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。     

降解木基多孔炭材料的制备及其性能研究

为得到电化学性能优良的超级电容器电极材料,以廉价易得的蘑菇培养基废料降解木为碳源,KOH为活化剂,经水热炭化和高温活化在不同炭化样品与KOH质量比(炭碱比,1:1、1:2和1:3)下制备三维多孔炭材料(PC-1、PC-2和PC-3).通过SEM、TEM、N2吸附-脱附、XPS、XRD、拉曼光谱等测试手段进行表征,结果表...     

由粉状活性炭制备球形颗粒活性炭的研究

活性炭是一种重要的工业吸着剂,目前,我国活性炭分粉状和颗粒两大类型.由于粉状活性炭原料来源广、工艺简单、产量较大.但近几年来,随着现代工业的发展以及大气污染、水质污浊等方面原因,对颗粒活性炭的需要量增长.通常,颗粒炭的生产是原料粉碎、成型、炭化、活化而制得,工艺繁杂.为此,本试验就粉状活性炭与一定量的粘结剂直接制成颗粒活性炭进行了初步的研究.通过对粘结剂种类和配比的选择,制备的颗粒炭吸附性能和球磨强度等均能达到历来颗粒炭的指标要求.     

硝酸改性沙柳纤维状活性炭的制备及其吸附性能研究

研究了硝酸改性沙柳纤维状活性炭对油的吸附能力。通过单因素试验探讨了浸渍浓度、浸渍比、浸渍时间三个因素对其吸油能力的影响,并使用SEM和BET表征了改性前后沙柳纤维状活性炭的形貌及孔结构变化,确定了优化改性工艺。结果表明:当硝酸溶液的浓度为70%,浸渍比为1∶30,浸渍时间为36 h时,所制备沙柳纤维状活性炭的性能最好,其吸附量达到7.88 g/g,是未改性沙柳纤维状活性炭吸油量的1.38倍。     

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...     

载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl₂,经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl₂质量分数为0.3%、 0.4%、 0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC₃、AC₄、AC₅和AC₇。通过扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明：改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu₂O形式存在,随着浸渍CuCl₂质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC₅的微孔比表面积为733.20 m²/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC₅对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸...     

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。     

利用废弃石榴皮制备活性炭的研究

以废弃石榴皮为原料,以氯化锌为活化剂,通过高温碳化制备了石榴皮活性炭。根据石榴皮活性炭对亚甲基蓝的吸附效果评价产品质量,优化碳化时间、碳化温度得到高收取率和高吸附率的石榴皮活性炭产品生产工艺。以期为废弃石榴皮的利用提供基础研究数据。     

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。     

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。     

废弃混凝土制备再生骨料及其性能研究

着重进行了废弃混凝土生产再生粗骨料和再生细骨料的试验,测定了其相关基本性能,试验结果表明:再生骨料的基本性能与天然骨料相比存在着一定的差异,这是由于再生骨料的表面有包裹着约为30％左右的水泥砂浆,导致再生骨料的表面粗糙、棱角较多,使得再生骨料的空隙率大、坚固性差、压碎指标值较高,这些特点会影响再生骨料混凝土的强度和耐久性;但是再生骨料表面粗糙,针片状含量较小,吸水率大,这些特点会使再生骨料与新的水泥砂浆有良好的黏结性,对于再生混凝土的成型有一定的积极作用.     

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.     

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。     

生物质成型炭的制备及其性能研究

以生物质炭粉为原料制备成型炭燃料,考察了黏结剂种类、用量以及热处理温度对成型炭性能的影响.结果表明:羧甲基纤维素用作黏结剂制备得到的成型炭性能优于以淀粉为黏结剂制备的成型炭,并且得到最优的工艺条件为黏结剂添加量为6％,在200℃下热处理1h.测定了制备得到的成型炭的理化性能,其固定碳质量分数可达到88.95％,热值为30.6 kJ/g,强度为99.83％.     

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...     

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。     

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。