竹炭对溶液中对硝基苯酚的吸附性能

研究对硝基苯酚在竹炭上的吸附能力以及粒径、吸附pH值、吸附平衡时间、竹炭投加量、吸附温度等因素对竹炭吸附对硝基苯酚的影响.结果表明:10°C下,20.0 g平均粒径为0.106-0.090 mm的竹炭振荡吸附处理1 L初始浓度为50 Mg·L-1的对硝基苯酚水样120 min后,对硝基苯酚最大吸附率可达82.5%,最大吸附量为2.06mg·g-1;竹炭粒径、竹炭投加量、吸附时间等因素对竹炭吸附能力有明显影响;酸性条件下对硝基苯酚的吸附率明显高于中性和碱性条件;升高温度不利于对硝基苯酚在竹炭上的吸附;Freundlich模型能较好地描述对硝基苯酚在竹炭上的吸附过程.     

固化单宁大孔吸附树脂的制备及吸附性能研究

利用Mannich反应将黑荆树单宁固定在氯甲基化聚苯乙烯树脂表面,成功地制备出一种新型固化单宁大孔吸附树脂(MARIT),并通过正交试验得出适宜的合成条件.苯酚在MARIT上的平衡吸附数据符合Freundlich吸附等温方程.利用热力学函数关系计算了等量吸附焓、吸附自由能和吸附熵,等量吸附焓在8.95～13.41 kJ/mol之间,推测吸附过程为氢键吸附.比较MARIT对苯酚的水溶液和环己烷溶液中苯酚的吸附性能,及对溶液中苯酚、间苯二酚和邻硝基苯酚的吸附性能,进一步讨论了MARIT对苯酚吸附时的氢键作用.     

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.     

以浸提兴安落叶松锯末为原料制备高比表面积活性炭

以超声波浸提法提取阿拉伯半乳聚糖后的兴安落叶松锯末为原料,KOH为活化剂,惰性气氛条件下程序升温活化,研制高比表面积活性炭.系统分析了碱料比、活化温度、活化时间、活化剂加入方式与种类、预炭化对活性炭比表面积、碘吸附值和得率的影响.以低温液氮吸附分析了活性炭的比表面积,通过苯酚的等温吸附测试了活性炭的吸附性能.结果表明浸提锯末为制造高比表面积活性炭的适宜原料,在最佳条件500℃预炭化1 h,750℃活化1 h,固体KOH为活化剂,碱料比41(质量比)时制得的活性炭比表面积为2 659.4 m2/g,对苯酚的吸附容量为570 mg/g.     

污泥与杨木屑共热解焦制活性炭及其 废水处理应用

以污泥-杨木屑共热解焦为原料,经KOH化学活化法制备了活性炭。对所得的活性炭进行了表征,结果表明:制得的活性炭以微孔为主,BET比表面积可达551.0 m~2/g,总孔容达0.294 cm~3/g。以苯酚作为含酚废水模型化合物的吸附应用研究表明,当苯酚溶液初始质量浓度为50 mg/L时,活性炭的添加量以1.75 g/L为宜,此时苯酚去除率可达80.6%;实验还发现pH值5的弱酸性对于该活性炭吸附苯酚效果最佳。对实验数据进行关联表明该活性炭吸附苯酚的过程符合准二级动力学模型;且其等温吸附曲线可用Langmuir模型关联。热力学研究表明ΔH~?、ΔS~?均小于零,且ΔG~?介于-0.383～-0.109 J/mol之间,说明此活性炭对苯酚的吸附是自发的、放热的、熵减过程,且以物理吸附为主。     

以浸提兴安落叶松锯末为原料制备高比表面积活性炭

以超声波浸提法提取阿拉伯半乳聚糖后的兴安落叶松锯末为原料，KOH为活化剂。惰性气氛条件下程序升温活化，研制高比表面积活性炭。系统分析了碱料比、活化温度、活化时间、活化剂加入方式与种类、预炭化对活性炭比表面积、碘吸附值和得率的影响。以低温液氮吸附分析了活性炭的比表面积，通过苯酚的等温吸附测试了活性炭的吸附性能。结果表明：浸提锯末为制造高比表面积活性炭的适宜原料，在最佳条件：500℃预炭化1h，750℃活化1h，固体KOH为活化剂。碱料比4：1（质量比）时制得的活性炭比表面积为2659．4m^2／g，对苯酚的吸附容量为570mg／g。     

改性蛭石对对硝基苯酚吸附特性的研究

用溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）对蛭石进行改性,并研究了改性蛭石对水中对硝基苯酚的吸附特性．结果表明：改性蛭石的层间距明显变大,对硝基苯酚的去除率可达90％以上;对硝基苯酚的等温吸附曲线符合Langmuir方程;改性蛭石对对硝基苯酚的吸附既有水相与有机相之间的分配过程,又有物理吸附、静电吸附和离子交换吸附等吸附过程;改性蛭石的脱附率为80％．     

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。     

竹制活性炭自水溶液中吸附镧（Ⅲ）离子的研究

以金竹为原料，分别在富氧和贫氧条件下，采用化学法研制活性炭，并作吸附镧（Ⅲ）离子试验。发现富氧活性炭对镧（Ⅲ）离子的吸附量明显大于贫氧活性炭，且与溶液的ｐＨ密切相关；提出该活性炭吸附无机镧（Ⅲ）离子主要靠静电力，其吸附量取决于炭表面含氧基团的观点，认为富氧条件下研制活性炭是增大无机离子吸附量的重要方法。     

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%。     

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。     

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。     

稻壳与脱硅稻壳活性炭特性及对有机物吸附

以稻壳为原料,同时制备脱硅稻壳,采用ZnCl2-CuCl2复合活化剂制备活性炭,并对所制备的稻壳活性炭(RAC)与脱硅稻壳活性炭(FAC)的孔结构和表面化学性质进行了分析,而后将其应用于对水中有机物的去除,同时研究了其吸附特性。结果表明:所制得的稻壳活性炭比表面积达到了1 924 m2/g,而稻壳经过脱硅处理制得的活性炭比表面积达到了2 433 m2/g。脱硅稻壳表面具有更多种类的官能团存在。稻壳与脱硅稻壳活性炭在碱性条件下有利于品红的吸附,并且适用于高盐度条件下品红的吸附;在初始pH值为7,初始质量浓度为400 mg/L,投加量为0.8 mg/g时,稻壳活性炭和脱硅稻壳活性炭对有机物的吸附量分别达到439和483 mg/g;吸附等温模型符合Langmuir等温式;吸附动力学以及脱附研究显示稻壳与脱硅稻壳活性炭对品红的吸附过程主要由化学吸附控制。     

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。     

氨水改性活性炭及其性能的研究

采用氨水对活性炭进行改性,探讨氨水浓度、改性温度和处理时间对活性炭的吸附值、比表面积和表面化学结构的影响.结果表明,氨水改性对活性炭的孔结构产生破坏,不利于孔隙结构的发达,但氨水改性在活性炭表面引入了碱性基团,有利于苯酚吸附值的提高.随着氨水浓度的提高,活性炭的碘吸附值、比表面积、总孔容积和微孔容积不断下降,亚甲基蓝吸附值呈先降后升的趋势,碱性基团的含量和苯酚吸附值不断提高.     

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。     

活性炭吸附痕量银的研究

在静态、动态吸附条件下，分别选用果壳类净水用活性炭和煤质净水用活性炭对胶片工业废水中的痕量银的吸附行为进行了研究．结果表明，废水中的银浓度可降至＜５０ｐｐｂ，活性炭对银的吸附量达到３～５ｍｇ／ｇ．微孔发达的活性炭更适于吸附废水中的痕量银．随着银液浓度的升高，银液量增大，活性炭吸附能力增加．银液的最佳吸附ｐＨ值是５．     

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。     

竹炭对水溶液中苯酚的吸附作用

以高温下炭化的竹炭为原料,探讨了接触时间、起始浓度、温度等因素对竹炭吸附苯酚的影响。结果表明,随着温度的升高,竹炭对苯酚的吸附量呈现下降的趋势;随着苯酚起始浓度的增加,竹炭对苯酚的吸附量呈现不断上升的趋势,而吸附率呈现下降趋势;通过准一级和准二级速率方程对其吸附过程的动力学进行拟合,得知竹炭对苯酚的吸附符合准二级速率方程。     

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%。