废弃粉状活性炭制备糖液脱色用成型活性炭

为了再生废弃粉状活性炭,将废弃粉状活性炭、煤焦油和聚乙二醇混合搅拌,并经成型、炭化和活化制备成型颗粒活性炭。采用国家标准和氮气吸附法分析测试活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、焦糖脱色率、比表面积和比孔容积等,利用热重分析方法研究废弃粉状活性炭、煤焦油和聚乙二醇3种组分及其混合物的热解特征,考察聚乙二醇的用量、分子量以及活化的温度和时间对成型活性炭吸附能力与孔隙结构的影响。研究结果表明:采用粉状活性炭、煤焦油和聚乙二醇混合成型的热再生方法可以制备出糖液脱色用颗粒活性炭;聚乙二醇添加剂可以显著提高活性炭的亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率,促进中孔的形成,但聚乙二醇分子量的影响不明显;在废弃粉状活性炭与聚乙二醇4000的质量比为6∶1,粉状活性炭与煤焦油的质量比1∶1.6,活化温度和时间分别为900℃和2 h等条件下,可以制备出亚甲基蓝吸附值达205 m L/g和焦糖脱色率达到110%的糖液脱色用成型颗粒活性炭。     

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。     

山楂核制造不定形颗粒活性炭

山楂核在斜板移动床炉中碳化和活化后,经破碎、酸洗、烘干和筛选,制成吸附性能优、强度高的不定形颗粒活性炭,碘吸附值≥1000mg/g,强度≥90%。     

乌桕籽壳制造不定形颗粒活性炭

乌桕籽壳在斜板移动床炉中碳化和活化,然后经破碎、酸洗、烘干和筛选,制成吸附性能优、强度高的不定形颗粒活性炭,碘吸附值≥1000mg/g,强度≥90%。     

文冠果子壳活性炭对Pb~(2+)的吸附及解吸

以废弃的文冠果子壳为原料,通过Zn;Cl2活化法制备活性炭。利用SEM-EDX技术,对文冠果子壳活性炭吸附前后元素组成进行分析。探讨吸附时间、吸附温度、p;H以及Pb~(2+)初始浓度对吸附的影响,考察时间、温度、稀硝酸浓度对解吸的影响,分析其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨吸附机理。研究结果表明:在吸附温度30℃,Pb~(2+)初始浓度0.003;2;mol/L,p;H;5.0,吸附40;min,吸附量最大可达656.54;mg/g;当稀HNO_3浓度0.06mol/L,温度60℃,解吸40;min,解吸率最大可达96.13%;活性炭对Pb~(2+)吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;在303~323;K温度范围内,活性炭吸附Pb~(2+)的吉布斯自由能ΔGo0、焓变ΔHo0、熵变ΔSo0,表明活性炭对Pb~(2+)吸附是一个自发的放热过程。     

万寿菊秸秆活性炭的制备及表征

为了提高万寿菊秸秆的利用价值,解决废弃秸秆污染环境的问题,笔者以万寿菊秸秆为原料、磷酸为活化剂,制备了万寿菊秸秆活性炭;检测分析了酸碳比、活化时间、活化温度对活性炭吸附性能的影响;比较分析了万寿菊秸秆的化学组分。结果表明,当酸碳比为2:1,活化时间为120min,活化温度为400℃,制得的活性炭的碘吸附值为1 145.38mg/g,BET比表面积为1 344.225m~2/g,HK吸附总孔容为0.72cm~3/g,平均孔径为0.59nm,制得的活性炭吸附性能优良。     

水蒸气活化法制备松子壳活性炭的研究

以废弃的松子壳为原料,采用水蒸气活化法制备松子壳活性炭,系统研究了炭化温度、活化温度、活化时间、活化剂用量等关键工艺因素对活性炭产品性能的影响,分析其对碘吸附值和亚甲基蓝吸附性能的影响。结果显示,松子壳活性炭最佳工艺条件为:炭化温度为500℃、活化温度为860℃、活化时间为90 min、水蒸气流量为2.5 m L/min,此时松子壳活性炭得率为26.08%,碘吸附值为1 338 mg/g,亚甲基蓝吸附值为300 mg/g。松子壳活性炭孔径主要集中在3 nm左右,其平均孔径为2.396 nm,BET比表面积为105 2.68 m~2/g,总孔容积为0.630 6 cm~3/g,微孔容积为0.355 8 cm~3/g,占总孔容积的56.43%。     

高比表面积竹质活性炭的制备与性能研究

以竹子为原料、磷酸为活化剂,在不同条件下制备竹基活性炭,考察浸渍比、活化温度、活化时间、升温速率等因素对竹质活性炭产品吸附性能的影响,得到亚甲基蓝吸附值最高达200 mL/g、焦糖脱色率最高达120%的高吸附性能竹质活性炭。研究结果表明最佳工艺条件为:浸渍比3∶1(g∶g),活化温度400℃,升温速率10℃/m in,活化时间40 m in。对所制得的竹质活性炭产品进行扫描电镜(SEM)分析、N2吸附分析,结果表明所制得活性炭具有较高的BET比表面积(2 103 m2/g)和发达的孔结构。     

低温磷酸活化棉秆制备活性炭的研究

以棉秆为原料,活化温度在300～450 ℃之间,研究了低温磷酸活化制备活性炭的可行性,并测定了活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等吸附性能指标;根据氮气吸附等温线分析了活性炭的孔隙结构特征;采用Boehm 滴定方法分析了活性炭的各类表面官能团.结果表明:在磷酸的低温活化过程中,活化温度的升高显著促进了活性炭的比表面积及其对亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率等的吸附能力.在 350 ℃下的低温磷酸活化棉秆能够制备出比表面积达 1 244 m2/g,表面官能团含量高达 10.4 mmol/g,亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率分别达到 190 mL/g 和 100 % 的孔隙结构发达和极性较强的活性炭.     

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。     

制造高性能活性炭的一种方法

提出了一种制造高性能活性炭的方法,考虑了同一工艺条件下,以不同炭种为原料所得到的结果,以及活化剂用量对活性炭吸附性能的影响。测试结果表明,本研究工艺能制造出同时具备高碘值、高亚甲蓝值、孔径分布在２ｎｍ〈１５ｎｍ占５５％以上的高吸附性能活性炭。     

高温自生压活化制备高微孔率活性炭研究

以椰壳、杏核、油茶壳和杉木屑为原料,不外加活化剂,采用高温自生压活化法制备微孔发达的活性炭,研究了反应条件对活性炭孔结构和吸附性能的影响。结果表明,以椰壳原料,在自生压力下选择活化温度900℃并保温6 h,制得的活性炭得率13.8%,微孔率达87.8%,比表面积1 194 m2/g、总孔容积0.528 cm3/g、碘吸附值1 280 mg/g和亚甲基蓝吸附值315 mg/g。自生压活化机理研究表明,木质原料热解产生的水蒸气和二氧化碳形成了良好的混合活化气氛,密闭反应器内产生的自生压力有效促进了气固活化反应的进行,明显提高微孔率。为活性炭生产提供了一种无污染,清洁方便,高得率的新型活化方法。     

磷酸活化碱木糖渣制备高吸附性能活性炭

以碱木糖渣为原料,磷酸为活化剂,经预处理后活化,制备高吸附性能活性炭。考察了不同条件对活性炭吸附性能的影响,并结合N2吸附-脱附等温线对其孔结构进行表征。结果表明,当浸渍比为2.0∶1,预处理温度和时间分别为270℃和60 min,活化温度和时间分别为400℃和90 min时,制得的活性炭得率为36.36%,亚甲基蓝吸附值360 mg/g,碘吸附值1 142 mg/g,焦糖脱色率120%,比表面积1 850.6 m2/g,总孔容积1.48 cm3/g,中孔孔容0.81 cm3/g,平均孔径3.2 nm。     

废弃粉状活性炭制备多孔炭陶瓷及其吸附性能研究

为了实现废弃粉状活性炭的再生与资源化利用,笔者以废弃粉状活性炭为原料,以凹凸棒土为黏结剂,通过混合捏合、挤压成型、干燥烧结制备了多孔炭陶瓷。采用氮气吸附、扫描电子显微镜、X射线衍射表征了多孔炭陶瓷的孔隙结构和形态,测试了多孔炭陶瓷对碘、亚甲基蓝、苯酚和腐殖酸的吸附能力。考察了黏结剂用量、烧结温度和时间对炭陶瓷孔隙结构、吸附性能和强度的影响,分析了多孔炭陶瓷吸附水体中腐殖酸的性能。结果表明,黏结剂用量、煅烧温度和时间均对炭陶瓷的孔隙结构、强度和吸附能力具有较为明显的影响:当黏结剂与原料炭的质量比为1∶4,烧结温度和时间分别为800℃和0.5 h时,可以制备出强度达98%、比表面积和比孔容积分别为607 m2/g和0.720 cm3/g的中孔发达的多孔炭陶瓷。该成型炭陶瓷具有发达的中孔结构,对腐殖酸的平衡吸附量可达193.3 mg/g,显著高于商用的成型活性炭。溶液的p H和吸附温度影响炭陶瓷对腐殖酸的吸附量,在溶液p H为3、吸附温度为45℃时,炭陶瓷表现出较好的腐殖酸吸附能力。     

水蒸气活化制备竹质成型活性炭及其对二硫化碳的吸附性能

竹材是重要的林业可再生资源,以竹材代替木材制备活性炭可节省大量木材。以竹粉为原料,经磷酸活化成型后进行水蒸气二次活化,在不同工艺条件下制备了高吸附性能活性炭。通过碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、N_2吸附-脱附等温线、二硫化碳动态吸附量等对所制活性炭的性能进行表征。结果表明:在磷酸浸渍比1.2∶1、活化时间20 min、活化温度450℃,水蒸气活化温度875℃、活化时间1 h、流量3.0 m L/min条件下,制得的活性炭BET比表面积为1 264.60 m~2/g、总孔容积为1.227 cm~3/g、平均孔径为3.88 nm、碘吸附值为1 452.96 mg/g、亚甲基蓝吸附值为307.5 mg/g、强度为91.76%、得率为30.42%;在动态干燥和30%相对湿度条件下,对二硫化碳的单位质量吸附量分别为0.416和0.390 g/g。活性炭对CS2的吸附能力主要与活性炭的孔结构有关,微孔发达、平均孔径小、碘吸附值高的活性炭更有利于CS2的吸附。由于竹材表观密度相对较低,且受到竹材自身组分的限制,所制活性炭的强度低于椰壳活性炭。     

磷酸法制备活性炭工艺研究

以杉木屑为原料,采用磷酸浸渍在高温下对其进行活化,制备活性炭。探讨温度、保温时间、磷酸浓度对活性炭性能的影响。结果表明,随着温度和保温时间的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和苯吸附值总体呈上升的趋势。随着磷酸浓度的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈先降后升的趋势。在较优的实验工艺下,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和吸苯率分别为330.0 mg·g-1、1 015.7 mg·g-1和59.2%。     

专用活性炭开发

首次通过对活性炭表面化学性能的改性．克服了普通活性炭吸附甲醛弱：采用新的物理方法改变了活性炭物理孔结构,解决了国内外对活性炭改性时的不足,研制出了一种对苯、甲醛、总挥发有机物（TVOC）具有高度吸附性能的新型活性炭。研制并生产出了这种气体吸附的新型专用活性炭,该专用活性炭对苯的吸附率达98％,有机挥发物TVOC吸附率达96％,甲醛吸附量是竹活性炭的4倍、椰壳活性炭的1．5倍。经国家环境分析测试中心和中国测试技术研究院等国家法定检验单位检测,     

竹下脚料制备吸附黄金用活性炭

以竹下脚料为原料,通过正交试验法制取不定形颗粒炭,经检测其强度好,碘吸附值高,优于LY/T1125-1993《提取黄金用颗粒活性炭》标准A类(椰壳原料)指标,可作为椰壳活性炭的替代品用于黄金吸附,为黄金生产提供了新的活性炭品种。     

热解活化法制备微孔发达椰壳活性炭及其吸附性能研究

以椰壳为原料,采用热解活化法制备微孔发达活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭孔结构和吸附性能的影响。实验结果表明:活化温度为900℃,活化时间为4 h,可制得比表面积为994.42 m2/g的微孔发达活性炭,其碘吸附值为1 295 mg/g,亚甲基蓝吸附值为135 mg/g。N2吸附结果表明活性炭的平均孔径在2 nm左右,总孔容积为0.503 9 cm3/g,其中微孔容积为0.430 3 cm3/g,微孔率达85.39%。对该活性炭进行CO2动态吸附实验,CO2饱和吸附容量为56.61 mg/g,在热解活化法制备椰壳过程中,随着活化温度的升高和活化时间的延长,活性炭的得率有不同程度的降低。     

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。