表面掺氮活性炭的制备及其甲醛吸附性能研究

以苯胺(An)为氮源,在活性炭表面原位聚合、炭化制备掺氮活性炭,考察了苯胺添加量对活性炭的孔隙结构变化、表面含氮基团及甲醛平衡吸附量的影响。结果表明,活性炭与苯胺质量比10∶2条件下制备的掺氮活性炭(AC2),其氮元素质量分数2.05%,总孔容和中孔容有所下降,而微孔率略有增加,这一变化有利于气相分子吸附。AC2的甲醛平衡吸附量379 mg/g,是市售气体净化用活性炭、竹炭的3~6倍,平衡吸附时间为6 h。通过活性炭表面掺氮,增大孔隙周围电子云密度,增强对甲醛中羰基碳正离子的吸引力。由此提供了一条由商品活性炭改性制备甲醛去除用活性炭的有效途径。     

载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl₂,经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl₂质量分数为0.3%、 0.4%、 0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC₃、AC₄、AC₅和AC₇。通过扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明：改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu₂O形式存在,随着浸渍CuCl₂质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC₅的微孔比表面积为733.20 m²/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC₅对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸...     

载钼活性炭的制备、表征及其苯吸附性能

利用(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O溶液对椰壳活性炭掺杂改性,制得对苯蒸气具有较好吸附能力的载钼活性炭(Mo/AC),当钼盐质量分数分别为0.1%、0.3%、0.5%和0.7%时,改性活性炭分别标记为AC-1、AC-2、AC-3和AC-4。采用扫描电镜(SEM)、N_2吸附-脱附等温线、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对Mo/AC进行表征,以常温动态吸附装置考察浸渍钼盐质量分数对Mo/AC吸附苯蒸气性能的影响,结果表明:钼在活性炭表面主要以MoO_3形式存在;改性后活性炭的比表面积和总孔容均有不同程度提高,AC-2的比表面积和总孔容最大,分别为1 372.12 m~2/g和0.74 cm~3/g,但平均孔径变化不大,维持在2.16 nm左右;表面醚键和羧基含量明显下降;随着浸渍钼盐溶液质量分数增加,活性炭样品对苯蒸气的平衡吸附量增加,但钼盐质量分数过高(0.3%)时吸附性能下降,质量分数为0.3%时,制得改性活性炭AC-2的吸附性能最好,平衡吸附量高达332.80 mg/g,较原炭(267.20 mg/g)提高24.55%,理论吸附时间为110.93 min,较原炭提高24.54%。AC-2循环吸附5次后,平衡吸附量仍达306.99 mg/g,理论吸附时间为101.27 min。     

稻壳与脱硅稻壳活性炭特性及对有机物吸附

以稻壳为原料,同时制备脱硅稻壳,采用ZnCl2-CuCl2复合活化剂制备活性炭,并对所制备的稻壳活性炭(RAC)与脱硅稻壳活性炭(FAC)的孔结构和表面化学性质进行了分析,而后将其应用于对水中有机物的去除,同时研究了其吸附特性。结果表明:所制得的稻壳活性炭比表面积达到了1 924 m2/g,而稻壳经过脱硅处理制得的活性炭比表面积达到了2 433 m2/g。脱硅稻壳表面具有更多种类的官能团存在。稻壳与脱硅稻壳活性炭在碱性条件下有利于品红的吸附,并且适用于高盐度条件下品红的吸附;在初始pH值为7,初始质量浓度为400 mg/L,投加量为0.8 mg/g时,稻壳活性炭和脱硅稻壳活性炭对有机物的吸附量分别达到439和483 mg/g;吸附等温模型符合Langmuir等温式;吸附动力学以及脱附研究显示稻壳与脱硅稻壳活性炭对品红的吸附过程主要由化学吸附控制。     

磷酸法活性炭的三聚氰胺表面改性及其电化学性能研究

为了考察磷酸法活性炭作为双电层电容器电极材料的可行性,通过浸渍三聚氰胺后在500、700、900℃下热处理的方法对活性炭进行了表面改性,分别得到改性活性炭AC-N-500、AC-N-700、AC-N-900,考察不同热处理温度对活性炭表面氮元素结合状态的影响,及其对磷酸法活性炭作为双电层电容器电极材料的电化学性能的影响。采用氮气吸附、元素分析、X射线光电子能谱及电化学测试等方法分析表征活性炭的孔隙结构、元素组成、表面官能团存在形式以及电化学性能。结果表明:随着热处理温度的升高,改性活性炭氮元素含量逐渐下降,由AC-N-500的8.49%下降为AC-N-900的4.16%;三聚氰胺改性活性炭比表面积和总孔容明显降低。改性活性炭中氮元素主要以N-6(吡啶型)、N-5(吡咯型)、N-Q(季氮型)、N-X(氮氧型)4种形式存在;随着热处理温度的升高,N-6和N-5型官能团的比例略微减少并部分转变为N-Q。改性活性炭AC-N-700可制备出比电容达203 F/g(扫描电压1 m V/s)的活性炭电极材料,减小电极与电解液间的阻力有利于离子的渗入和电荷的传导,表明磷酸法活性炭具有作为双电层电容器电极材料的潜力。     

KOH活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响。综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性炭的比表面积2 312 m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(—OH)、活泼氢(—H)等基团。     

油茶果壳活性炭的制备及其吸附性能

以废弃的油茶果壳为原料,通过炭化及Na OH活化等工艺可以制备出具有高比表面积和优异吸附性能的油茶果壳活性炭。然而较高的炭化温度不仅造成能源的浪费,而且可能导致油茶果壳活性炭结构及吸附性能的大大减弱;因此,优化油茶果壳活性炭制备工艺,对提高其吸附性能及废弃油茶果壳的增值化利用非常重要。采用单因素实验法探究了炭化温度和Na OH用量等制备条件对油茶果壳活性炭得率、结构及吸附性能的影响,结合扫描电镜(SEM)分析和X射线衍射(XRD)分析对油茶果壳活性炭的结构和微观形貌进行了评价。研究结果表明,随着炭化温度的升高,炭化物得率不断降低,活性炭吸附性能先略微升高后逐渐下降;随着Na OH用量的增加,活性炭得率不断降低,其吸附性能先上升后略有下降。在较佳的工艺条件(炭化温度290℃、碱炭质量比3∶1)下制备的油茶果壳活性炭的比表面积为2 329.1 m2/g,亚甲基蓝吸附量和脱除率分别为1 573.6 mg/g和98.3%。SEM结果表明,所制备的活性炭具有良好的多孔结构,在孔壁上广泛分布有微小的孔道; XRD结果表明,油茶果壳活性炭具有较低的石墨化程度。本研究采用较低的炭化温度和较低的Na OH用量制备出了性能优异的油茶果壳活性炭,对油茶果壳的高值化利用具有重要意义。     

改性玉米芯活性炭对镉的吸附性能研究

利用农业固体废物玉米芯作原料制备了活性炭,通过吸附热力学和吸附动力学过程,探讨了改性玉米芯活性炭对Cd²⁺模拟废水的吸附性能研究,以及考察了溶液pH值、活性炭投加量和温度对活性炭吸附Cd²⁺的影响。研究结果表明:磷酸改性600℃下裂解的活性炭吸附能力最好;改性玉米芯活性炭对Cd²⁺的吸附等温线更符合Freundlich模型;改性玉米芯活性炭对Cd²⁺的吸附动力学过程用准二级动力学模型能更好地拟合;经过单因素影响试验的研究表明,溶液初始pH值为6、活性炭投加量为0.01g、吸附温度为40℃时,活性炭的吸附效果最好。     

油茶果壳基活性炭的制备及其中孔结构调控研究

研究了油茶果壳经水蒸气活化后,浸渍磷酸再活化对活性炭中孔结构调控的影响,制备出中孔丰富的活性炭。实验结果显示:820℃下制备的水蒸气法油茶果壳活性炭以微孔为主,BET比表面积1 076 m2/g,总孔容积0.81 cm3/g,微孔率63%,中孔率33%,亚甲基蓝吸附值180 mg/g,碘吸附值1 012 mg/g;水蒸气法油茶果壳活性炭经800℃下磷酸再活化后,可明显增加BET比表面积(1 608 m2/g)和总孔容积(1.17 cm3/g),尤其对中孔率(61%)的发展更有效,同时保留一定比例的微孔(37%),显示出更高的亚甲基蓝吸附值(330 mg/g)和碘吸附值(1 326 mg/g)。     

Preparation of Activated Carbon from Cotton Stalk Using Potassium Hydroxide as Activation Agent

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响.综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性碳的比表面积2 312m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg,/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(-OH)、活泼氢(-H)等基团.     

多孔炭材料在室内空气污染控制中的应用

介绍了室内空气污染的分类和治理现状，较全面地概述了多孔炭材料在控制室内空气污染中的应用及存在的问题，并从材料、技术和净化装置等方面探讨了其发展方向。     

木屑含水率对磷酸法木质活性炭吸附能力的影响

以木屑为原料磷酸法生产活性炭的工艺中,原料木屑的含水率随着收购批次和地点的不同,变化很大。由于木屑干燥工艺是相对稳定的,湿木屑含水率的变化,直接导致干燥后木屑含水率的差异。木屑含水率的变化,在相同的配比下,也会导致活性炭产品性能的变化。     

胶接过程对活性炭孔隙结构影响的研究

通过胶炭混合物与原料用活性炭孔隙结构的对比研究 ,探讨了胶接过程对活性炭孔隙结构的影响。得知用比表面积大、比孔容积大的活性炭以及分子量较大的胶粘剂为原料 ,活性炭在胶接过程中的孔隙损失率较少 ,并且搞清楚了孔径小的孔隙的损失率较少     

微波加热对活性炭表面基团及吸附性能的影响

通过在不同微波功率和作用时间条件下对不同粒径活性炭进行改性，研究了改性前后活性炭的表面基团和元素组成的变化，以及对吸附性能的影响。结果表明：经过微波改性后的活性炭的碘值增加幅度为0.68%-15.92%，微波功率是影响活性炭吸附性能的主要改性因素。活性炭经微波热处理后，酸性基团发生分解，碱性特征增强，表面含氧量减少，是吸附性能改善的主要原因。     

几种活性炭再生方法的比较

活性炭是废水处理中常用的一种有效吸附剂,其再生具有重要意义。对热再生法、生物再生法、湿式氧化再生法等传统的活性炭再生方法进行了回顾,同时对目前新兴的活性炭再生方法,如微波辐射再生法、超临界流体再生法和电化学再生法等进行了介绍和讨论。     

微氧下低浓度磷化氢在浸渍活性炭上的吸附及表征

要利用富含高浓度CO的工业尾气(如黄磷尾气)生产甲酸、乙酸以及甲醇等高附加值产品,净化处理成为制约其应用的瓶颈问题.采用浸渍法改性活性炭吸附净化低浓度PH3,研究了HCl、KNO3和己二醇改性活性炭吸附净化磷化氢(PH3)的性能,研究表明:质量分数7%的HCl是最佳浸渍液,70℃和氧体积分数0.8%是改性活性炭的最佳反应条件.改性后的活性炭用氮气吸附的方法测定其孔结构特征.结果表明,改性使吸附剂总孔容的减少主要发生在2nm以下的微孔直径范围内,特别是在0.3～1.5nm的微孔范围内,孔容积减小明显,经改性后,微孔容的减少占总孔容减少的87%,吸附后,微孔容减少29%,表面积减少28%.HCl改性可以显著增加活性炭对PH3的吸附能力.分析表明,存在于微孔中的HCl起了催化作用,使PH3迅速氧化成磷的氧化物(P2O3或P2O5),而磷的氧化物能较强地吸附在活性炭0.3～1.5nm的微孔中.     

多元酚焦炭化料制取活性炭的研究

研究用多元酚焦炭化料制取活性炭的方法,并探索合适的工艺条件。研究表明,破碎至不同粒度的多元酚焦炭化料通过水蒸气活化制取活性炭较适宜的工艺条件是：活化温度800～850℃;活化时间分别为：颗粒炭1h、定型颗粒炭2．5-3h,制得的活性炭的吸附指标超过国家标准GB／T13803．2-1999木质净水用活性炭的指标。碘吸附值在1000mg／g以上,亚甲基蓝吸附值在12mL／0．1mg以上研究结果还表明,磷酸法不适宜用于多元酚焦炭化料制造活性炭。     

溶液的脱色试验研究(Ⅰ)

介绍了中国林科院林化所南京科技开发总公司开发的专用针剂活性炭应用在某一维生素B6（VB6）生产厂，进行新工艺VB6溶液脱色实验，经过生产应用取得较理想的效果。     

丙酮回收用活性炭微结构的研究

利用AS-703比表面积、孔径分布测定仪对几种回收丙酮溶剂的商品活性炭进行了比较深入的剖析,从微观结构上阐明了影响丙酮回收用活性炭的主要因素,并提供了国产化样品,与进口商品活性炭相比较具有价格低吸附性能好等优点.微孔容积的大小决定了丙酮吸附量的多少,而与总孔容积关系不大.丙酮回收用活性炭的孔径主要集中在1nm左右,微孔容积在0.40～0.50cm3/g.     

高得率果壳活性炭的研制

突破传统生产方法的限制，用化学法生产果壳（杏核、松子壳、核桃壳等）不定型颗粒活性炭，并同时对诸影响因素做了研究。其中杏核炭的得率为34．2％，这较传统的斯列普炉活化法在得率上高出近2倍。根据标准GB／T13804－92和GB／T13803－92，可用做木质净水用炭和木质味精用炭。