活性炭的Zeta电位对其吸附各种染料规律的影响2．活性炭对阴离子染料酚红的吸附

通过在不同ｐＨ下活性炭吸附阴离子染料酚红规律的研究，发现ｐＨ对活性炭吸附酚红的影响，一方面是ｐＨ不同时活性炭表面ζ电位的带电性不同；另一方面是酚红的溶解度随ｐＨ而变化，这两个因素决定了活性炭对酚红的吸附性能。当ｐＨ小于活性炭的ｐＨ＿ｚｐｃ时活性炭表面ζ电位带正电，随着ｐＨ的降低，ζ电位增加，对阴离子酚红的吸附量随之增大。反之，当ｐＨ大于ｐＨ＿ｚｐｃ时，随着ｐＨ的增大，ζ电位降低以及酚红溶解度的增大，吸附量很快下降直至趋于零。此外还通过活性炭对阴离子染料酚红在不同ｐＨ下的吸附动力学和吸附热大学参数的估算，进一步揭示了活性炭在不同ｐＨ下对酚红的吸附机理。     

微波加热对活性炭表面基团及吸附性能的影响

通过在不同微波功率和作用时间条件下对不同粒径活性炭进行改性，研究了改性前后活性炭的表面基团和元素组成的变化，以及对吸附性能的影响。结果表明：经过微波改性后的活性炭的碘值增加幅度为0.68%-15.92%，微波功率是影响活性炭吸附性能的主要改性因素。活性炭经微波热处理后，酸性基团发生分解，碱性特征增强，表面含氧量减少，是吸附性能改善的主要原因。     

氨气改性活性炭表面含氮官能团的形成与演变

为研究活性炭表面含氮官能团的形成与演变规律,以硝酸氧化预处理后的水蒸气活化椰壳活性炭(ACO)为原料,在300~1 000℃范围内采用了3种模式进行氨气改性,制得含有各类含氮官能团的改性活性炭。采用元素分析法、Boehm滴定法和X射线光电子能谱(XPS)技术分析了活性炭的元素含量、酸碱性和表面含氮官能团种类。结果表明:在改性温度700℃之前的氨气改性过程中,活性炭表面含氮官能团主要来源于表面含氧官能团与氨气的结合所形成酰胺、酰亚胺和内酰胺等氮氧型(N-X),以及部分氨气与碳原子直接结合形成的吡啶型(N-6)和吡咯型(N-5)等含氮官能团;当氨气处理温度达到800℃时,炭表面的含氮基团主要来源于氨气与炭表面的碳原子直接结合形成的N-6、N-5和季氮型(N-Q)含氮官能团。在热处理温度升高过程中,N-X逐渐转变为N-6、N-5和N-Q含氮官能团;当温度大于800℃时,N-6、N-5含氮基团能逐渐转化为N-Q含氮官能团。氨气改性温度达到800℃之前,活性炭表面没有形成N-Q官能团。     

表面改性活性炭对苯酚及苯磺酸吸附的研究

用稀硝酸和氢气对活性炭试样进行了表面改性处理。测定试样的孔隙性能、表面化学性能，以及试样对苯酚、苯磺酸水溶液的吸附等温线得知，经表面改性处理后，活性炭的孔隙性能无明显变化，而表面化学性能及对苯酚和苯磺酸的吸附等温线却发生了显著变化．从而说明了活性炭表面化学性质对吸附的影响。     

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。     

硝酸改性对活性炭吸附性能的影响

采用硝酸对活性炭进行改性,探讨硝酸浓度、改性温度和时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,硝酸改性过程中活性炭的孔隙结构被破坏的同时也不断生成新的孔隙,随着温度的升高和处理时间的延长,改性活性炭的吸附性能总体呈先升后降的趋势。在本实验条件下硝酸改性活性炭的较佳工艺为:温度20℃,硝酸质量分数20%,处理时间16 h;制得的改性活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值和吸苯率分别为165 mg.g-1、762 mg.g-1、187.2 mg.g-1和42.6%。     

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。     

硝酸改性活性炭对甲醛吸附性能影响的研究

指出了甲醛是室内挥发性有机污染物之一,目前对甲醛的吸收去除有多种方法,但在研究硝酸改性活性炭吸附甲醛方面还不多。主要研究了硝酸改性活性炭对甲醛吸附性能的影响,同时考虑硝酸浓度、浸渍比、浸泡时间和浸泡温度等因素,采用正交实验进行了分析。结果表明:硝酸氧化制备活性炭对其吸附效果影响最大的因素是氧化温度和浸渍比,其次是氧化时间和硝酸浓度。     

活性炭对离子液体的吸附研究

为提高离子液体利用率,降低其对环境造成的危害,研究了活性炭对离子液体1,3-二烯丙基-2-乙基咪唑醋酸盐的吸附效果,确定了活性炭用量、离子液体初始浓度、吸附温度、吸附时间等条件对吸附的影响,分析了无机盐硫酸钠的添加对吸附过程的影响,吸附结束后使用丙酮进行解吸再生。采用UV、FT-IR和1H NMR对吸附前后离子液体进行表征。结果表明,活性炭质量浓度8 g/L,温度30℃,吸附时间120 min条件下,活性炭对质量浓度为80 mg/L的1,3-二烯丙基-2-乙基咪唑醋酸盐水溶液的吸附效果最佳,无机盐硫酸钠的加入有利于活性炭对离子液体的吸附,使用硫酸钠后,活性炭对离子液体的吸附率可达99%以上,回收率可达93%,且再生后离子液体化学结构未发生变化。本研究结果可为离子液体工业化及回收利用提供依据。     

椰壳活性炭孔结构对肌酐吸附性能影响及吸附动力学研究

考察了具有不同孔结构的椰壳活性炭对肌酐(CR)的吸附性能,研究了比表面积、孔径分布与肌酐吸附性能的关系,采用准一级、准二级和颗粒内扩散动力学模型对吸附数据拟合处理,确定了模型参数。试验结果表明:1~2.5 nm的微孔对肌酐吸附有利,平均孔径在2.2 nm附近的椰壳活性炭肌酐吸附量为104 mg/g;活性炭对肌酐的吸附能力取决于比表面积,总孔容,微孔率的共同作用。颗粒内扩散吸附并不是唯一的速率控制过程,椰壳活性炭对肌酐的吸附过程更符合准二级动力学模型t/qt=1/k2q2e+t/qe,相关系数均在0.99以上,表明吸附过程存在化学吸附。     

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。     

木屑含水率对磷酸法木质活性炭吸附能力的影响

以木屑为原料磷酸法生产活性炭的工艺中,原料木屑的含水率随着收购批次和地点的不同,变化很大。由于木屑干燥工艺是相对稳定的,湿木屑含水率的变化,直接导致干燥后木屑含水率的差异。木屑含水率的变化,在相同的配比下,也会导致活性炭产品性能的变化。     

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%。     

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...     

工况条件对活性炭吸附-脱附CS_2的影响

CS_2是一种典型的工业化学毒物,对人体和环境危害极大,目前常用去除方法为活性炭吸附。笔者采用动态吸附装置研究活性炭对CS_2吸附-脱附性能,考察温度、气体流速、CS_2浓度和气流湿度对活性炭吸附-脱附CS_2的影响。结果表明:活性炭对CS_2吸附量和残存量随着吸附温度的升高而降低。当流速小于625 mL/min,随着流速的增加,活性炭对CS_2吸附量增加,残存量降低;当流速大于625 mL/min,随着流速的增加,活性炭对CS_2的吸附量降低,残存量增加。活性炭对CS_2吸附量随着CS_2质量浓度增加而增加。但当CS_2质量浓度小于1 643 mg/m~3时,随着质量浓度的增加,残存量增加;当CS_2质量浓度大于1 643 mg/m~3,随着质量浓度的增加,残存量降低。随着湿度的增加,活性炭对CS_2吸附量降低,残存量增加。综合上述研究结果可以得出:吸附温度、气体流速、CS_2浓度和湿度等工况条件对活性炭CS_2吸附量和残存量均有较大影响,其中CS_2浓度对吸附的影响最大,而脱附残存量主要与吸附温度和CS_2浓度有关。为实现活性炭高效吸附和脱附,最佳工艺条件为:干燥状态下,吸附温度25℃,流速小于625 mL/min, CS_2质量浓度为1 643 mg/m~3。     

活性炭的Zeta电位对其吸附各种染料规律的影响：2.活性炭对阴…

通过在不同ｐＨ下活性炭吸附阴离子染料酚红规律的研究，发现ｐＨ对活性炭吸附酚红的影响，一方面是ｐＨ不同时活性炭表面ζ电位带电性不同；另一方面是酚红的溶解度随ｐＨ而变化，这两个因素决定了活性炭对酚红的吸附性能。当ｐＨ小于活性炭的ｐＨｚｐｃ时活性炭表面ζ电位带正电，随着ｐＨ的降低，ζ电位增加，对阴离子酚红的吸附量随之增大。反之，当ｐＨ大于ｐＨｚｐｃ时，随着ｐＨ的增大，ζ电位降低以及酚红溶解度的增大，吸附     

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。     

木质颗粒活性炭的孔结构对丁烷吸附性能的影响研究

对5种不同工艺制备的杉木颗粒活性炭的丁烷活性、丁烷工作容量、丁烷持附性与孔结构之间的关系进行了研究。结果表明:丁烷吸附性能与活性炭样品的比表面积、孔容积和孔径分布有着密切联系。对丁烷活性起作用的孔主要集中在1.16～2.00 nm;对丁烷工作容量有显著影响的孔径介于2.0～4.0 nm;对丁烷持附性影响最大的孔分布在0.5～1.0 nm。大孔对整个吸附过程没有什么显著影响,只是作为丁烷分子进入中孔、微孔的输送通道。