高导热系数活性炭的制备及其性能

基于传统的活性炭导热系数低,在脱附过程中容易产生局部过热现象,导致燃烧降低再生效率等问题,文章采用了在核桃壳原料中掺杂膨胀石墨制备高导热系数复合活性炭,分别考察了活化温度、活化时间、活化剂用量及膨胀石墨用量等不同工艺参数对活性炭结构性能的影响,对活性炭的比表面积、总孔容等进行了表征,结果表明:高导热系数活性炭的导热系数比普通活性炭提高了6倍。其直接热脱附床层温度低于实验室制备的普通活性炭25℃,同时,其甲苯脱附活化能为50.81 kJ/mol,低于在商业活性炭上的脱附活化能(68.01 kJ/mol)25%以上。保持良好的吸附性能的同时又具有很好的再生脱附效果,在活性炭脱附再生方面具有广泛的应用前景。     

乙二酸和苯甲酸在活性炭上的脱附行为

低挥发性有机酸不仅自身污染环境而且显著促进颗粒污染物形成,对其吸脱附性能的研究有助于这类物质的控制。采用程序升温脱附(TPD)技术对乙二酸、苯甲酸在活性炭(AC)上的脱附行为进行了研究。结果表明,吸附主要发生在粗微孔(0.7~2 nm)、细微孔(<0.7 nm)中,对应TPD曲线中的吸附位Ⅰ、Ⅱ。粗微孔对乙二酸、苯甲酸的脱附活化能为101.63、112.43 kJ·mol^-1,吸附量均大于总吸附量的91%。细微孔对乙二酸、苯甲酸的脱附活化能为118.01、130.87 kJ·mol^-1,吸附量均小于总吸附量的9%。细微孔吸附强度高于粗微孔,但吸附量远低于粗微孔,因为细微孔对吸附质的迁移阻力较大,仅少量吸附质能进入细微孔中。苯甲酸在迁移中受到阻力较乙二酸大,在细微孔中吸附量更小,表现为分子筛分作用。     

介孔二氧化钛固载γ-谷氨酰转肽酶的制备及性质

γ-谷氨酰转肽酶（GGT）在临床诊断和生物催化方面具有重要的应用价值。本文以介孔氧化钛晶须为载体进行GGT的固定化,考察了载体结构特性、吸附时间和给酶量对固定化效果的影响,并对固定化酶的催化特性及其稳定性进行了研究。结果显示,以最可几孔径为30 nm的介孔TiO₂为载体,载体载酶量可达5.07mg·g^-1。在给酶量为18.99 U·g^-1时,经室温吸附2.5 h,固定化酶活性回收率可达73.05%。固定化酶的pH稳定性和热稳定性均显著优于游离酶,在4℃下保温贮藏60 d、转化22个批次后,固定化酶活力仍可保持初始值的71.30%。经测定,游离酶和固定化酶的米氏常数K_m分别为0.79 mmol·L^-1和1.05 mmol·L^-1,酰基化反应活化能分别为13.59 kJ·mol^-1和15.42 kJ·mol^-1;固定化GGT的失活反应活化能E_d为92.80 kJ·mol-1,相比于游离酶（49.61 kJ·mol^-1）有明显的增加。     

活性炭微波脱附再生研究

由于微波的加热优势,微波加热被广泛的应用于活性炭再生中。从废弃物资源化再利用和脱附技术的角度,重点介绍了微波再生技术的优点,分析了活性炭微波再生技术的研究现状,展望了活性炭微波再生的研究方向。     

吸附挥发性有机化合物树脂的高效微波再生过程

主要研究应用微波辐射再生高聚物吸附树脂.论述了微波加热的优点和微波脱附的原理,以乙醇为吸附质研究了吸附和微波辐射再生吸附剂过程.进行了正流微波辐射脱附和逆流微波辐射脱附实验,测定了微波脱附流出曲线和床层的温升曲线,并与传统的热脱附流出曲线和在不同加热速率下得到的床层温升曲线进行比较.实验结果表明：微波脱附比热脱附脱附速度更快,效率更高;高聚物吸附树脂类吸附剂对微波是半透明的,它对微波的吸收能力随着温度的升高而下降,因此,在微波辐射下,吸附剂床层吸收微波的能力也随着床层温度的升高和吸附质的脱附而减弱,床层最终温度不超过84℃,可使吸附剂的结构和性能不会被破坏和受影响,这有利于吸附剂的循环使用.微波在脱附和吸附剂再生中有很好的应用前景.     

微波辐射强化再生技术:一种环保节能型吸附剂再生技术

微波辐射强化脱附作为一种环保节能的吸附剂再生技术受到了越来越多的关注。文章介绍了微波辐射强化脱附技术的原理、综述了国内外微波再生吸附剂的研究进展、总结了实现微波脱附技术大规模工业化应用存在的关健问题,并展望了微波脱附再生技术未来的发展方向和趋势。只有尽快开发微波适用型吸附材料和设计大型的微波加热器件,才能更好地将微波辐射强化脱附技术工业化。     

炼油废水活性炭纤维快速脱附技术研究

对吸附剂吸附平衡状态的分析表明活性炭纤维具有特殊的孔结构和表面性质,这种性质决定可对其进行快速脱附再生。以炼油污水为吸附对象,进行了活性炭纤维的过热蒸汽再生、电流加热再生、电加热再生、微波再生等技术研究,结果表明：电流加热、电加热、微波方法均能达到快速脱附再生的目的,并具有良好的应用前景。     

苯在改性活性炭上的脱附活化能

采用浸渍法制备了KH560/改性活性炭、1706/改性活性炭和A172/改性活性炭等3种活性炭,并利用程序升温脱附技术测定了苯在这3种改性活性炭上的脱附活化能. 结果表明,苯在经改性的活性炭上的脱附活化能均大于其在未改性活性炭上的脱附活化能,表明用有机硅烷改性活性炭可以提高其对苯的吸附能力. IGC分析结果表明,经硅烷改性的活性炭的特殊作用吸附自由能DGs均小于原始活性炭的DGs,这4种活性炭表面与苯的特殊作用吸附自由能DGs大小顺序与苯在这些活性炭上的脱附活化能大小顺序正好相反,这表明DGs越小,吸附质与活性炭表面形成的吸附越牢固,吸附质从其表面脱附所需的活化能越大.     

金属离子改性活性炭对二氯甲烷脱附活化能的影响

主要研究了金属离子改性活性炭对二氯甲烷脱附活化能的影响。通过浸渍法分别将6种不同金属离子负载在活性炭表面，采用ASAP 2010M测定该系列改性活性炭的孔径分布和比表面积，利用程序升温脱附技术测定了二氯甲烷在系列改性活性炭上的脱附活化能，应用软硬酸碱理论分析和讨论了活性炭表面负载不同金属离子对二氯甲烷脱附活化能的影响。结果表明，二氯甲烷在Al(Ⅲ)/SY-6AC、Li(Ⅰ)/SY-6AC、Mg(Ⅱ)/SY-6AC、Fe(Ⅲ)/SY-6AC和Ca(Ⅱ)/SY-6AC的脱附活化能高于其在原始活性炭上的脱附活化能，而它在 Ag(Ⅰ)/SY-6AC的脱附活化能低于在原始活性炭上的脱附活化能。根据软硬酸碱理论分类，二氯甲烷属硬碱,当活性炭表面分别负载了硬酸类金属离子Al³⁺、Li⁺、Mg²⁺、Fe³⁺和Ca²⁺，则增大了表面局部硬酸度，提高了对二氯甲烷的吸附能力; Ag⁺ 属软酸，当活性炭表面负载了Ag⁺，则降低了活性炭表面局部硬酸度，从而降低了对二氯甲烷的吸附能力。     

二种估算苯酚在改性活性炭上脱附活化能模型

应用程序升温吸附(TPD)技术分别测定了苯酚在空白活性炭以及负载Fe3+,Ag+的活性炭上TPD曲线,并采用理想TPD模型和改进的TPD模型估算苯酚在这些吸附材料上的脱附活化能,讨论了吸附材料表面负载Fe3+,Ag+对苯酚脱附活化能的影响。结果表明:采用改进的TPD模型估算得到的脱附活化能要低于理想TPD模型估算得到的活化能4.9%—5.9%,这是由于理想TPD模型忽略了脱附过程中可能出现的吸附质被再吸附现象。苯酚从负载硬酸Fe3+活性炭表面上脱附活化能大于其从原始活性炭表面脱附的活化能,而它从负载属于软酸的Ag+的活性炭表面上脱附所需的活化能小于其从空白活性炭表面脱附的活化能。     

载乙醇活性炭真空微波解吸实验研究

针对酒精工业中产生的淡酒液用活性炭吸附-真空微波解吸方法回收其中可利用的乙醇。设计了载乙醇活性炭真空微波解吸试验流程。用活性炭对水中低浓度的乙醇进行吸附,饱和后在真空条件下用微波辐照解吸。实验结果表明:载乙醇活性炭在真空微波系统中100 s后基本解吸完全;微波功率对乙醇出口浓度曲线影响较大;再生后活性炭的损耗率低于5%。低浓度乙醇水溶液经多次活性炭吸附-真空微波解吸循环后,乙醇浓度可提纯至98%以上。     

微波辐照下载乙醇活性炭的解吸研究

用颗粒活性炭吸附水中低浓度的乙醇,饱和后在氮气氛围中用微波辐照解吸,以实现乙醇的回收和活性炭的再生。研究了吸附过程及解吸过程的影响因素及规律,探索了将微波作为载乙醇活性炭解吸热源的可行性,并进行了工艺条件优化。研究测定了常温下颗粒活性炭对水中低浓度乙醇的吸附等温线,发现可用Freundlich吸附模型较好地拟合。设计了载乙醇活性炭微波解吸的试验流程,对反应器的设计、微波场中的温度测量进行了探讨。     

Treatment of an industrial chemical waste‐water using a granular activated carbon adsorption‐microwave regeneration process

BACKGROUND: Industrial waste‐water is posing an ever‐greater environmental hazard. Recently, a process for purification combining activated carbon adsorption and microwave regeneration has drawn much attention. In this study, the effectiveness of this process for the treatment of industrial waste‐water from a chemical plant was tested. RESULTS: The effects of various factors including solution pH, granular activated carbon (GAC) dosage and contact time on the adsorption efficiency of organic compounds were studied. The regeneration of the exhausted GAC under microwave radiation was investigated, and the optimal conditions were: microwave power 400 W, radiation time 3 min for 10 g GAC. Under the optimal conditions the regenerated GAC recovered 97.6% of its original adsorption capacity. Repetitive uses of the GAC showed that it maintained a stable performance in the first few repetitions, but a decrease was observed after further repetitions. A GAC weight loss of about 10% at the sixth repetition was observed and a decrease in the surface area and increase in the surface basicity were observed for the regenerated GAC. Economic evaluation of the microwave regeneration process suggested that the total cost was about 24.3% of the GAC price at a pilot scale. CONCLUSIONS: A satisfactory regeneration of the chemical waste‐water exhausted GAC could be achieved under microwave radiation. The GAC adsorption‐microwave regeneration process was applicable for the treatment of this chemical waste‐water. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry     

微波辐照再生活性炭的研究

本文综述了微波加热在活性炭再生中的应用研究进展,探讨了微波加热对活性炭吸附性能及表面性能的影响,微波加热具有再生时间短、再生效果好、能耗低等优点。     

微波法制备污泥活性炭及其脱色性能的研究

本研究以污水厂剩余污泥为原料采用微波-物理法制备活性炭,研究了微波加热工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明：对活性炭碘吸附值影响最大的是微波功率,其次是辐照时间,最后是污泥的粒径,最佳的微波处理条件为：微波功率为500W,辐照时间为2min,污泥的粒长为0．9mm;所制得的污泥活性炭用于处理染料废水,其最佳脱色率优于商品活性炭。     

表面改性活性炭吸附CS2及微波场中再生的研究

利用浸渍法探讨氧化物和含氮物质表面改性活性炭对CS2吸附性能的影响,通过boehm滴定和FT-IR分析结果证明:双氧水改性使活性炭表面碱性基团数增多,CS2动态吸附量增大;氨水和乙二胺改性活性炭,其表面碱性基团数增多,并引入含氮官能团,提高了CS2吸附容量。建立微波再生正交实验,确定微波再生最优实验条件:微波功率110 W、辐射时间2 min、载气流量250 mL/min时,活性炭再生综合率最大。对改性活性炭进行TG-DSC热分析,为活性炭微波热再生提供可靠参考依据。实验结果证明:双氧水、氨水、乙二胺改性可提高活性炭综合再生恢复率,硝酸改性对活性炭再生不利。     

废活性炭微波加热法再生研究进展

论述了微波加热技术的特点,初步探讨了微波加热再生废活性炭的原理,综述了国内外微波再生废活性炭的研究进展。与传统加热技术相比较,微波加热再生废活性炭具有耗时短、产品质量好、能耗低、污染少等优点,并且微波加热再生废活性炭产品有更发达的孔隙结构,吸附性能较好。影响微波再生废活性炭的因素依次是微波功率、加热时间、活性炭吸附量。展望了微波加热再生废活性炭的发展方向。     

微波法制备秸秆活性炭初步研究

以棉花秸秆为原料,采用微波法在不同操作条件下制备活性炭,通过检测活性炭样品的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值,探讨了浸渍比、浸渍时间、微波功率、微波辐照时间和氯化锌质量分数等操作条件对活性炭样品性能的影响。制备出的吸附剂吸附性能优于商业活性炭。