杂多酸在活性炭上的固载化—1.几种国产活性炭的表面性质

本文研究了作为杂多酸载体的几种国产活性炭的表面性质，实验证明，活性炭表面的化学特性是由表面含氧基团的化学结构以及这些基团的数目决定的。为了得到适当表面化学特性的活性炭。对它们进行了不同的化学改性处理，并使用ＸＰＳ，ＩＲ，ＳＥＭ，Ｂｏｅｈｍ酸－碱滴定以及ＰＨ滴定等手段研究了活性炭的表面性质     

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.     

硝酸氧化对三种活性炭结构及化学性能的影响

对煤质活性炭、椰壳活性炭和沥青基活性炭进行了硝酸氧化处理。通过酸碱滴定、红外光谱、比表面积和孔径分布测定研究了硝酸氧化对3种活性炭的表面官能团、比表面积和孔结构的影响,以及硝酸氧化对活性炭进一步进行乙二胺胺化的影响。结果表明,在所选的3种活性炭中,氧化对于椰壳活性炭的物理结构破坏最严重,比表面积下降了16%,而煤质活性炭与沥青基活性炭均很好地保持了原有的结构性质。硝酸氧化在不同的活性炭表面均引入了一定量的酸性基团,其中沥青基活性炭氧化后表面酸性基团含量最高,达到2.36mmol/g。氧化后的3种活性炭接枝乙二胺后,沥青基活性炭的表面碱性基团含量最高,达到1.39mmol/g。     

活性炭的表面处理对二苯并噻吩催化氧化脱除的影响

将一种木质活性炭经过三种表面处理,即高锰酸钾稀硫酸溶液液相氧化、浓硝酸液相氧化和350℃低温气相氧化处理。实验所选活性炭及相应的表面改性炭使用氮气吸附和Boehm滴定分别进行了结构性质和表面化学表征。研究了所选活性炭和相应的表面改性炭催化过氧化氢氧化脱除二苯并噻吩（DBT）。实验结果表明,活性炭表面化学对二苯并噻吩的氧化脱除影响很大;炭表面化学对DBT吸附脱除的影响不同于对DBT氧化脱除的影响,表面酸性越强越有利于DBT的吸附;表面羰基能加速过氧化氢产生自由基,表面羰基量的增加明显有利于DBT的氧化脱除。活性炭经过热处理后,在二苯并噻吩的氧化脱除中催化活性明显增加,正辛烷溶液中硫的体积质量从0.556g·L-1降到0.009g·L-1。     

农业废弃物制备活性炭的研究进展

活性炭具有较高的表面积、发达的孔隙结构、优异的表面化学特性以及超强的吸附性能,在化工、医药、食品、冶金等行业有着广阔的应用前景。本文主要介绍了农业废弃物制备活性炭的方法,包括物理活化和化学活化;讨论了活化温度、活化时间以及活化剂浸渍比对制备活性炭的影响,总结了农业废弃物活性炭在去除染料、金属离子和挥发性有机化合物以及气体吸附、储存方面的应用。最后,针对目前研究的不足,对原料开发、工艺与性能的关系、工艺集成优化、产品应用扩展以及商业化应用等方面进行了展望。     

活性炭表面含氧基团对NO的还原作用

通过Ｃ、Ｈ、Ｎ元素分析和Ｂｏｅｈｍ滴定及ＮＨ３－ＴＰＤ实验揭示了活性炭表面含氧基团数量及分布情况，结果表明，表面含量基团数量和分布决定了活性炭自身还原性及对ＮＯ的还原能力，活性炭表面含氧基团，特别是－ＣＯＯ基团，可能是最重要的ＮＯ还原反应活性中心，提出了该还原反应的机理。     

活性炭的表面含氧官能团及其对吸附影响的研究进展

对活性炭表面含氧官能团的种类,生成原因以及活性炭含氧官能团的定性定量分析方法进行了综述。含氧官能团改变了活性炭的表面性质和表面行为,导致活性炭对金属离子和有机物的吸附性能发生变化,介绍了吸附金属离子和有机物时含氧官能团参与的作用机理,并对含氧官能团影响的研究提出了一些建议。     

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。     

活性炭吸附脱除水中抗生素污染物研究进展

活性炭对抗生素污染物吸附性能的主要影响因素是其孔结构和化学结构性质。活性炭孔结构的构建方法可分为活化法、模板法和原位法,化学结构性质的调控方法可分为后处理法和原位法,掺杂的元素有氧、氮、硫、磷、硼等。围绕抗生素污染物的吸附,综述了活性炭的性质调控方法,并展望了活性炭性质调控的发展方向,为新型高效活性炭吸附剂的构建及吸附机理的研究提供了指导与借鉴。     

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．     

杂多酸的固载化Ⅲ.溶剂对H4Siw12O40.24H2O在活性炭上吸附的影响

研究了Ｈ４ＳｉＷ１２Ｏ４０．２４Ｈ２Ｏ（ＳｉＷ１２）在水，乙醇，乙酸，乙酸丁酯中在活性炭上的吸附得出，活性炭微孔结构对ＳｉＷ１２在其表面的吸附起着分子筛作用，水溶剂化的ＳｉＷ１２分子可顺利进行活性１．７ｎｍ左右的微孔，而其它溶剂化的ＳｉＷ１２分子，则需较大的孔径，提出了ＳｉＷ１２在活性炭表面吸附的微孔中孔扩散模型。     

活性炭纤维的脱硫性能

活性炭纤维作为一种新型高效吸附剂，在环保领域尤其是在烟气脱硫方面显示了广阔的应用前景。本文在作者所做工作和分析别人实验结果的基础上，综述了包括前驱体材料、制备条件以及活性炭纤维表面物理化学性能等影响活性炭纤维脱除烟气中SO2的主要因素，阐述了活性炭纤维脱硫的反应机理。认为含有较多量氮元素的前驱体材料具有较高的脱硫性能，类似的结果也出现在用不同方法制备的活性炭纤维中；众多的研究结果表明，活性炭纤维表面化学性能的影响尤其是表面物理性能的影响，其中表面含氧官能团对活性炭纤维脱除SO2不利，但用热处理方法脱除掉以CO形式释出的含氧官能团后可显著增强活性炭纤维的脱硫活性；此外，含氮官能团引入到活性炭纤维表面后也可显著增强活性炭纤维的脱硫活性。     

活性炭对蔗糖的吸附特性

活性炭吸附蔗糖是一种化学吸附过程，蔗糖是单分子铺展的形式被吸附于活性炭表面，其吸附速率由内扩散所控制。     

微波再生对活性炭循环吸附SO_2的影响

研究了脱硫活性炭的微波再生及其对烟气中SO2的循环吸附特性。通过扫描电镜、N2吸附、元素分析、Boehm滴定等表征了微波再生对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,分析了微波再生对活性炭循环吸附烟气中SO2的影响规律。结果表明,微波再生是脱硫活性炭再生的有效手段,在合适的再生功率下,经过多次循环吸附/再生后,活性炭仍然保持较高的吸附容量,吸附17次后再生活性炭仍然高于原始活性炭,但同时由于再生过程中存在C与H2SO4的反应,活性炭存在明显的烧失现象。初次再生后,活性炭的表面酸性官能团在高温下基本完全分解,碱性官能团含量上升,活性炭的SO2吸附容量明显提高;多次吸附/再生循环后,再生反应起到了活化的作用,使活性炭的孔结构变狭长,微孔比表面积和微孔容积呈上升趋势,同时酸性和碱性官能团基本保持稳定,活性炭的SO2吸附容量逐渐增加。     

化学力显微镜对ω-巯基正十一胺自组装单分子膜的力滴定研究

采用化学力显微术（ＣＦＭ）研究了一种长链氨基自组装单分子膜的力滴定性质,考察了表面基团性质不同的力探针对力滴定的影响,滴定了金包覆的Ｓｉ３Ｎ经－ＯＨ和－ＮＨ２基功能化的金样品之间的粘滞力,得到了作为淀粉 ＰＨ值函数的粘滞力曲线（力滴定曲线）,结果表明,－ＮＨ２和－ＯＨ基功能化的表面ｐＫ１／２分别为８．４和９．０。     

杂多酸在活性炭上的固载化Ⅲ．活性炭在酸性介质中对钨硅杂多酸（SiW_（12））的吸附

在氢离子浓度均为３ｍｏｌ／Ｌ的硫酸，盐酸，磷酸，醋酸水溶液中和冰醋酸中研究了具有Ｋｅｇｇｉｎ结构的硅钨杂多酸（ＳｉＷ＿（１２））在不同来源活性炭上的吸附作用。各活性炭对ＳｉＷ＿（１２）吸附等温线的形式是不相同的，吸附剂载体的微孔结构以及杂多酸的溶剂化起着重要的作用。并且在无机酸介质中，杂多酸的吸附量比在水溶液中成规律性地增加，且与酸强度成正比关系。在有机酸介质中，吸附作用比较复杂。根据所得结果，提出了在酸性介质中杂多酸在活性炭表面的吸附模型。     

硅烷化活性炭的表面性质

测定了活性炭经三甲基氯硅烷蒸气处理后比表面、比孔容、平均孔径等的变化;研究了硅烷化炭表面的润湿性质和吸附性质.结果表明,随活性炭与三甲基氯硅烷反应时间的延长,其比表面和比孔容急剧减小,而孔径分布和平均孔径无明显变化;硅烷化后炭表面的疏水性明显增强;硅烷化炭自水中对正丁醇的吸附量增大.     

沥青基活性炭纤维复合活化工艺的研究

以沥青基炭纤维为原料，研究了用铵盐作为化学活化剂对其进行浸渍预处理，然后采用（H2O＋CO2）活化的方法制备活性炭纤维，讨论了工艺条件对活性炭纤维性能的影响并通过光电子能谱XPS探讨了活化过程中炭纤维表面官能团的变化。结果表明：采用这种物理和化学复合活化工艺，可以在较高得率下提高活性炭纤维比表面积。同时浸渍处理、H2O流量、活化温度和活化时间等工艺参数显著影响活性炭纤维的比表面积和得率，优化的工艺为：经铵盐浸渍6h，炭纤维在水蒸气与CO2流量比3：1的混合气氛中900℃活化30min。XPS研究表明，活化后炭纤维表面的含氧官能团C－O明显减少，铵盐浸渍未能增加活性炭纤维表面的含氮基团。     

在活性炭孔隙中形成微粉粒子

在活性炭孔隙中形成微粉粒子赵振国，程虎民，马季铭，齐利民（北京大学物理化学研究所，北京，１００８７１）关键词ＰｂＴｉＯ_３，活性炭，微粉粒子制备近年来，在泡沸石的均匀孔介质中形成ＣｄＳ和ＰｂＳ簇已有报道［１，２］。但在沸石笼中形成超微粒子受到一定的限?..     

改性活性炭对噻吩的吸附性能研究

用过硫酸铵、臭氧对椰壳活性炭和煤基活性炭进行氧化改性,研究了改性活性炭对噻吩的吸附性能,材料结构袁征结果表明,经两种方法氧化处理后,椰壳炭的孔结构基本保持不变,而煤基炭的比表面积和孔容有所增加.Boehm滴定发现氧化后活性炭表面含氧官能团数量增加并由FT-TR图谱得到证实.氧化处理提高了噻吩在活性炭表面的吸附容量与Langmuir和Freundlich两种吸附等温线方程的相关性.采用拟一级、拟二级和粒子内扩散模型速率方程来考察吸附动力学,并计算了这些动力学模型的速率常数,拟二级模型和实验数据之间有较好的相关性.同时对影响吸附性能的因素进行了分析.