活性炭的物理性质与丁烷工作容量的关系

选用了4种不同原料、不同工艺生产的木质气相吸附用活性炭,通过测定活性炭的丁烷工作容量(BWC)、表观密度和氮吸附等温线,研究了活性炭的物理性质对丁烷工作容量的影响。结果表明,活性炭样品的表观密度对丁烷工作容量值有显著影响;丁烷工作容量与活性炭样品的比表面积、孔容积和孔分布有着密切联系,孔径在1.2～6.0 nm范围的高孔容积的活性炭,其工作容量高。     

油茶壳活性炭的制备及其吸附性能研究

[目的]制备油茶壳活性炭,并对其吸附性能进行研究。[方法]以油茶壳为原料,通过磷酸活化法制备油茶壳活性炭,考察磷酸浓度、浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭的得率和吸附性能的影响;并对制得的活性炭结构进行表征。[结果]当磷酸浓度为70%,浸渍比为1∶3,活化温度为600℃,活化时间为90 min时,活性炭得率可达34%以上;碘吸附值、亚甲基蓝吸附值分别大于1 000、150mg/g;所得活性炭结构以微孔为主,且富含一定比例的中孔,孔径分布相对集中在1.4～5.0 nm。[结论]该研究为油茶壳的综合利用提供了新的途径。     

采用碳酸钾活化法制备油茶壳活性炭

以油茶壳为原料,采用碳酸钾活化法制备活性炭.探讨了活化温度、浸渍比和保温时间对活性炭吸附性能的影响.结果表明,随着活化温度的提高和保温时间的延长,活性炭的得率不断下降,吸附性能呈先升后降的趋势.N2吸附-脱附等温线分析结果表明,活性炭具有发达的微孔结构,活化温度升高有利于中孔结构的发达.在较佳的实验条件下,活性炭的比表面积为1033.2 m2·g-1,总孔容积、微孔容积和中孔容积分别为0.662、0.500、0.162 cm3·g-1.     

低温预处理磷酸法制备活性炭

以磷酸浸渍杉木屑,并在低温下进行预处理,制备活性炭.探讨了预处理温度、活化温度、浸渍比、保温时间和磷酸浓度等因素对活性炭性能的影响.结果表明,低温预处理有利于磷酸在木质原料内部的渗透,促进磷酸的活化作用,提高活性炭的吸附性能;活化温度、保温时间和磷酸浓度对活性炭的吸附性能、比表面积和孔容积具有正向作用;随着浸渍比的增大,活性炭的吸附性能呈先升后降的趋势;N2吸附等温线分析表明,活化温度的升高有利于其比表面积和孔容积的提高.在较佳的实验条件下,活性炭的比表面积、总孔容积和微孔容积分别为1628.7 m2.g-1和0.894、0.699 cm3.g-1.     

竹材制备醋酸乙烯载体活性炭

以竹节为原料,采用磷酸法制备醋酸乙烯载体活性炭.探讨了温度、浸渍比和硝酸改性对载体活性炭的表观密度、醋酸吸附量和醋酸锌吸附量的影响,并对其孔结构和表面化学结构进行表征.结果表明,随着温度和浸渍比的升高,载体活性炭的醋酸吸附量、比表面积、微孔容积呈先升后降的趋势,而醋酸锌吸附量则呈相反趋势;硝酸改性有助于表观密度和醋酸锌吸附量的提高;N2吸附等温线表明,竹节活性炭具有发达的微孔和大孔结构;Boehm滴定和TG-MS分析表明,载体活性炭具有羧酸根和酚羟基表面官能团.在较优的工艺条件下制得载体活性炭的醋酸吸附量、醋酸锌吸附量、比表面积和微孔容积分别为527.5 mg·g-1,70 g.L-1,999.0 m2·g-1和0.468 cm3·g-1.     

竹活性炭比表面积及其孔径对TiO_2/BAC光催化降解甲醛性能的影响

[目的]研究竹活性炭比表面积及其孔径对TiO2/BAC光催化降解甲醛性能的影响。[方法]以竹子为原料,按照不同浸渍比,用磷酸活化法制备不同孔径和比表面积的系列竹活性炭（BAC）作为载体;通过溶胶凝胶法制备负载型光催化剂（TiO2/BAC）,以水溶液中的甲醛作为目标污染物,考察所得的一系列负载型光催化剂的光催化性能;采用氮气吸附、SEM进行表征,研究了竹活性炭的孔径和比表面积对负载型光催化剂性能的影响。[结果]竹活性炭吸附和TiO2光解的协同效应使TiO2/BAC光催化剂对水溶液中甲醛的处理效率显著提高;比表面积较大、微孔较多、平均孔径为2~3 nm的竹活性炭有利于TiO2的负载,制备得到的复合光催化活性较高。[结论]为TiO2光催化剂的固化负载研究提供了理论依据。     

无患子活性炭的制备以及对苯酚吸附的研究

[目的]研究无患子活性炭制备的最佳工艺及其对苯酚的吸附。[方法]以H3PO4为活化剂制备无患子残渣活性炭,通过正交试验对制备工艺进行优化,探讨浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭亚甲基蓝和碘吸附值的影响。利用N2吸脱附试验、SEM,对活性炭的结构与性能进行表征。选取了投炭量、苯酚溶液pH、苯酚初始浓度、吸附温度为单因素,探讨其对苯酚吸附的影响。[结果]浸渍比为1∶1、活化温度为500℃、活化时间为60 min时,制备的活性炭对亚基蓝的吸附值为82 mg/g、碘吸附值为773 mg/g、BET比表面为738m2/g、总孔容达0.669 2 cm3/g、平均孔径为3.625 7 nm。活性炭在中性条件下对苯酚吸附效果最佳;低温有利于吸附,但温度的影响不大。[结论]所制备的活性炭具有良好的苯酚吸附效果。     

磷酸活化棉秆制备活性炭的研究

[目的]磷酸活化棉秆制备活性炭.[方法]以棉秆为原料,磷酸为活化剂,采用一步法制备活性炭,考察了浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能和活化得率的影响.[结果]棉秆制备活性炭的最佳工艺条件：浸渍比为1.5,活化温度450℃,活化时间60 min.此时,活性炭的碘吸附值为1 376 mg/g,亚甲基蓝吸附值为163.5 mg/g,活化得率为35.67％.制得的活性炭比表面积为1 462 m2/g,总孔体积为1.178 cm3/g,中孔体积为0.792 cm3/g,平均孔径为4.4nm,最可几孔径为3.9nm.[结论]该研究对于扩大制备活性炭的原料,带动产棉区的农业经济发展具有重要的意义.     

活性炭对垃圾渗滤液中DEHP的吸附研究

[目的]评估活性炭处理含邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）垃圾渗滤液的吸附特性。[方法]采用静态吸附法,研究了溶液的pH、活性炭用量及反应时间对活性炭吸附去除DEHP效果的影响,并利用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温平衡过程进行了拟合。[结果]活性炭对DEHP的吸附效率随着活性炭用量和反应时间的增加而提高,当活性炭用量为0.1～0.5 g和反应时间为30～150min时,DEHP吸附效率分别为44%～87%和63%～88%;在试验条件下最佳pH为5.0。试验数据更加遵循Langmuir模型。[结论]为活性炭在垃圾渗滤液DEHP处理中的应用研究提供了理论依据。     

单宁活性炭对甲醛的吸收研究

[目的]探讨单宁活性炭对甲醛吸附的最佳反应条件。[方法]研究了吸附有青柿子粉的活性炭对甲醛的吸附反应特性,分析青柿子粉浓度、温度、反应时间、pH等反应条件对青柿子粉单宁吸附甲醛效果的影响。[结果]pH对活性炭吸附甲醛反应的影响最显著,温度次之,反应时间的影响最小;青柿子粉浓度越高,甲醛的减少量越大;当反应温度为30℃时,甲醛减少量最大,随着反应温度的继续升高,活性炭会发生脱附,导致甲醛去除率降低;当反应时间为4 h时,甲醛减少量最大,反应时间逐渐延长后甲醛减少量趋于平缓,吸收甲醛后并不会因为时间的积累而又解吸出来,吸收较为稳定。[结论]单宁活性炭吸附甲醛的最佳条件为:青柿子粉用量为4 ml,pH=1.0,反应温度为30℃,反应时间为4 h。     

农业废弃物棉杆活性炭的制备及其孔隙结构分析

[目的]研究棉杆活性炭制备的最佳试验条件及其孔隙结构特征。[方法]以农业废弃物棉杆为原料、ZnCl2为活化剂,马弗炉加热制备活性炭,用正交试验方法得出活性炭制备的最佳试验条件。同时,用扫描电镜对其结构进行观察。[结果]在活化剂浓度为50%、浸泡时间16 h、反应温度600℃、反应时间70 min的工艺条件下,可得产率13%、碘吸附值1 008.1 mg/g、亚甲基蓝吸附值489.6mg/g的活性炭,亚甲基蓝吸附值达到国家木质净水一级活性炭标准的3.62倍,并且棉杆活性炭具有丰富和发达的蜂窝状孔隙结构。[结论]该研究为拓宽活性炭生产的原料来源提供了一定的理论依据。     

NaOH预处理制备介孔木糖渣活性炭及其性能

目的与普通活性炭比较,介孔活性炭具有疏水性好、孔体积大、导电性能好等优势,然而传统制备方法繁杂,原料成本较高。因此,探究新型介孔活性炭制备工艺尤为重要。方法以木糖渣为原料,采用NaOH预处理、低温硫酸辅助炭化与磷酸活化相结合的方法制备了高介孔率活性炭。通过单因素实验,分析NaOH预处理时间、浸渍比以及活化温度对活性炭的亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响。结果研究表明:NaOH预处理脱除木质素促使原料形成孔隙通道,同时使木糖渣纤维发生润胀,有利于活化剂与原料接触,从而获得高介孔率、高比表面积活性炭。当NaOH预处理时间为4h,磷酸与原料浸渍比4:1,活化温度500℃,活化时间为1h所制备的活性炭具有较高的MB吸附值436mg/g。扫描电镜分析结果表明:样品表面含有丰富的大孔及中孔结构,整体活化充分均匀。氮气物理吸附-脱附分析结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,其比表面积和总孔体积分别高达2038m2/g和2.13cm3/g,其中介孔孔容1.56cm3/g,介孔率达到73.2%,平均孔径为4.18nm。结论采用适当的NaOH预处理有利于制备孔隙结构优越的活性炭,在重金属离子吸附、有机大分子废水处理以及电子元器件等领域有广泛的应用前景。本研究将为高比表面积介孔活性炭的制备奠定理论基础,并为工业木糖渣的高值化利用提供了一条新途径。      

玉米秸秆制备活性炭的吸附性能研究

[目的]研究玉米秸秆制备活性炭的吸附性能。[方法]以玉米秸秆制备的粒状活性炭为研究对象,搭建了吸附性能模拟试验装置,采用静态重量法测试制备的活性炭对甲醇的吸附能力,并研究吸附床结构、吸附床内盛装粒径不同炭粒、活性炭中添加不同量的石墨粉以及改性活性炭等对系统吸附性能的影响。[结果]床内盛装同种试样炭料在同一吸附温度下,新型吸附床A(内置膜片式刺孔吸附质管)的吸附性能明显优于未进行结构改进的吸附床B,达到相同吸附量0.22 g/g时,A床吸附提前5 min;床内盛装不同粒径与同一粒径活性炭的对比试验,在同一吸附温度下,其吸附性能明显优于盛装同一粒径的,达到同一吸附量0.22 g/g时,吸附提前16 min;床内活性炭添加适量石墨粉可增强导热、强化吸附性能,最佳添加量为活性炭总量的20%;改性活性炭试验中,相比对照组经弱酸性溶液浸泡后活性炭可增强吸附性能,达到平衡吸附量87.1%时,吸附提前了3 min。[结论]该研究可为优化吸附床的结构设计和吸附式制冷系统提供参考。     

载铁活性炭对饮用水中卤乙酸的吸附研究

[目的]研究载铁活性炭去除卤乙酸的特性.[方法]通过浸渍-焙烧法制备载铁活性炭,研究载铁活性炭（Fe-AC）对三氯乙酸溶液的吸附速率及吸附等温线.[结果]载铁活性炭对三氯乙酸（TCAA）的初期吸附速率较活性炭可提高10％;在单底质条件下,载铁活性炭及活性炭对卤乙酸的吸附等温线均符合Freundlich方程,且K载铁＞K活性炭,表明载铁活性炭与活性炭相比提高了三氯乙酸的吸附性能.[结论]修正后的Freundlich方程可以更好地拟合三氯乙酸的吸附过程.     

改性活性炭去除饮用水中氟离子的研究

[目的]研究改性活性炭对饮用水中氟离子的去除效果。[方法]用AlCl3对常见的煤质活性炭进行改性,并考察了AlCl3浓度、不同活性炭、吸附剂用量及吸附时间对氟离子吸附去除的影响。[结果]经0.5mol/LAlCl3溶液改性的煤质活性炭,用量为8g/L时,其在24h内对10mg/L氟离子的去除率达96%以上。[结论]该吸附剂具有一定的应用前景。     

资源化利用鸭粪制备活性炭的研究

[目的]探讨鸭粪作为活性炭制备原料的资源化利用可行性.[方法]以鸭粪为原料,采用氢氧化钾为活化剂制备活性炭,以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为评价指标,研究鸭粪活性炭制备过程中固液比、活化剂浓度、活化时间、活化温度等因素对活性炭产率和吸附性能的影响.[结果]鸭粪活性炭最佳制备工艺条件：固液比为1∶2.5、KOH浓度为40％、活化时间为45 min、活化温度为800℃,其活性炭产率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别为32.3％、388 mg/g和53 ml/g.在最佳制备工艺条件下添加25％的锯木屑,能明显提高活性炭的吸附性能.[结论]该研究结果为鸭粪的资源化利用提供了一种新型环保的技术.