沙柳活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线研究

为了提高沙柳的利用价值,获得一种成本低、性能好的活性炭,采用化学活化法,使用3种不同的活化剂制备沙柳活性炭,并研究其对亚甲基蓝溶液的吸附性能,探讨了活化温度、时间和p H值对亚甲基蓝吸附的影响,重点研究了不同活化剂制备沙柳活性炭的工艺条件以及沙柳活性炭吸附亚甲基蓝溶液的吸附等温线和吸附动力学曲线。研究结果表明:不同活化剂制备的活性炭其对亚甲基蓝的吸附量不同,其中氢氧化钾为活化剂时吸附量最大(519.63 mg/g),磷酸次之(347.13 mg/g),氯化锌最小(323.45 mg/g)。沙柳活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为符合二级反应速率方程所描述的规律和Langmuir吸附等温式,p H值和温度的升高有利于吸附的进行。     

羧甲基壳聚糖改性污泥吸附剂的制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

采用天然来源的羧甲基壳聚糖(CMC)负载至经碳化法处理得到的污泥吸附剂(SSA)表面,制备了具高效去除染料亚甲基蓝(MB)的吸附剂(CMC-SSA).考察了CMC-SSA对MB的吸附动力学与热力学研究,以及pH值对吸附效能影响.结果表明:SSA经过改性后,CMC-SSA的吸附性能大大增强;并且结合比表面积与孔结构、FT...     

磷酸活化法活性炭性质对亚甲基蓝吸附能力的影响

在空气、氮气和水蒸气3种气氛下,以杉木为原料分别制备了4种磷酸活化法活性炭。考察了活性炭的表面官能团和孔隙结构对亚甲基蓝吸附能力的影响。根据氮气吸附等温线分析了活性炭的孔隙结构,采用Boehm酸碱滴定方法测定了活性炭的表面官能团含量,并测定了活性炭的亚甲基蓝吸附等温线。结果表明:活性炭的孔隙越发达,其亚甲基蓝吸附能力越强。提高活性炭的表面官能团含量,一方面有利于亚甲基蓝分子以更紧密的排列方式被活性炭所吸附,促进吸附;另一方面,对活性炭中吸附亚甲基蓝分子有效的孔隙可能产生屏蔽作用,不利于吸附。当活性炭的表面官能团含量提高时,对于中孔发达的活性炭,前者占优势,亚甲基蓝吸附量增加;而对于微孔活性炭,后者则占优势,亚甲基蓝吸附量减少。     

大豆蛋白基复合凝胶球对亚甲基蓝的吸附研究

以绿色天然高分子大豆蛋白和海藻酸钠为原料,采用双交联技术,制备了大豆蛋白基复合凝胶球。采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、Zeta电位分析、傅立叶变换红外光普(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)表征了大豆蛋白基复合凝胶球组成和微观结构,并进一步研究了其对亚甲基蓝染料吸附性能。结果表明:大豆蛋白基复合凝胶球为多孔纳米结构,凝胶球表面Zeta电位随溶液环境pH值升高降低,弱碱性环境(pH=8)有利于吸附带正电荷亚甲基蓝染料分子。大豆蛋白基复合凝胶球对亚甲基蓝具有优良的吸附能力,最大脱除效率可达91%,吸附行为符合准二级动力学模型和langmuir等温吸附模型。Langmuir吸附模型计算出的最大吸附容量可达596 mg/g。大豆蛋白基复合凝胶球表现出良好的再生循环使用性能。     

亚甲基蓝吸附值用活性炭标准样品的研制

制备活性炭吸附性能标准样品,对于规范产品应用市场,减少应用和生产企业的产品性能测定误差,尤其对于提高和确定活性炭的质量检测水平和产品仲裁均有积极作用.本文主要论述了亚甲基蓝吸附值用活性炭标准样品的研究过程,以及性能指标的可信性和稳定性研究.研制结果表明,该活性炭标准样品的均匀性、稳定性良好.该批次的标准活性炭的定值为:亚甲基蓝吸附值的标准值为 225 mg/g(滤液吸光度0.053);滤液吸光度的标准不确定度(U)0.009;扩展不确定度(置信水平为 95 %)0.018;采用每袋 5 g 标准样品包装并密闭保存,15个月内标准样品质量稳定性好,对分析数据进行Grubb's检验,置信度在 95 % 以上.     

生物炭对废水中氮磷的吸附效果研究

指出了我国地下水、地表水富营养化情况严重,而造成水体富营养化的主要原因是氮磷污染,其常用的去除方法是吸附法。而我国化肥利用率低下,在施用过程中也多存在不合理的现象,氮肥磷肥的流失率很高,极容易造成地下水、地表水氮磷污染的环境问题。且我国农业废弃物秸秆的产量较大,并且仍存在露天焚烧的情况,不仅污染大气环境,加剧温室效应,也是资源的浪费。以小麦秸秆、玉米秸秆为原料在一定条件下制备成生物炭为基础,探讨了不同类型生物炭对水体中氮磷的吸附性能,并分析了其实际应用价值。     

稀酸稀碱洗脱处理对生物炭结构及吸附四环素性能的影响

生物炭制备过程中部分无机灰分以及热解副产物会附着在生物炭的表面,这些被附着的灰分及热解副产物会随生物炭一起进入环境中,由于其性质较活跃,在环境中易发生变化,会在一定程度上影响生物炭的结构及其对污染物的吸附行为.以稀酸、稀碱两种溶液作为洗脱剂,对纤维板生物炭进行洗脱处理以去除灰分及热解副产物.通过对比洗脱前后生物炭的元素...     

酸洗处理对生物炭性质及其吸附生物油的影响

为了研究酸洗处理对生物炭性质的影响及其对生物油浆体系中生物炭吸附生物油的影响,笔者采用HCl酸洗处理,分别制备了对松木原料酸洗和对热解炭化料酸洗的生物炭,同时在相同的热解条件下制备了仅水洗处理的生物炭作为实验对照。采用傅里叶红外光谱、比表面积及孔径分析、X射线衍射、拉曼光谱等手段对上述3种生物炭进行表征,并利用3种生物炭吸附生物油,利用气相色谱-质谱联用分析被不同生物炭样品吸附的生物油的成分差别。实验结果表明,松木原料酸洗对热解炭的性质影响更大,炭表面的C=O和C—O含量增加,比表面积也更大,而晶体结构和石墨化程度变化不大。3种生物炭均对生物油有较好的吸附性能,对糖类、酚类、酸类、酮类、醛类都有较强的吸附力。由于酸洗预处理松木原料的生物炭具有较高含量的C=O和C—O、较大的比表面积,对生物油有更高的吸附能力,也对生物油中酸类、酮类的吸附选择性更好。生物炭能够通过氢键和静电作用吸附易促进结焦的酸类、酮类,通过π-π相互作用吸附易结焦的酚类,有利于抑制生物油浆的结焦,推动生物油浆的广泛应用。     

氧化镁负载的油茶壳基生物炭的制备及其吸附镉性能研究

重金属污染,尤其是废水中的镉污染,是环境和人类关注的重点,吸附是解决水体镉污染的有效手段。本文以油茶壳为碳源,氯化镁为活化剂,在500~700℃氮气气氛下制备了负载氧化镁的油茶壳基生物炭(MgO@AC-x,x为炭化温度),通过静态吸附实验研究了其对水中Cd^2+的最佳吸附条件。结果表明:室温下,pH为6时,初始Cd2+质量浓度为100mg·L^-1,吸附剂加入量为1g·L^-1,吸附时间为180min时,MgO@AC-500对Cd^2+的去除率98.78%。根据Langmuir热力学模型拟合,MgO@AC-500对Cd^2+的最大吸附量为913mg·g^-1。经6次循环后,MgO@AC-500对Cd^2+的吸附量下降了16.53%,生物炭具有良好的循环再生性能。该研究为农林废弃物资源化用于废水中重金属处理提供理论依据和技术支撑。     

反应条件对城市污泥热解生物炭理化性质及其吸附能力影响

为了考察不同温度和反应气氛对于污泥生物炭理化性质以及吸附能力的影响,在500、600、700和800℃以及9％含氧氮气烘焙至270℃耦合热解和纯氮气直接热解的条件下对污泥进行热解,将得到的污泥生物炭进行表征、燃烧行为分析以及对Pb2+进行吸附.结果表明:热解温度是影响污泥生物炭理化性质的主要原因,随着热解温度升高,污泥...     

不同植物基生物炭对NH4+及Cd(Ⅱ)的吸附特性

[目的]为解决水体富营养化、重金属镉污染的问题,选取3种不同植物基生物炭(木炭、竹炭、谷壳炭)作为吸附剂探究其对水溶液中NH4+和Cd(II)的吸附性能和机理.[方法]运用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射光谱(XRD)等技术手段对3种植物基生物炭进行表征,分析了其理化结构特性.同时采用单因...     

不同炭吸附材料对溶液中Hg^2＋的吸附性能比较

比较不同炭吸附材料：木炭、竹炭、改性木炭和改性竹炭对溶液中汞（Ⅱ）的吸附性能。研究了pH值、吸附剂用量、吸附平衡时间等因素对吸附量的影响。动力学研究表明：它们对汞（Ⅱ）的吸附均可用准一级动力学方程描述；并测定不同炭对汞（Ⅱ）吸附的表观速率常数。研究表明Freundlich等温吸附模型能较好的描述吸附过程。以中国饮用水标准中汞的限值0．001mg／L为标准，研究一定浓度及一定量含汞废水处理时，所需吸附剂投料量的估算方法和试验验证结果，结果表明：控制合适的吸附条件，竹炭能较完全有效的除去废水中的汞。     

云杉灰分中矿质元素的测定及对亚甲基蓝的吸附研究

以云杉不同光照强度的树冠枝条针叶和老针叶为试样,研究灰分中矿质元素的种类与分布特点和对亚甲基蓝的吸附,结果表明,阳面针叶中的矿质元素含量高于阴面,且K和Ca元素的含量高于Mg和Fe元素;老叶的矿质元素含量高于新叶,同样K和Ca元素的含量高于Mg和Fe元素。灰分在紫外可见光波长为650nm处时,亚甲基蓝的吸光度值最大;吸附平衡时间为70 min;0.4 g灰分为最佳用量;90℃时达到吸附平衡;在酸性范围内,随pH值增大,吸附力下降,碱性条件下则相反。     

基于不同质量牡蛎壳改性的花生壳生物炭吸附磷研究

由于过量磷肥的施用、大量含磷生活、工业废水的排放,水体富营养化现象日益严重,需要经济有效的方式去除磷元素。而牡蛎壳和花生壳均为生物质废弃物,可通过二次利用来制备牡蛎壳改性花生壳生物炭。采用添加牡蛎壳的方法对花生壳生物炭进行了改性实验,探讨了不同牡蛎壳对花生壳生物炭吸附磷效能的影响。结果表明：牡蛎壳改性的花生壳生物炭显著提高了对磷的吸附效果,而且牡蛎壳与花生壳质量之比越大,改性后的花生壳生物炭对水体中磷的吸附量也越增大。     

牡蛎壳改性花生壳生物炭吸附去除水体中的磷

基于牡蛎壳富含碳酸钙成分,采用800℃高温改性方法制备牡蛎壳改性花生壳生物炭,考察了其对溶液中磷的吸附性能.实验结果表明:牡蛎壳改性后的花生壳生物炭对磷的吸附量显著高于未改性的花生壳生物炭.溶液初始磷浓度为200 mg/L,添加0.02g的生物炭,在25℃下反应48h后,牡蛎壳改性花生壳生物炭磷吸附容量为197.3mg...     

生物炭复合材料处理水体重金属的研究进展

生物炭具有较大的比表面积和发达的孔隙结构,表面含有大量官能团,这些特性使得生物炭在水体污染物的处理方面具有强大的发展前景。近年来,越来越多的学者开始研究生物炭复合材料的制备,利用物理、化学方法对生物炭进行改性,提高吸附材料对水体中的重金属的吸附性能。对生物炭的特性、复合材料的改性方法以及其对重金属的吸附机理等进行综述,并提出了生物炭吸附材料未来的研究方向,应该开展重金属复合污染的研究,以期为生物炭材料的大规模应用提供参考。     

生物炭及炭基肥对土壤理化性质的影响

基于探明生物炭及炭基肥对土壤理化性质的影响,采用田间小区进行了试验,设6个处理,3次重复,小区面积27m2,长7.5m ,宽3.6m ,行距0.6m ,小区之间间隔50～60cm ,采用随机区组排列.结果表明 :①增加土壤孔隙度 ,使土壤贮热增多 ,从而增加土壤表层温度 ,进而提高种子的出苗率 ;②改善土壤pH值 ,提高酸性土壤的pH值;③增加土壤养分 ,显著提高土壤有机质含量.     

太阳光对生物炭性能的影响:增强表面活性

生物炭是缓解环境和农业问题的重要生物质材料。室外环境（包括太阳辐射）对生物炭化学结构具有较大影响,从而影响到生物炭户外应用功能。本文通过对生物炭加速光老化,研究光辐射对其物理化学性能的动态影响。研究发现,光辐射400 h后,生物炭物理化学性能发生了明显的变化,生物炭C、N含量呈现下降趋势,而O含量呈现上升趋势;生物炭O/C比值（元素分析）、C₄和O₂含量平均增长了17.04%、13.88%和86.63%。上述结果表明在光老化过程中生物炭经历了一系列的光氧化过程,含氧官能团增加有利于改良生物炭表面活性,从而提高生物炭在土壤改良、污染物降解处理和污水吸附处理等方面的能力。     

落叶松基氮掺杂泡沫炭的制备及其CO2吸附性能研究

以落叶松木屑为原料,尿素为氮源,采用苯酚液化-物理发泡-活化工艺制备了落叶松基氮掺杂泡沫炭.通过SEM、XRD、XPS、TG和N2吸附-脱附等温线对材料的形貌、表面化学性质和孔结构进行表征,并测试了材料的CO2吸附容量和CO2/N2吸附选择性,考察了氮掺杂量及活化温度对CO2吸附性能的影响.研究结果表明:泡沫炭材料具有...     

金属离子催化臭氧降解甲基蓝染料的试验研究

以甲基蓝为目标污染物,在常规臭氧氧化体系中引入了废水中常见的金属离子,如Fe2+、Cu2+、Mn2+,形成均相臭氧催化体系进行试验,结果表明:能提高臭氧的氧化降解效率。在初始甲基蓝浓度为40mg/L,pH值为4～6的条件下,Fe2+、Mn2+和Cu2+3种离子的最佳投加量分别为0.1mg/L、0.5mg/L和1.0mg/L,3种离子的催化能力顺序为Fe2+≈Mn2+﹥Cu2+。