气相色谱法测定气体中苯活性炭的吸附与解吸研究

为提高分析效率,对活性炭管对气体中苯的吸附和解吸情况进行了实验改进,结果显示：活性炭管在0．5L/min流量下,吸气10min ,A段吸附了约8mg苯后开始穿透,在满足标准方法要求的吸附效率下,A、B两段共吸附了约8．5mg苯,折算浓度为1700mg/m3,因此,以相同的采样流量和时间,在此浓度以下,可对活性炭管A、B两段合并解吸进行分析测定,若高于此浓度值再分别解吸以判断是否符合解吸效率。改进的解吸方式可减少操作步骤,节省时间和有毒的CS2试剂。     

甲醛吸附用载铜活性炭孔结构和表面化学性质研究

采用CuC l2溶液对椰壳活性炭进行改性,制备高容量甲醛吸附活性炭。以扫描电镜(SEM)观测改性前后活性炭的表面形貌;用低温液氮吸附(N2/77K)来表征铜盐浓度的改变对活性炭孔隙结构的影响;用X射线光电子能谱(XPS)分析活性炭表面元素组成及存在形式;用X射线衍射(XRD)研究载铜活性炭的晶形结构;以常温动态吸附评价活性炭对甲醛的吸附性能。研究结果表明:改性活性炭中铜以Cu、CuC l及CuC l23种形式存在,改性活性炭微孔数量减少,介孔比例提高;同时,随铜盐浓度增加,活性炭的比表面积和孔容减少,平均孔径变大;改性后活性炭表面含氧官能团数量增加。当CuC l2浓度为0.5 mol/L时,制备的改性活性炭对甲醛的吸附容量(4.28 mg/g)是原料活性炭(1.38 mg/g)的3.1倍,甲醛在改性活性炭上的吸附行为符合Freundlich吸附模型。     

活性炭对苯及甲苯蒸汽吸附能力相关性的研究

以4种性质不同的粉状活性炭为对象,研究了它们对苯及甲苯蒸汽吸附能力。得知：活性炭对苯及甲苯蒸汽的吸附能力具有较好的相关性,可以用甲苯代替苯作吸附质来评价活性炭对有机溶剂蒸汽的吸附能力,并发现两者的相关性程度与活性炭的平均孔隙半径大小有密切关系。     

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。     

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。     

桐壳基活性炭的制备及其对有机物的吸附性能

以桐壳为原料,在通氮速率为200 mL/min、活化温度400℃、升温速率10℃/min和活化时间1 h的条件下,采用氯化锌活化法制备了桐壳基活性炭,并采用SA3100型表面积和细孔分析仪及扫描电镜等分析方法,对所制备的桐壳基活性炭的表面细孔结构进行了表征;同时,还进行了亚甲基蓝和苯酚溶液的吸附实验。结果表明,所制备的桐壳基活性炭的比表面积和细孔总体积可分别高达1 995 m2/g和1.521 mL/g,其对亚甲基蓝和苯酚吸附能力随氯化锌用量的增加而增加,其中CT3.0对苯酚吸附能力高于普通商品活性炭,可望成为一种高效的有机污染物吸附材料。     

尿素/烟酰胺改性活性炭的制备及其甲醛吸附性能的研究

以椰壳活性炭为原料,尿素和烟酰胺为改性剂,通过浸渍法制备改性活性炭(ACN),探讨了改性活性炭的物理化学性质对其吸附气相甲醛的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)观察改性前后活性炭的表面形貌,通过低温氮气吸附测定活性炭的孔隙结构,采用X射线光电子能谱(XPS)分析活性炭表面元素组成及官能团结构。研究结果表明:改性后活性炭的表面和孔结构中出现负载颗粒,其比表面积和总孔容积相对于改性前有所下降,但表面酰胺类和季铵类结构为主的含氮官能团、酸酐及内酯类■结构为主的含氧官能团数目显著增加。质量分数为9%的尿素溶液和质量分数为0.5%的烟酰胺溶液共同改性的活性炭样品(ACN₃)对气态甲醛的吸附性能最好,平衡吸附量达到0.042 9 mg/g,较原活性炭(0.026 7 mg/g)提高60.67%,是商用活性炭的2～3倍。     

氮掺杂木质素基活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

以碱木质素(AL)作为原料,KOH为活化剂,壳聚糖(CS)为氮源制备氮掺杂木质素基活性炭(N-LAC),采用SEM、XPS和N₂吸附-脱附等温线等方法对活性炭的结构进行表征,并考察了N-LAC对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的吸附性能。研究结果表明：N-LAC主要由微孔构成,掺氮增大了木质素基活性炭(LAC)的表面孔隙,在制备条件为KOH与AL质量比2∶1、CS添加量(以碱木质素质量计)30%、活化温度800℃、活化时间2 h时,N-LAC的比表面积为1 457.79 m²/g,总孔容为0.789 cm³/g,微孔孔容为0.612 cm³/g,平均孔径为2.165 nm。N-LAC中氮元素主要以吡咯型氮(N-5)和吡啶型氮(N-6)形式存在,氮的掺杂会降低活性炭的石墨化程度。N-LAC吸附MO和MB的吸附动力学结果表明：N-LAC吸附MO符合粒内扩散模型,以表面吸附为主;N-LAC吸附MB符合准二级动力学模型。     

反相气相色谱法研究改性活性炭对甲烷吸附热的影响

采用反相气相色谱技术(IGC)测定了甲烷分子在改性前后活性炭上的保留时间,计算出了改性前后的活性炭的表面吸附热变化,并对不同改性剂的改性效果进行了比较.结果表明,改性前活性炭吸附热为17.75 mol/L,改性后的活性炭吸附热分别为18.74(氧化改性)、18.96(还原改性)、18.43 mol/L(盐改性).改性前...     

竹叶剩余物活性炭制备及其对刚果红的吸附性能

随着经济的发展,资源紧缺和环境污染问题引起越来越多人的关注.为了缓解木材资源供求紧张的局面,采用毛竹竹叶剩余物制备竹叶基活性炭,应用于染料污染的水环境治理.以经乙醇提取后的毛竹竹叶剩余物为原料、磷酸为活化剂,通过不同炭化温度(500,600和700℃)制备竹叶基活性炭.通过竹叶基活性炭吸附刚果红的试验,考察其在不同吸附...     

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。     

改性活性炭对氨气吸附性能研究

对活性炭进行改性,增加其表面酸性基团含量,提高活性炭对氨(NH3)的吸附量,以强化活性炭-NH3工质对的吸附制冷过程。筛选了活性炭改性试剂,考察改性工艺条件对表面基团含量的影响;用红外光谱和扫描电镜对改性前后活性炭进行表征;测定活性炭对NH3吸附量。结果表明:HNO3改性可显著增加活性炭表面酸性基团含量;HNO3改性活性炭较为适宜条件为:HNO3浓度4 mol/L,温度20℃,时间12 h;改性后活性炭表面酸性基团含量提高3.5倍,碘值降低9.2%,对NH3吸附量提高了36.98%。     

活性炭气相吸附过程中安全性研究进展

挥发性有机物(VOCs)是目前我国造成大气污染的主要因素,主要来源于工业排放,VOCs包括烃、醛、醇、醚、酮、酯、羧酸等。活性炭吸附VOCs已成为目前的主要环保技术,然而,在活性炭吸附VOCs过程中,由于吸附热的产生容易导致活性炭床层温度升高,从而引发活性炭床层起火是重大安全隐患。因此,本文从活性炭的结构、性质,吸附操作方式和条件,以及VOCs组分等方面,具体综述和分析活性炭的生产原料、制备方法和后处理过程等影响活性炭着火点的主要因素,以及气流的湿度、氧气含量等性质,气体流速、活性炭床层厚度、吸附工况等吸附工艺对活性炭床层温升产生的影响,为系统掌握和评价活性炭在气相吸附过程中应用安全性提供了参考。在此基础上,针对活性炭吸附床吸附净化含VOCs废气的安全使用提出了具体的建议。最后,指出了在该领域还存在的主要技术问题。     

不同部位竹材制备竹活性炭及其对苯酚的吸附性能

利用不同部位的竹材如竹蔸、竹节和竹枝制备竹炭,以KOH为活化剂,在活化温度为700℃和不同质量浓度的KOH溶液下进行活化制备竹活性炭,测定吸附性能最好的竹活性炭在不同吸附时间和溶液质量浓度下对苯酚的吸附情况,并进行结构表征.结果表明:KOH溶液质量浓度为16.0 g·L-1时,制备的竹活性炭对苯酚的吸附效果最好,而竹蔸、竹节和竹枝活性炭中又以竹蔸活性炭吸附性能最好;吸附时间在40min时,竹蔸活性炭对苯酚的吸附趋于平衡,在30℃时竹蔸活性炭苯酚吸附量达到83.4 mg·g-1时趋向饱和.竹枝炭、竹节炭与竹篼炭的孔隙度分别为0.656,0.698和0.740,竹枝活性炭、竹节活性炭与竹篼活性炭的孔隙度分别为0.688,0.748和0.790.竹篼炭和竹篼活性炭比表面积分别为110.4和475.7m2·g-1,孔容分别为0.09和0.26mL·g-1,平均孔径分别为3.16和2.19nm.     

丁烷吸附用颗粒活性炭的制备研究

以木屑为原料,采用磷酸活化法制备了丁烷吸附用颗粒活性炭,其性能优于进口丁烷颗粒炭,丁烷工作容量达到了12.0 g/100 mL,强度达到96.95 %.就制备过程中的磷酸浓度、磷木比、干燥硬化工艺等因素对丁烷颗粒炭的性能和强度的影响进行了考察,并通过增加成型时和成型后的特殊处理工艺,使得丁烷颗粒炭的性能得到了大大的提高.最后,探讨了丁烷吸附的机理和丁烷颗粒炭必须具备的条件,孔径在1.8～5 nm之间高孔容积的活性炭,其丁烷工作容量高.     

活性炭对甲醛吸附的研究

通过活性炭生产工艺对甲醛吸附的影响实验、活性炭吸附甲醛对比实验及活性炭在室内净化空气应用试验可以看出,研制出的新品种活性炭对甲醛吸附是竹活性炭的4倍、椰壳活性炭的1.5倍,动态吸附甲醛率为90.6%,用于室内净化甲醛达到国家室内空气质量标准(≤0.10 g/m3)。活性炭对甲醛的静态吸附和动态吸附试验表明,在用活性炭净化室内空气时,让室内空气流动,对去除甲醛是有利的。     

硫酸改性对活性炭吸附性能的影响

采用硫酸对活性炭进行改性,探讨硫酸浓度、改性温度对改性活性炭吸附性能的影响。结果表明,随着温度的升高,改性活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈现先升后降的趋势,而苯吸附值和苯酚吸附值总体呈不断下降趋势;随着硫酸浓度的升高,改性活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和苯吸附值呈不断下降的趋势,而苯酚吸附值呈先降后升的趋势。与未改性的活性炭相比,改性活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值均有所降低,苯酚吸附值有所升高,而苯吸附值在一定范围内有所升高。