氨在活性炭——膨胀石墨混合吸附剂上的吸附平衡分析

为研制氨吸附制冷用活性炭一膨胀石墨的混合吸附剂,选用椰壳活性炭和可膨胀石墨,初步分析了氨在膨胀石墨添加比率为50％的混合吸附剂上的吸附平衡．吸附剂试样首先经由77K液氮在其上吸附数据的结构表征,然后应用根据容积法原理建立的吸附平衡测试装置,在温度293．15～303．15K、压力0—1MPa,测试了氨在试样上的吸附平衡数据,并通过等量吸附线标绘和Dubinin—Astakhov方程的模型分析,研究了氨在混合吸附剂上的吸附平衡．结果表明,添加膨胀石墨减小了混合吸附剂的比表面积和微孔容积,Dubinin—Astakhov方程在平衡压力较高区域的预测精度可达到4％,氨在混合吸附剂上的等量吸附热为16．94～27．78kJ／mol．添加膨胀石墨必须兼顾混合吸附剂的吸附容量和传热传质性能．     

大温度区间氢在活性炭上的吸附平衡分析

分析温度变化对氢在活性炭上等量吸附热的影响,从而为构建活性炭低温吸附储氢系统提供技术支持.选用比表面积为2074 m2.g-1的椰壳型SAC-02活性炭,在低温区间77.15～113.15 K,压力范围0～8 MPa;较高温区间253.15～293.15 K,压力范围0～11 MPa,用Setaram PCT Pro E＆E测试氢在活性炭上的吸附等温线,并由Ozawa对吸附相作过热液体的假设确定绝对吸附等温线.根据绝对吸附平衡数据,在不同温度区间进行等量吸附线标绘,确定等量吸附热,并由亨利定律常数确定极限吸附热.结果表明：氢在SAC-02活性炭上低温区间、较高温区间和整个温度区间内的等量吸附热平均值分别为4.80,6.44,5.62 kJ.mol-1,极限吸附热平均值分别为6.89,8.38,7.64 kJ.mol-1,必须选用活性炭吸附储氢温度区域吸附数据的等量吸附线标绘,才能确定用于分析吸附过程热效应的等量吸附热.     

活性炭对秸秆和猪粪混合厌氧发酵产生物甲烷的影响

为提高水稻秸秆与猪粪田间混合厌氧发酵产生物甲烷的效率,研究在中温（35±1）℃下模拟田间厌氧发酵条件活性炭对厌氧发酵产生物甲烷的影响。试验分别设置了活性炭添加量为发酵基质质量的0%、1.0%、2.0%、3.0%、6.0%、8.0%等6个处理水平,测定了各处理的生物甲烷产气量和秸秆降解的变化。结果表明,活性炭的添加能加快秸秆和猪粪混合厌氧发酵进程,缩短停滞时间,提高产甲烷峰值;活性炭的添加对秸秆和猪粪混合厌氧发酵生物甲烷的产量有显著影响。随着活性炭添加量的增加,生物甲烷的累计产量呈先增加后减少的变化,以2%和3%活性炭添加量的生物甲烷的累计产量最高,分别比对照提高了29.29%和28.04%;活性炭的加入还有利于混合厌氧发酵系统水稻秸秆纤维素和半纤维素的降解。在活性炭添加量为3%的条件下,总木质纤维素降解率达到29.57%,纤维素和半纤维素降解率分别为45.35%和34.09%,分别比对照提高了125.73%、122.00%和128.33%。表明适量活性炭的添加能加快水稻秸秆和猪粪混合厌氧发酵进程,提高厌氧发酵系统甲烷的产率和秸秆的降解率。     

碱改性活性炭对甲烷气体的吸附性能研究

在油气田井下作业过程中,试油气求产、酸化压裂等施工之后,油气井返排液中夹带以甲烷气体为主要成分的挥发性有机化合物(VOCs),由于点燃处理方式已明令禁止,因此研究活性炭吸附法去除甲烷气体成为石油行业蓝天保卫战的重点工作之一。为提高活性炭对甲烷气体的吸附性能,考察了不同质量分数KOH溶液碱改性后活性炭的物化参数(比表面积、孔结构及其分布、表面官能团)变化及对甲烷气体的吸附效率,研究了温度、相对湿度、气流速度等应用条件对吸附效率的影响规律。结果表明,质量分数为8%的KOH溶液对活性炭碱改性处理后,活性炭表现出更大的比表面积和更多的微孔分布,表面的碱性基团明显增多,对甲烷气体的吸附效率最高;碱改性后的活性炭对甲烷的吸附效率随着温度的升高先缓慢升高,后快速下降;相对湿度超过20%后,吸附效率明显下降;随气流速度的增大,吸附效率先缓慢降低,后迅速下降。据此,将活性炭的应用温度条件控制在20～40℃,气体相对湿度不高于20%,气流速度控制在0.1～0.15m/s范围内,能够充分发挥活性炭的吸附作用。该研究为活性炭基VOCs处理装置的设计和工作参数的优化提供了依据。     

丙酮在活性炭固定床上的吸附穿透曲线数学模拟

实验测试在15℃下,丙酮以不同进样浓度通过活性炭(CAO／4)固定床的透出浓度(c)和时间(t)的关系．根据测试的实验数据绘制c—t穿透曲线图,通过分析曲线的变化规律,预测穿透曲线关于曲线上“半浓度”点对称,建立数学模型,对模型中的参数进行估计,并用化学工程软件编写模型程序,模拟穿透曲线．本研究中采用相关性法和相对误差分析法分析模拟结果,模拟数据与实验数据的相对误差绝对值小于10％,相关系数值远大于0．95,说明所建立的数学模型适用于描述固定床活性炭吸附挥发性有机物丙酮的穿透曲线．本研究为有机蒸气吸附过程的设计提供了参考．     

酵母菌吸附Hg^2＋的动力学及吸附平衡研究

［目的］为酵母菌在治理Hg污染中的应用提供技术参考。［方法］以实验室驯化培养的酵母菌为供试菌株,通过等温吸附试验和吸附动力学试验研究了酵母菌对Hg^2＋的吸附特性。［结果］酵母菌对Hg^2＋的吸附是一个动态过程并且进行得很快。该吸附过程可分为2个阶段,第1阶段为快速吸附阶段,该阶段持续10 min左右;第2阶段为吸附平衡阶段。用准二级动力学方程模拟酵母菌对Hg^2＋的吸附过程的可决系数达0.999 9。利用拟合出的直线方程可以计算出试验条件下酵母菌对Hg^2＋的平衡吸附量和吸附平衡常数分别为6.238 mg/g和 3.021 g/（mg·min）。与Freundlich方程相比,Langmuir方程对试验结果的拟合效果更佳。在试验条件下,酵母菌对Hg^2＋的最大吸附量为9.29 mg/L。［结论］该研究为重金属污染的生物防治提供了理论依据。     

活性炭在环境保护方面的应用

综述了活性炭在环境保护领域的应用现状，在水处理方面主要为：上水处理，工业用水处理，生活污水处理、工业废水处理，在气体污染防治方面主要为：室内空气污染，烟气脱硫，汽车尾气处理，并指出水处理方面将成为未来活性炭应用的最主要领域。     

石墨烯远红外电暖在辣椒育苗上的应用效果

石墨烯远红外电暖因其具备热转换效率高且绿色环保的优点而在农业生产中出现了较多应用,然而对辣椒育苗的影响并不清楚。以湘研14号线椒为供试品种,在湘潭蔬菜种苗中心基地的大棚内设置石墨烯远红外电暖加温处理,观察石墨烯远红外电暖加温处理对辣椒幼苗生长发育的影响。结果表明,石墨烯板下辣椒幼苗萌芽率最高,为91.00%,对照棚内幼苗萌芽率最低,为83.58%;石墨烯板下和对照棚苗龄期分别为72、102 d,石墨烯处理能明显缩短苗龄期30 d左右,降低了辣椒幼苗的生产成本;株高、茎粗、主根长度、叶片数、地上部分干质量、鲜质量、地下部分干质量、鲜质量均随辣椒幼苗的生长发育呈现出增加的趋势,并且石墨烯板下幼苗各项生理指标均明显高于石墨烯板外和对照。综上所述,石墨烯远红外电暖处理技术明显促进了辣椒幼苗根系和植株的生长。研究结果为推广石墨烯远红外电暖技术在蔬菜集约化育苗中应用提供了理论基础和技术支撑。     

扩张床用离子交换树脂对人凝血酶原复合物的吸附平衡研究

研究了扩张床用离子交换树脂（Streamline DEAE）对人凝血酶原复合物（PCC）的吸附平衡，测定了不同温度下的吸附等温线和吸附动力学曲线，并通过计算求得热力学和动力学参数。结果表明：Streamline DEAE对PCC的吸附符合Langmuir模型，吸附反应的焓热变为34．466kJ／mol，吸附动力学曲线用拟二级速率方程拟合有着较好的吻合度；吸附过程中蛋白质分子在树脂颗粒内部的扩散为控制步骤，吸附反应的表观活化能为29．089kJ／mol。表明Streamline DEAE对PCC的吸附具有速率快、性能稳定等特点。     

活性炭在水稻花药培养中的作用

对活性炭在水稻花药培养多级成苗植株的生根壮苗中以及对一次成苗诱导率、分化率和绿苗率的效应进行了初步研究。结果表明,０．１％活性炭对一次成苗的诱导率、分化率和绿苗率具有抑制作用,６种基团的平均诱导出愈率、分化率和绿苗率分别只有４．４９％、１４．１５％、和０．８１％,而没有添加活性炭的可达１０．７２％、２５．１９％和３．２０％。但活性炭对水稻花培多级成苗植株的生根壮苗有明显的促进作用,可使花培的苗高,     

季铵盐阳离子表面活性剂改性活性炭对农药毒死蜱的吸附

活性碳具有多孔结构,对农药具有强烈的吸附作用.利用十六烷基三甲基溴化胺(HTAB)、溴代十六烷基吡啶(HPB)、四丁基溴化胺(TBAB)三种季铵盐阳离子表面活性剂对活性炭进行表面改性.利用比表面积测定、元素分析以及X射线荧光光谱等对吸附剂进行了表征,研究了改性活性炭对农药毒死蜱的吸附性能.结果表明,毒死蜱在活性炭上的吸附行为符合Freundlich方程.改性后的活性炭对水中毒死蜱的吸附量显著提高,与改性前相比,三种改性活性炭对有机物的吸附量分别提高了1.0、1.1、2.5倍,三种改性活性炭对毒死蜱吸附能力大小顺序为C-TBAB＞C-HTAB＞C-HPB,并且酸性条件有利于吸附的进行.     

苯酚在干污泥上的吸附性能研究

采取实验方法，以城市污水处理厂剩余污泥为原料制取干污泥作为吸附剂，研究了其在不同温度下对苯酚的吸附行为。结果表明，干污泥对苯酚的吸附在30℃温度下吸附速率最快，吸附过程遵循二级吸附动力学模型，并且Lagergren一级速率方程也可以较好地描述干污泥对苯酚的吸附；25℃时，干污泥对苯酚的吸附行为用Langmuir模型描述时相关性最好，其方程式为G=909．091×0．0031Ce／（1＋0．0031Ce），其最大吸附量为909．091mg·g^-1，k=0．0031。     

生物质活性炭理化特性对挥发性有机物吸附性能影响的研究进展

挥发性有机物（volatile organic compounds,VOCs）是一种重要的大气污染物,吸附法是控制挥发性有机物对环境造成污染的有效手段,研究吸附剂性质对吸附性能的影响对于吸附技术的发展具有重要意义。综述了生物质活性炭理化特性对VOCs吸附性能影响的国内外研究现状,现有研究结果认为比表面积、孔容积及结构等是影响生物质活性炭吸附性能的主要因素,但对多种组分VOCs共同存在时生物活性炭的吸附性能及影响因素研究较少,今后的研究中应加强该方面的相关研究。     

活性炭C40/4吸附甲苯和丙酮吸附性能研究

为探讨活性炭吸附C40／4有机蒸汽的性能曲线规律，在不同温度288．15K，293．15K和298．15K下实验测试了活性炭C40／4吸附有机气体甲苯和丙酮的吸附性能，基于langmuir等温吸附理论，从吸附动态平衡的角度，理论分析了吸附性能曲线中参数与温度之间的关系，提出一个经验的langmuir等温吸附曲线模型，它能很好地描述不同温度下的有机蒸汽在活性炭上的吸附性能曲线，模型计算值与实验测试值之间的误差小于6％，为确定活性炭吸附有机蒸汽的吸附量提供了有效的计算模式，从而为有机蒸汽吸附过程的设计、预测和优化提供有益的支持。     

溶解氧对活性炭纤维吸附酚类化合物的影响

研究了水溶液中的溶解氧对苯酚、邻甲酚等在活性炭纤维上吸附的影响．结果表明，无论有氧还是微氧，苯酚和邻甲酚在活性炭纤维上的吸附服从Freundlich等温吸附式，有氧时的Freundlich常数κ值比微氧时大2倍；由于溶解氧的作用，活性炭纤维对酚类化合物的平衡吸附量显增加，酚类在活性炭纤维表面发生氧化聚合作用、生成苯酚的低聚物如二聚物等；改变吸附温度或搅拌溶液也引起苯酚在活性炭纤维上吸附行为的变化，这是因为改变了氧在溶液中的溶解量或在活性炭纤维表面的浓度．溶解氧对亚甲基蓝等在活性炭纤维上的吸附没有影响．     

活性炭吸附汽油蒸气动力学性能测定

在蒸发油气吸附回收处理技术中，将活性炭作为首选吸附剂，重点考察研究其吸附汽油蒸气动力学性能。试验结果表明，活性炭的饱和吸附率随吸附操作温度增大而降低，新鲜活性炭在20℃时的饱和吸附率高达34％，30℃时为30％，活性炭吸附存在劣化度，再生难彻底，影响其使用寿命，活性炭吸附油气速度较快，不同活性炭的吸附饱和时间略有差别，一般在40min内已经达到或基本接近饱和，活性炭吸附塔压降很小，总平均为0．142Pa/cm。     

活性炭对压燃式发动机排放烟度的吸附行为分析

根据不同活性炭气体通透性和尘埃吸附性,选用果壳活性炭、椰壳活性炭、木质活性炭,分析其对自然吸式车用直喷压燃式发动机TY2100IT的排气烟度吸附行为。结果表明,活性炭对排放烟度具有明显的吸附效果,但从吸附效果和经济性双重角度考虑,果壳活性炭为3种活性炭之最佳,可作为吸附材料之首选,且用量在200 g左右最理想。