活性炭纤维对氙的动态吸附性能研究

采用动态吸附实验装置，研究了吸附温度、原料气浓度和原料气流量对活性炭纤维动态吸附氙性能的影响。结果表明：在低温条件下（≤273K)，随着温度的升高，活性炭纤维对氙的平衡吸附量明显下降／同时，活性炭纤维对氙的平衡吸附量分别随着原料气浓度及原料气流量的增大而增大。     

超临界甲烷在活性炭上的吸附平衡分析

为分析由吸附平衡时的热力参数确定吸附量、吸附模型和等量吸附热精度的影响因素,选择在温度268.15~338.15 K和压力0~13.5 MPa测试的甲烷在Ajax活性炭上的吸附平衡数据,通过引入甲烷分子可进入活性炭吸附空间内的容积和可以不考虑甲烷在孔内吸附的临界孔宽的概念,依据甲烷在吸附平衡前后的总量守恒,确定甲烷在吸附池内的总量、绝对吸附量和过剩吸附量三者之间的关系式。结果表明,在引入吸附质分子可进入吸附空间内的容积和临界孔宽后,经由活性炭的孔径分布(PSD),可以准确计算甲烷在活性炭上的过剩吸附量;应用实验数据非线性回归Toth方程参数后,可由Gibbs关于吸附的定义确定甲烷在活性炭上的绝对吸附量。比较结果时发现,由于未考虑本体相中甲烷分子对吸附甲烷分子的影响,采用过剩吸附量的等量吸附线标绘确定的等量吸附热数值偏高,工程应用时应由绝对吸附量来确定等量吸附热。     

氙在活性炭纤维吸附床上穿透的动力学模型

研究了氙在活性炭纤维吸附床上的穿透特性,采用Boltzmann分布函数理论模拟了穿透曲线,根据Boltzmann函数曲线推导了穿透时间方程,给出了半穿透时间的理论表达式,较好地解释了实验数据。     

甲烷在活性炭上吸附平衡模型的研究

比较吸附模型分析甲烷在活性炭上吸附平衡的适用性,为吸附式天然气(ANG)的工程应用提供准确的预测模型。基于在温度268.15～338.15 K、压力0～12.5 MPa测试的甲烷在Ajax活性炭上的吸附平衡数据,选择Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程,应用非线性回归拟合方程参数后,确定绝对吸附量和甲烷吸附相态,并比较方程在不同压力区域内的预测精度。结果表明,甲烷吸附相密度随平衡温度和压力变化;由绝对吸附量确定的甲烷在Ajax活性炭上的平均等量吸附热为15.72 kJ/mol,小于由过剩吸附量的标绘结果;Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程预测结果在0～0.025 MPa的累积相对误差为6.449 8%、7.918 4%和0.910 0%,在1～10 MPa为0.491 1%、0.161 3%和0.369 4%。Toth方程在整个压力范围内的预测结果最为准确,但Langmuir-Freundlich方程在较高压力区域内具有较高的预测精度。     

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。     

应用吸附势理论研究氢在沸石上的超临界吸附

针对吸附势理论描述气体超临界吸附所面临的问题, 采用经验方法求取了临界温度以上且较宽的压力范围内氢在微孔沸石上吸附的虚拟饱和蒸汽压和该吸附体系的亲合势系数茁i,j, 并通过对ln(W/W0)与(着i,j/茁i,j) (W,W0分别为吸附相体积及吸附剂的饱和吸附容量, 着i,j为吸附势)的相关性分析得到了一般吸附函数的表达式. 研究结果表明, 茁i,j与吸附热qi,j具有线性关系, 因此可将吸附热作为一般吸附函数的参数应用于吸附势理论的研究. 利用一般吸附函数对本实验条件下的吸附数据的拟合分析证实该函数可较好地表述氢在微孔沸石上的超临界吸附.     

超临界甲烷在活性炭与典型金属有机框架材料上的吸附平衡

针对吸附天然气（ANG）应用的吸附剂研发,试制了SAC-02活性炭、HKUST-1和MIL-101(Cr),通过微观形貌观察、氮气物理吸附和293.15–313.15 K、0–4 MPa条件下甲烷吸附等温线测定,采用Toth、D-A和Ono-Kondo等方程对实验数据进行关联预测比较,由等量吸附热和吸附相密度分析这些吸附剂样品对甲烷的吸附性能。结果表明,在测试范围内,Toth方程预测的吸附平衡数据精度最高,可用于ANG系统的吸附平衡分析;甲烷在MIL-101(Cr)上的平均等量吸附热最大,吸附相密度比液态甲烷的密度小但随压力的增高而增大,比活性炭和HKUST-1更适合于甲烷吸附。     

多组分气体吸附平衡理论研究进展*

关于多组分气体吸附平衡理论的研究之所以重要,一是因为其在分离技术中的应用前景,二是因为其尚不成熟。本文对临界温度以下多组分气体吸附平衡理论研究的进展、各种数学模型的特点及适用范围作了评述,并探讨了含超临界值组分的气体吸附平衡理论所面临的问题及其研究方向。     

常温下活性碳纤维对氙的动态吸附性能研究

本文研究了光致电离检测器的检测性能和四种活性碳纤维对氙的动态吸附,并且讨论了影响活性碳纤维动态吸附氙的两个影响因素,结果表明：光致电离检测器可以实现对氙的特征性检出;活性碳纤维对氙的动态吸附性能良好,是一种很好的氙吸附材料。     

ADSORPTION ISOTHERMS AND POTENTIAL DISTRIBUTIONS OF NITROGEN ON VARIOUS ACTIVATED CARBONS

The adsorption isotherms of four activated carbons (Norit RB1, Chemviron BPL, Monolit, and Ambersorb-572) have been examined by nitrogen adsorption at 77.5 K. A method for adsorption potential distribution calculation has been proposed based on the adsorption isotherms. This distribution provides information about possible changes in the Gibbs free energy caused by the energetic and geometrical heterogeneities of an activated carbon as well as by the adsorbate-related entropic effects. The general character of the adsorption potential distribution is clearly visible by its simple relation to the micropore and mesopore distribution.     

ADSORPTION ISOTHERMS AND POTENTIAL DISTRIBUTIONS OF NITROGEN ON VARIOUS ACTIVATED CARBONS

1. INTRODUCTION Activated carbon, a kind of microporous materials, is widely used as adsorbents and catalytic supports. The knowledge of their basic sorption and structural characteristics is an important factor that determines or limits their applications. Various modern techniques, such as electron microscopy, small angle X-ray scattering, NMR, and some classical measurements, such as calorimetric measurements, adsorption-desorption of vapors and liquids, have been applied. Classical a…     

PREPARATION OF ACTIVATED CARBON FIBER AND THEIR XENON ADSORPTION PROPERTIES (III)-ADSORPTION ON MODIFIED ACTIVATED CARBON FIBER

1. INTRODUCTION Nuclear explosion and thermal fission of U produce many kinds of nuclide. The major products consist of gaseous materials, in particular the noble gases Xe. In some types of nuclear reactor it is necessary to remove 135Xe from the cooling…     

蛭石对Cd(Ⅱ)的动态吸附研究

新型价廉的吸附材料的开发应用是目前废水处理的研究重点 [1,2 ] ,粘土矿物由于具有储量丰富、价格低廉、吸附容量大、对环境无毒无害等优点 ,在废水处理方面有着广阔的应用前景 [3,4 ]。目前 ,有关粘土矿物处理重金属废水的研究工作多采用静态的搅拌吸附方法。该法用于实验室的试验研究是行之有效的 ,但难以在工业上推广应用。本文报道了利用蛭石作为吸附剂装填吸附柱用于连续处理含镉溶液的动态吸附实验方法 ,并探讨了蛭石的改性处理方法和再生情况 ,为蛭石用于工业废水的处理提供了一定的理论和实验基础。1　材料与方法1 .1　实验材料1 .…     

超声场下苯酚吸附相平衡和均相催化剂氧化降解实验研究

测定了常规条件和超声场条件下苯酚在活性炭上的吸附等温线,并研究了超声再生活性炭和均相催化剂氧化降解苯酚实验.研究结果表明,超声场作用下苯酚在活性炭上的吸附等温线降低,平衡吸附量减少,被脱附下来的苯酚及时被Cu2 和Fe3 型催化剂氧化降解,吸附剂得到更彻底再生,避免了二次污染,而且再生后的活性炭均具有较高的二次吸附能力,对于处理低浓度含酚废水具有实际意义.     

PREPARATION OF ACTIVATED CARBON FIBER AND THEIR XENON ADSORPTION PROPERTIES（Ⅲ）-ADSORPTION ON MODIFIED ACTIVATED CARBON FIBER

Structures of a series of activated carbon fibers were modified by impregnating them withorganic and inorganic materials such as Methylene blue(Mb)、 p-nitrophenol (PNP)、 NaCl or byoxidizing with KMnO4 or HNO3. The influence of pore filling or chemical treatment on their xenonadsorption properties was studied. The experimental results show that Mb and PNP filling ofactivated carbon fibers result in the decrease of xenon adsorption capacities of these treated ACFs,which is due to the decrease of their surface area and micro-pore volume. However, the adsorptioncapacity increases greatly with oxidizing treatment of activated carbon fibers by 7mol/L HNO3.     

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%。