氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用氯化锌活化法在不同操作条件下制备活性炭,通过检测活性炭样品的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值,探讨了浸渍比（氯化锌与原料的质量比）、活化时间和活化温度等操作条件对活性炭样品性能的影响。实验结果表明,在实验条件范围内,氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭适宜的操作条件如下：浸渍比为1.5：1,活化温度为550℃左右,活化时间为90 min,在较优条件下制得活性炭的比表面积可达1 403 m2/g,碘吸附值可达1 188 mg/g,亚甲基蓝吸附值可达238 mg/g。     

用磷酸活化法制备甘蔗渣活性炭及其吸附性能研究

以甘蔗渣为原料,在不同操作条件下制备得到活性炭,测定了相应的活性炭对亚甲基蓝脱色的吸附值,并研究了亚甲基蓝吸附值与活化剂浓度、活化时间和活化温度之间的关系.实验结果表明,浸渍剂浓度是用磷酸活化法制备活性炭的最重要的影响因素;在磷酸浓度为40 wt％,活化时间为12 h,活化温度为500℃时,甘蔗渣活性炭的吸附能力最高,亚甲基蓝的吸附量达到294.866 mg/g.     

生物质真空裂解制备磁性活性炭

以生物质杉木屑为原料、四氧化三铁为磁性添加剂、十六烷基三甲基氯化铵和聚氧乙烯月桂醚为复配表面活性剂,采用真空裂解技术,制备了杉木屑基磁性活性炭。考察了体系压力、活化温度、磁性剂质量分数和活化时间对磁性活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和磁性能的影响。单一因素变量试验结果表明:磁性活性炭对碘和亚甲基蓝的吸附值随着各体系压力、活化温度和活化时间的增加而呈现出先增大后减小的变化规律性,而随着磁性剂添加质量分数的增加而降低。综合考虑各因素,确定其最优制备条件为体系压力10k Pa、活化温度450℃、磁性剂的质量分数10%和保温时间60 min,此条件下制备的磁性活性炭对碘和亚甲基蓝的吸附值分别为935 mg·g~(-1)和315 mg·g~(-1),磁性活性炭的饱和磁化强度为8.24 emu·g~(-1),满足中等强度磁场磁选回收活性炭的要求。     

麦秸活性炭的制备及脱色性能

在高温流化床反应器中以小麦秸秆为原料,采用二氧化碳活化法制备活性炭。研究了流化数、活化温度和活化时间等操作条件对活性炭吸附性能的影响,通过碘值、亚甲基蓝值和扫描电镜对活性炭进行了表征。确定了制备活性炭的优化工艺条件:流化数1.5、活化温度800℃、活化时间30 min。优化工艺条件下制得的活性炭碘值和亚甲基蓝吸附值分别高达800.71 mg.g-1和292.5 mg.g-1,具有较好的吸附性能;对染料废水吸附符合拟二级吸附动力学模型。     

棉花秸秆制备活性炭及其吸附性能的研究

以农业废料棉花秸秆作为原料,采用化学活化法,氯化锌为活化剂制备高效的生物质活性炭。研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度、活化时间4个工艺参数对制备活性炭的得率及吸附碘值的影响。找到其最佳制备条件:浸渍比为4∶14(g·mL~(-1)),氯化锌浓度为3mol·L~(-1),活化时间为500℃,活化时间为100min,在此条件下制得的活性炭其吸附碘值为1 050mg·g~(-1),得率为53%,比表面积为1 383.7m2·g~(-1),总孔容积为0.766cm3·g~(-1),平均孔半径为1.1nm。考察活性炭在吸附时间、投加量、pH条件下对亚甲基蓝的吸附量,初始浓度为50mg·L~(-1)的亚甲基蓝,活性炭吸附量达到49.4mg·g~(-1),吸附等温线可以用Langmuir模型描述。     

水体净化用木质素基活性炭的制备及其吸附动力学

为研究木质素基活性炭的吸附机理,选用环境友好型木质素作为碳基原材料,通过溶液混合和浸渍沉淀相转化成膜技术制得硫酸盐木质素/醋酸纤维素复合膜(KL/CA-M),经高温炭化和磷酸活化处理得到吸附性能优异的木质素基活性炭,并对其结构、热性能和吸附性能进行测试分析。结果表明:活性炭的结构稳定,吸附性能优异;最佳制备工艺条件为木质素质量分数为50%的复合膜为初始基膜,最佳炭化活化温度800℃,活化时间60 min,磷料质量比为1,该条件下所得木质素基活性炭比表面积达1 375.649 m2/g,微孔体积为0.714 m3/g,对亚甲基蓝的吸附量达到157.24 mg/g,远高于商品活性炭;木质素基活性炭对亚甲基蓝的吸附属于放热过程,吸附行为兼具有单层和多层吸附的特点;吸附过程包括物理吸附和化学吸附共同作用,且受多个扩散过程控制。     

用花生壳制备活性炭的研究

研究了花生壳活性炭的制备方法.采用正交实验设计比较了磷酸、氯化锌、氢氧化钾、硫酸4种活化剂以及活化温度、活化时间、活化剂浓度、液固比等各因素对花生壳活性炭性能的影响,并用亚甲基蓝的吸附值和比表面积对所得样品进行了表征.实验结果表明,磷酸活化法所得的活性炭性能最好,采用50%磷酸,液固比2:1处理花生壳,在350～400℃活化4 h,活性炭的亚甲基蓝吸附值可达15.0 mL,比表面积为772.792 m2/g,活性炭产率45%～48%.     

碱化丝瓜络纤维对亚甲基蓝的吸附性能

对天然丝瓜络纤维进行碱化处理,以平衡吸附量为指标确定最优碱化条件,以此为生物吸附材料去除亚甲基蓝,研究了亚甲基蓝初始浓度、吸附时间及吸附剂投放量对吸附效果的影响。SEM图显示碱化使得丝瓜络纤维表面变粗糙,比表面积增加,增大了丝瓜络纤维的吸附性能。30%Na OH溶液、50℃下振荡3 h的碱化丝瓜络纤维吸附性能最好,吸附量达到45 mg/g,是未经碱化处理的3倍。随着亚甲基蓝溶液初始浓度的升高,碱化丝瓜络的吸附量逐渐增加,但增加的幅度逐渐减小。随着吸附时间的延长和吸附剂投放量的增大,碱化丝瓜络对亚甲基蓝吸附量逐渐升高,180 min时吸附量基本趋于平衡。     

核桃壳化学-物理耦合活化法制备活性炭及其表征

采用植物废弃物核桃壳为原料,以化学-物理耦合活化法制备了核桃壳活性炭,考察了磷酸浓度、活化温度、活化时间对核桃壳活性炭碘值、亚甲基蓝吸附值和烧失率的影响。结果表明,最佳制备条件为:磷酸质量分数85%,活化温度900℃,活化时间3h。在此制备条件下,核桃壳活性炭的比表面积为1 241.81m2·g-1,吸附累积总孔容为0.90cm3·g-1,最可几孔径分布为1.62nm。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积测定仪以及红外光谱仪对核桃壳活性炭的表面形貌、孔结构及表面官能团进行了分析。     

改性活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学

采用超声波对活性炭进行改性,并考察了改性活性炭用量m、吸附时间t、操作温度θ的变化对亚甲基蓝水样脱色的影响。实验证明在活性炭用量0.04 g,吸附时间350 min,操作温度70℃条件下,达到了改性活性炭饱和吸附量195.68 mg.g-1,亚甲基蓝水样平衡质量浓度0.759 mg.L-1的最佳吸附效果。改性活性炭对亚甲基蓝的吸附动力学符合准二级动力学方程,相关系数R2〉0.99。同时对亚甲基蓝通过活性炭固定床的穿透曲线进行了研究。     

凹凸棒石对水中亚甲基蓝的脱色研究

以亚甲基蓝为目标污染物,以凹凸棒石为吸附剂,研究煅烧温度、吸附温度、吸附时间和凹凸棒石用量对亚甲基蓝水溶液脱色性能的影响。结果表明,煅烧温度、吸附温度、吸附时间和凹凸棒石用量是凹凸棒石吸附亚甲基蓝的重要影响因素。在煅烧温度为350℃时,亚甲基蓝水溶液的脱色率可达69%;随吸附时间的延长,凹凸棒石对水溶液中亚甲基蓝的脱色率增大,吸附时间超过30 min后,凹凸棒石吸附即可达到平衡;随吸附温度的升高,凹凸棒石对亚甲基蓝水溶液的脱色率呈上升趋势;随凹凸棒石用量的增加,水中亚甲基蓝的脱色率随之增大,在投加量为1.0-1.5 g时,单位质量纯凹凸棒石对亚甲基蓝的吸附量较高。     

凹凸棒石对水中亚甲基蓝的脱色研究

以亚甲基蓝为目标污染物,以凹凸棒石为吸附剂,研究煅烧温度、吸附温度、吸附时间和凹凸棒石用量对亚甲基蓝水溶液脱色性能的影响。结果表明,煅烧温度、吸附温度、吸附时间和凹凸棒石用量是凹凸棒石吸附亚甲基蓝的重要影响因素。在煅烧温度为350℃时,亚甲基蓝水溶液的脱色率可达69%;随吸附时间的延长,凹凸棒石对水溶液中亚甲基蓝的脱色率增大,吸附时间超过30 min后,凹凸棒石吸附即可达到平衡;随吸附温度的升高,凹凸棒石对亚甲基蓝水溶液的脱色率呈上升趋势;随凹凸棒石用量的增加,水中亚甲基蓝的脱色率随之增大,在投加量为1.0-1.5 g时,单位质量纯凹凸棒石对亚甲基蓝的吸附量较高。     

不同活化工艺制得粘胶基ACF的吸附性研究

将粘胶丝用前处理剂进行预处理后,在相同的碳化条件下,通过不同的活化时间及活化温度来制备活性炭纤维。采用石英弹簧秤ＢＥＴ法制不同预处理条件下制备粘胶基ＡＣＦ各自相应的甲醇吸附等温线和比表面积,并通过不同样品对苯酚,亚甲基兰和碘的吸附量的测定,对不同活化条件下制备的粘胶基ＡＣＥ吸附性能进行了初步的探讨。     

污泥活性炭的制备及其在焦化废水中的应用

研究了以城市污水厂脱水污泥为原料,氯化锌为活化剂的污泥活性炭制备工艺及其在焦化废水中的应用。在活化温度为550℃、活化剂浓度为5mol／L、固液比1：2及活化时间40min条件下,制备得到的活性炭亚甲基蓝吸附值为145．35mg／g,BET比表面积值为297．36m^2／g。将制备的污泥活性炭产品应用于焦化废水中,实验结果表明：污泥活性炭的最佳投加量为3g/L,室温下。吸附时间360min,脱色率和COD去除率分别可达到96．55％与82．95％。     

功能化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能

制备了功能化石墨烯,并研究了不同条件下功能化石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能.结果表明,电解法是一种制备功能化石墨烯的简单有效方法,其对亚甲基蓝的吸附量可达300 mg/g以上,是普通石墨对亚甲基蓝的吸附量的3倍;并且吸附量随着pH值的增加而递增;在pH为8,温度是20℃时,功能化石墨烯对亚甲基蓝的吸附可在60 min时达到吸附平衡.     

利用废轮胎热解炭制取活性炭的试验研究

热解炭是废轮胎热解的重要产物之一.以CO2气体作为活化剂对废轮胎热解炭制取活性炭的活化温度为820～950℃,活化时间为60～360 min.在试验条件下,活化温度越高,活化时间越长,活性炭烧失率越大,比表面积也越大.制得的活性炭具有与商业活性炭相似的中、大孔隙分布,而微孔则不发达,因此孔容积小于商业活性炭.在950℃,240 min条件下得到中等比表面积(306 m2/g)的活性炭.针对碘、苯酚和亚甲基蓝三种物质考察了活性炭的液相吸附特性.热解炭和活性炭对亚甲基蓝和苯酚具有良好的吸附性,而碘吸附值则与商业活性炭尚有较大差距.     

磁性活性炭的制备及其吸附性能

为改善粉末活性炭的可分离性,采用化学共沉淀法制备新型磁性活性炭,以亚甲基蓝为目标污染物配制染料废水,对粉末态磁性活性炭对目标污染物的处理效能进行探讨,并与粉末活性炭处理效果进行对比,考察p H、接触时间以及污染物质量浓度对其处理效能的影响.结果表明:合成的粉末态磁性活性炭吸附能力高于粉末活性炭,p H为影响其处理效能的关键因素,偏碱性的p H和适宜的接触时间有利于污染物的去除.当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、磁性活性炭投量为0.4 g/L、p H为9、反应时间为300 min时,亚甲基蓝的去除率达98.9%.亚甲基蓝在磁性活性炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温线和Elovich动力学模型,热力学分析表明,该吸附过程为自发进行的单分子层吸热反应,且以化学吸附为主.该磁性活性炭具有很好的分离性能,在自然重力沉降条件下10 min内沉淀完全,而在外强磁场作用下30 s内可实现快速分离.     

污泥基活性炭的制备及其性能分析

以福州市大学城污水处理厂污泥为主要原料,采用氯化锌活化一管式炉热解法制备污泥基活性炭。结果表明,氯化锌化学活化一管式炉热解法制备污泥活性炭的最佳工艺参数为：以亚甲基蓝吸附值和得率作为控制指标,综合考虑所得最佳水平组合为活化剂浓度为3mol／L、热解温度为550℃、热解时间为2h、液固比为1．5：1,所得活性炭的亚甲基蓝吸附值为41．9mg／g,得率为48．9％。并在此基础上,表征、分析了污泥、污泥活性炭和商品活性炭的微观形貌、比表面积、浸出重金属含量。     

草木灰浸取液活化制备污泥基脱H2S碳材料研究

以污水处理厂剩余污泥为原料,采用玉米棒灰浸取液代替化学活化剂热解污泥制备吸附碳材料,通过H_2S的穿透时间、碘值以及亚甲基蓝吸附值等指标确定样品的最佳制备条件。结果表明当污泥与玉米棒灰的质量比为1∶2,活化温度为600℃,N_2氛围下活化1.5 h所制得的碳材料具有最佳的脱臭性能,在出气H_2S浓度不超过30.0 mg·m~(-3)时,H_2S的穿透时间可达145 min,其脱臭性能远高于商品活性炭,此时亚甲基蓝吸附值和碘值分别为39.94 mg·g~(-1)和867.4 mg·g~(-1);剩余污泥的热重分析说明碳材料孔的形成主要发生在178～600℃范围内,扫描电镜、孔结构和比表面积的表征显示材料表面粗糙,介孔发达;红外光谱显示出碳材料含氧、含氮官能团丰富,而这些因素均有利于H_2S气体的吸附脱除。     

微波加热制备烟杆基高比面积活性炭的研究

以农林废弃物--烟杆的炭化料为原料,采用微波加热氢氧化钾活化法制备了高比表面积活性炭.研究了微波加热时间和碱炭比对活性炭的得率和吸附性能的影响,得到了优化工艺条件,即当微波功率为700 W,加热时间为30min,碱炭比为4:1,所制备的活性炭碘吸附值为2 239.1 mg/g,亚甲基蓝吸附值为652.5 mg/g,得率为25.48%,产品的吸附性能超过了双电层电容器专用活性炭(LY/T 1617-2004)标准的要求,同常规加热相比,加热时间缩短了87.5%.同时测定了优化工艺条件下制备活性炭的氮气吸附等温线,通过BET法计算了活性炭的比表面积,并通过非定域化密度函数理论表征了活性炭的孔结构.该高比表面积活性炭微、中孔发达,比表面积可达3 406 m2/g,总孔体积为2.157mL/g.