalent Chromium in Water Samples by Chemically Modified Activated Carbon with Tris(hydroxymethyl)aminomethane

This study introduces a sensitive and simple method for selective adsorption of hexavalent chromium, Cr(VI), from water samples prior to its determination by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). The method utilized activated carbon modified with tris(hydroxymethyl)aminomethane (AC-TRIS) as an adsorbent. Surface properties of the new chemically modified AC-TRIS phase were confirmed by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Seven metal ions, including Co(II), Cu(II), Ni(II), Pb(II), Cr(III), Cr(VI), and Fe(III) were evaluated and determined at different pH values (1.0–8.0), except for Fe(III) at pH values (1.0–4.0). Based on the results of the effect of pH on adsorption of these metal ions on AC-TRIS, Cr(VI) was selected for the study of other parameters controlling its maximum uptake on AC-TRIS under batch conditions and at the optimum pH value 1.0. The maximum static adsorption capacity of Cr(VI) onto the AC-TRIS was found to be 43.30 mg g^?1 at this pH and after 1 hour contact time. The adsorption data of Cr(VI) were modeled using both Langmuir and Freundlich classical adsorption isotherms. Results demonstrated that the adsorption of Cr(VI) onto AC-TRIS followed a pseudo second-order kinetic model. In addition, the efficiency of this methodology was confirmed by applying it to real environmental water samples.     

环境湿度对TiO2/活性炭纤维气-固光催化氧化甲苯的影响

在恒温控湿的环境舱中,以自制的TiO2/ACF(活性炭纤维)为光催化剂,研究了环境湿度对甲苯光催化降解过程的影响.通过N2吸附和扫描电子显微镜分别对TiO2/ACF光催化剂的孔径结构和形貌特征进行了表征;利用GC-MS和GC-FID对甲苯光催化过程中生成的中间产物进行了定性及定量分析.结果表明,环境舱中相对湿度增大,甲苯光催化转化率提高;不同相对湿度下,积累在光催化剂表面的中间产物种类相同,但支链氧化产物(苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸)的积累量远多于苯环氧化产物(甲酚和对甲基苯酚)的积累量;随环境相对湿度的增大,苯甲醛在光催化剂表面的积累量减小,其余中间产物的积累量均有不同程度的增加.这说明水分子在甲苯光催化过程中起重要作用,相对湿度不仅影响甲苯的光催化转化效率,还影响其光催化转化的过程.尽管在各湿度条件下,支链氧化都是甲苯光催化降解的主要途径,但环境湿度增大更有利于苯环氧化途径的进行.讨论了水蒸气在甲苯光催化氧化过程中的作用机理.     

PAN基活性炭纤维的氮吸附研究

用相同原料不同活化方法制备聚丙烯腈基活性炭纤维,并对其进行了氮吸附研究.结 果表明,由不同活化方法所制备的活性炭纤维的孔结构存在较大差异,并对随着活化程度的 改变其孔结构的发展进行了研究.结果表明,通过简单的改变活化方法即可以制得不同孔隙占 主导地位的炭质吸附剂;也揭示出,不同的活化方法其活化机理有所差别.     

环境湿度对TiO2借性炭纤维气．固光催化氧化甲苯的影响

在恒温控湿的环境舱中，以自制的TiO2／ACF（活性炭纤维）为光催化剂，研究了环境湿度对甲苯光催化降解过程的影响．通过N2吸附和扫描电子显微镜分别对TiO2／ACF光催化剂的孔径结构和形貌特征进行了表征；利用GC—MS和GC—FID对甲苯光催化过程中生成的中间产物进行了定性及定量分析．结果表明，环境舱中相对湿度增大，甲苯光催化转化率提高；不同相对湿度下，积累在光催化剂表面的中间产物种类相同，但支链氧化产物（苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸）的积累量远多于苯环氧化产物（甲酚和对甲基苯酚）的积累量；随环境相对湿度的增大．苯甲醛在光催化剂表面的积累量减小，其余中间产物的积累量均有不同程度的增加．这说明水分子在甲苯光催化过程中起重要作用，相对湿度不仅影响甲苯的光催化转化效率，还影响其光催化转化的过程．尽管在各湿度条件下，支链氧化都是甲苯光催化降解的主要途径，但环境湿度增大更有利于苯环氧化途径的进行．讨论了水蒸气在甲苯光催化氧化过程中的作用机理．     

活性炭负载杂多酸催化剂的研究进展

介绍了以活性炭为载体的负载型杂多酸催化剂的研究进展,包括制备方法、影响负载量的因素、负载催化剂的性质、吸附模型和脱附作用。总结了杂多酸在活性炭上的吸附形态研究以及杂多酸与活性炭表面含氧基团的化学键合作用的研究成果,展望了该催化剂未来的研究方向。     

酚醛基活性炭纤维孔结构及其电化学性能研究

利用水蒸汽活化法制备了酚醛基活性炭纤维(ACF-H2O), 对其比表面积、孔结构与在LiClO4/PC(聚碳酸丙烯酯)有机电解液中的电容性能之间的关系进行了探讨. 用N2(77 K)吸附法测定活性炭纤维的孔结构和比表面积, 用恒流充放电法和交流阻抗技术测量双电层电容器(EDLC)的电容量及内部阻抗. 研究表明, 在LiClO4/PC有机电解液中, ACF-H2O电极的可用孔径(d)应在0.7 nm以上. 随着活化时间的延长, ACF-H2O的孔容和比表面不断增大, 但微孔(0.7 nm ＜ d ＜ 2.0 nm)和中孔(d ＞ 2.0 nm)率变化很小, 活化过程中孔的延伸和拓宽同步进行, 但过度活化则造成孔壁塌陷, 孔容和比表面迅速下降. 因此, 除活化过度的样品外, 电容量随比表面积呈线性增长, 最高达到109. 6 F•g-1. 但中孔和微孔的孔表面对电容的贡献不同, 其单位面积电容分别为8.44 μF•cm-2和4.29 μF•cm-2, 中孔具有更高的表面利用率. ACF-H2O电极的电容量、阻抗特性和孔结构密切相关. 随着孔径的增大, 时间常数减小, 电解液离子更易于向孔内快速迁移, 阻抗降低, 电极具有更好的充放电倍率特性. 因此, 提高孔径和比表面积, 减少超微孔(d ＜ 0.7 nm), 是提高 EDLC能量密度和功率密度的重要途径. 然而仅采用水蒸汽活化, 只能在小中孔以下的孔径范围内进行调孔, ACF-H2O电极电容性能的提高受限.     

Reduction Removal of Cr(VI) from Wastewater by CO2·- Deriving from Formate Anion Based on Activated Carbon Catalyzed Persulfate

As a strong reducing radical, carbon dioxide anion radical(CO₂^·-) can be generated by initiating sulfate radical(SO₄^·-) in the presence of formate anions(FA) for Cr(VI) reduction. Moreover, activated carbon(AC)-catalyzed persulfate(PS) oxidation is an economically justifiable, environmentally friendly, and easy-to-scale-up method to produce SO₄^·-. The complete removal of Cr(VI) was achieved within 280 min for an initial Cr(VI) concentration of 50 mg/L under the optional condition of c(AC)=1 g/L, [PS]₀=10 mmol/L, [FA]₀=10 mmol/L, T=30℃, and unadjusted pH. When the molar ratio of FA to PS was greater than or equal to 1, the system maintained a strong reduction state. The mechanism investigation confirmed that FA was converted to carboxyl anion radical(CO₂^·-) as the predominant radical for Cr(VI) reduction. This novel system may offer a potential platform technology for Cr(VI) wastewater treatment.