煤基高比表面积活性炭的制备研究

以山西阳泉无烟煤为原料,NaOH为活性剂,采用化学活化法对煤基高比表面积活性炭的制备进行实验分析研究,着重考察了碱炭质量比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,在碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 637 m2/g、总孔容为1.36 cm3/g、碘吸附值为2 893 mg/g、亚甲蓝吸附值为476 mg/g的煤基高比表面积活性炭。     

煤基磁性活性炭的制备

以大同烟煤为原料、Fe3O4作为添加剂,催化制备了煤基磁性活性炭(MCAC).利用氮气吸附等温线表征了MCAC的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值、亚甲兰值)和磁学性能.结果表明,Fe3O4对MCAC孔隙的产生具有催化作用,有利于活性炭中孔的形成和发育.其中添加10%Fe3O4的MCAC中孔率高达76.0%.MCAC与普通活性炭(AC-0)相比,碘吸附值明显降低,而亚甲兰吸附值显著提高.添加7%Fe3O4的MCAC,其碘值降低了25.5%,亚甲兰值提高了79.9%.添加适量的Fe3O4制备的MCAC具有较高的比饱和磁化强度和磁导率.Fe3O4质量分数为4%和10%时,所得MCAC的比饱和磁化强度分别是AC-0的24.4倍和44.5倍.     

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。     

煤基大孔活性炭的制备及表征

以宁夏太西煤和乌兰煤为原料,通过适当的制备工艺合成出具有较高比表面积的大孔煤基活性炭,并用物理吸附仪和扫描电镜进行了表征．结果表明,化学活化法制备的活性炭中微孔所占比例较大而大孔相对较小．物理活化法制备的活性炭中虽然含有相当数量的微孔,但大孔所占比例显著提高,而且平均孔径随着原料中乌兰煤质量分数的增加而增大．扫描电镜分析表明,当乌兰煤质量分数为15％时,活性炭颗粒整体活化效果较好,大孔孔径分布均匀,其原因可能与太西煤和乌兰煤协同活化机制有关．’     

微波加热制备椰壳活性炭吸附含铬废水动力学研究

目前应用于含Cr(VI)废水处理的方法主要有化学法、液膜法、电渗析法、生物吸附和离子交换等。化学法处理废水产生的大量污泥难于处置,其他方法虽能有效去除溶液中的Cr(VI),但由于pH值的限制以及高操作费用、高成本而难以得到广泛应用,与之相比,吸附处理方法由于具有高效、价廉、易操作等特点,被广泛应用于含Cr(VI)废水处理。昆明理工大学利用微波辐照蚕豆秆、甘蔗渣、瓜子壳、黑荆树皮等制备了一系列优质的活性炭。利用微波内部加热烤胶废料,用氯化锌法生产活性炭并用于处理含Cr(VI)废水。该法在活性炭生产过程中具有节能、快速加热易控制等特点,烤胶废料活性炭性能优于市售一级粉末活性炭,对含Cr(VI)废水具有较好的净化效果。     

煤基活性炭微波加热酸碱脱灰的研究

本文选择典型的无烟煤基活性炭（TX-AC）和烟煤基活性炭（XP-AC）为研究对象,采用常规加热酸碱法和微波加热酸碱法进行活性炭脱灰的研究。结果表明,微波加热较常规加热耗时少,处理后样品碘吸附值、亚甲基蓝值高于常规法;TX-AC微波脱灰处理后的BET比表面积由621m~2/g增大到810.1m~2/g,平均孔径由2.19nm增大到2.818nm,XP-AC微波处理后的平均孔径由2.17nm增大到3.064nm。     

K_2CO_3-HNO_3法制备活性炭及其对苯酚吸附动力学研究

活性炭因其发达的孔结构而常用于水中有机物的吸附脱除.利用农作废弃物玉米秸秆为原料,K2CO3-HNO3为活化剂制备低成本、高比表面积的活性炭,并研究该活性炭对水中苯酚的吸附特性,通过测定时间和溶液温度对吸附的影响,探讨了吸附过程的动力学及吸附机制;采用扫描电镜观测活性炭表面形貌,采用低温液氮吸附测定数据,以BET方程对活性炭孔结构进行计算表征.结果表明,该活性炭表面孔状结构明显,其比表面积和孔容积发达,分别达到1 652.7 m2/g和1.28 cm3/g,明显优于K2CO3法活性炭和商业活性炭;K2CO3-HNO3法活性炭对苯酚的吸附在50 min左右基本达到平衡,但温度升高对其不利,说明该吸附过程属于放热反应;吸附符合准二级动力学方程,说明整个过程包含扩散、吸附多方面;Freundlich模型与实验数据有较好的线性相关性,说明苯酚属于多分子层吸附.     

超低灰煤制备优质活性炭的研究

从炭化物的灰分对煤基活性炭吸附性能的影响出发，对摩擦电选生产的超低灰煤（灰分低于2％）制备活性炭进行了研究，制备出友分为3.9％，比表面达1312m2／g,碘值达1165mg／g，强度达96％的优质活性炭。     

煤基活性炭成孔机理研究

利用物理吸附分析仪和扫描电子显微镜分别对原料煤成型、炭化和活化过程中的物料形貌和孔结构进行表征研究.结果表明,活性炭制备过程中的炭化和活化工艺是煤基活性炭最为关键的工艺过程之一,对煤基活性炭成孔效果有重要的影响.如果只对物料进行炭化处理而不进行活化工艺,则物料不会形成活性炭所具有的发达的孔隙结构;反之,如果不经过炭化过程而直接进入活化阶段,其结果是尽管可以使活化料产生一定的孔隙结构,然而由于其比表面积和孔容增长有限,达不到预期的吸附效果.物料依次进行适当的炭化和活化过程,产物的孔结构才能得到充分发展,从而才能制备出满足一定需要的活性炭产品.     

镁掺杂煤基活性炭对亚磷酸的吸附性能研究

为回收草甘膦母液中的亚磷酸,以禾草沟煤为原料,通过KOH活化、热解和金属镁掺杂相结合的方法,制得了镁掺杂的煤基活性炭（Mg-AC）。采用SEM、XRD、TEM、BET、FT-IR以及XPS等对样品的表观形貌、晶体结构、表面官能团和孔结构等理化性质进行分析;考察Mg-AC对亚磷酸的吸附性能,并结合常见的吸附动力学和吸附等温线模型对吸附过程和吸附机理进行探讨。结果表明,Mg-AC的比表面积和孔容分别为896.4 m2/g和0.505 cm3/g,具备良好的孔隙结构。Mg-AC对亚磷酸的吸附能力较AC明显提升,吸附平衡时饱和吸附容量为15.3 mg/g,且具有较宽的pH应用范围（pH为3～10）。Mg-AC对亚磷酸的吸附过程更符合准二级动力学模型（R2=0.991）和Langmuir吸附模型（R2=0.970）,表明吸附过程以化学吸附和单分子层吸附为主导。     

微波改性活性炭吸附1,2-二氯乙烷的性能研究

采用微波高温烧结炉分别在600℃,700℃和800℃下对商业活性炭进行改性,利用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅立叶变换红外光谱比较分析活性炭的比表面积和孔结构、表面官能团等物化性质.以1,2-二氯乙烷为吸附质进行固定床吸附实验.研究表明:改性后活性炭表面酸性基团减少,碱性基团随温度升高增多;比表面积、孔容减小,微孔比表面积增加;活性炭对1,2-二氯乙烷的吸附量排序为:AC-800AC-700AC-600AC-0;灰色关联度分析结果表明:改性活性炭的物理结构特性对吸附量的影响大于表面基团;D-R模型和动力学模型拟合结果都表明活性炭对1,2-二氯乙烷的吸附主要为物理吸附.     

糠醛渣活性炭的微波制备研究

利用微波辐照法加热糠醛渣炭化料、CO2活化制备糠醛渣活性炭.实验考察了微波功率(160~800 W)对活性炭结构与脱硫性能的影响.用XRD分析了不同功率下制备的活性炭微晶结构差别;Quantachrome NOVA Automated Gas Sorption System仪器研究了它们的孔结构变化;用联碱中和法测定了各活性表面官能团含量.结果表明,微波辐照加热对炭的微晶结构破坏主要发生在微晶尺寸La上,La随微波辐照功率变大而减小,石墨乱层结构无序度增加;640 W时得到的活性孔结构最发达;活性炭表面呈碱性,表面酸官能团部分分解,特别是羧酸官能团几乎分解完全,仅剩0.0345 mmol.g-1.     

采用活性炭纤维吸附水中三氯甲烷

对活性炭纤维（ＡＣＦ）吸附水中三氯甲烷作了初步探讨，结果表明ＡＣＦ对三氯甲烷的吸附速率较快，吸附平衡时间较短，并且吸附容量的大小与ＡＣＦ的比表面积成正比。     

双酚A的活性炭吸附特性

研究了活性炭吸附双酚A(BPA)的规律、吸附特性和吸附处理效果。结果表明:吸附速度快,1 h达到平衡。吸附符合弗兰德利希公式,吸附常数K=191 m g/g,1n=0.239。吸附容量大,且受被吸附质浓度的影响小。当pH>9和有其他有机物存在时,因BPA发生电离和竞争吸附使吸附容量减小,吸附规律发生变化。但活性炭吸附可使BPA浓度降低到0.08 m g/L以下,是处理含BPA废水的一种有效方法。     

微波改性对活性炭及其甲醇吸附的影响

分别在600,700和800℃下对活性炭进行微波辐照加热改性.采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅立叶转换红外光谱对活性炭的物化性质进行表征.并且在10℃下以甲醇为吸附质进行固定床吸附实验.研究表明:微波改性后,活性炭的比表面积、总孔容小幅度减小,但微孔比表面积显著增大;随着温度升高,活性炭表面酸性基团大量分解,碱性基团逐渐形成.Langmuir方程和Freundlich方程均能较好的描述甲醇在活性炭上的吸附.准二阶动力学方程最适合描述甲醇的动态吸附过程,说明甲醇吸附是一个物理和化学复合的吸附过程,吸附受到活性炭表面官能团的影响.颗粒内扩散模型拟合结果分为3个线性阶段:表面吸附阶段、渐近吸附阶段和吸附平衡阶段.微波改性后活性炭对甲醇的吸附能均增大,吸附能与活性炭表面含氮官能团总量成正比.     

煤基活性炭上K-Cu-Fe混合物的催化活化造孔及机理

采用浸渍法将混合催化剂KNO31%、Fe（NO3）347%、Cu（NO3）252%负载在经HF脱灰处理的商品活性炭（5F）上,并采用水蒸气二次活化的方法制备了改性活性炭（5F-AC-cat）,商品活性炭和5F样同条件活化作为对比,所得活性炭分别记作M-AC和5F-AC.测定了M-AC、5F-AC及5F-AC-cat的碘值、亚甲蓝值和孔径分布;借助XRD、SEM和EDX等手段分析了5F-AC-cat上催化剂的形态、形貌和分布情况,探讨了混合催化剂的催化造孔机理.结果表明,相同活化条件下,M-AC、5F-AC及5F-AC-cat的烧失率相近,碘值相近;5F-AC-cat的亚甲蓝值分别高于5F-AC和M-AC的亚甲蓝值20,mg/g、31,mg/g;孔径分布结果显示负载混合催化剂后活性炭3.5～4.0,nm的孔明显增加;证实了混合催化剂的催化造中孔能力.结合SEM和EDX结果发现,有催化气化造孔作用的活性成分主要是Cu和Fe,而且Cu的比例高达90%以上;值得注意的是,Cu、Fe催化剂只要和煤中其他无机矿物质结合就会失去催化造孔性能;K主要是以和灰分相结合的状态存在.含Cu、Fe催化剂的催化造孔机理为氧传递机理.     

Adsorption of Phenol by Activated Carbon Prepared from Waste Rice Straw by Chemical Activation with （ NH4 ） 2 HPO4

Activated carbons,RS-1,RS-2,and RS-3,prepared from rice straw with (NH4 )2HPO4 activation were used as adsorbents for removing phenols from aqueous solutions. The maximum adsorption capadties of phenol...     

微波辐射-ZnCl2活化柚子皮制备活性炭

以废料柚子皮为原料,ZnCl2为活化剂,采用微波辐射法制备了活性炭．采用正交实验研究了活化剂浓度、微波功率和活化时间对活性炭得率和吸附性能的影响．同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的Na吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团,采用扫描电镜观察了样品的表面形貌．结果表明：ZnCl2质量浓度为50％,微波功率为850W,活化时间为8min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为1024mg／g;亚甲基蓝吸附值为160mL／g,产率为34．5％;比表面积为1490mm／g,总孔容为1．574cm^3／g,平均孔径为4．225nm．该活性炭为中孔型,比市售活性炭有更加发达的孔隙结构及更多的表面含氧基团,吸附性能优于市售活性炭．