生物质基活性炭处理含酚废水研究进展

介绍了活性炭吸附酚类物质的动力学和热力学机理,简述了近几年活性炭处理含酚废水的相关实践,并对生物质基活性炭的制备、表面改性,吸附饱和活性炭的再生技术、与其它水处理技术联合使用的情况等进行了归纳。认为对于活性炭处理含酚废水的技术应用,需要在高效生物质基活性炭的制备工艺基础上,探索最佳的吸附处理工艺技术,并与其它废水处理技术相结合,开展进一步的研究。     

盐酸改性椰壳活性炭的制备及表征

本文以椰壳活性炭为原料,制备了盐酸改性活性炭,考察了不同条件制备的改性活性炭对吸附苯酚性能的影响,并采用SEM和IR对改性前后椰壳活性炭形貌及表面官能团进行了表征。研究结果表明:当改性剂盐酸浓度为4mol/L时,改性椰壳活性炭对苯酚的吸附率可达93.82%,其比表面积为1117.035906m~2.g,较改性前显著增大;改性后的椰壳活性炭表面粗糙,具有发达的孔隙结构,增加了表面官能团的数量,提高了活性炭的吸附苯酚的性能。     

浓硫酸改性活性炭对模拟废水中苯酚的吸附研究

采用浓硫酸改性活性炭作吸附剂,研究其对模拟废水中苯酚的吸附性能。结果表明:在35℃,含酚废水初始浓度0.8 g/L,改性活性炭用量1.0 g,吸附时间20 min的条件下,改性活性炭对水中苯酚的去除率达到96.2%,相对于未改性的活性炭,其吸附效果有了较大的提高,且该吸附剂重复使用5次后的去除率仍达70.0%。实验证明,浓硫酸改性的活性炭可作为优良的吸附剂处理废水中的苯酚。     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

改性活性炭吸附处理含铬电镀废水的研究

分别采用硫酸和双氧水对活性炭迚行改性,测定了改性后活性炭的表面面积和含氧官能团数量,以改性后的活性炭为吸附剂,用于处理含铬电镀废水。考察了pH值、吸附时间和吸附剂用量等对Cr(VI)去除率的影响,并研究了其吸附等温线。研究表明,相比未改性活性炭,改性后的活性炭含氧官能团数量明显增加,并且改性后活性炭有利于对废水中Cr(VI)的吸附,经双氧水改性后的活性炭的吸附效果最好。     

生物质基活性炭处理重金属废水研究进展

综述了生物质基活性炭用于处理废水中重金属离子常用的制备方法,影响其处理效果的因素。指出通过深入研究活性炭表面的理化性质对重金属离子吸附性能影响,获得孔隙结构和表面官能团对重金属离子吸附量的函数关系,优化制备工艺,可以大大提高对重金属离子的吸附性能,并对今后的研究方向进行了展望。     

褐煤及改性褐煤吸附处理含酚废水

含酚废水是一种典型的有毒工业废水,利用褐煤处理含酚废水可降低处理成本。利用KOH、浓H3PO4对褐煤进行改性来提高其吸附能力,并考察了吸附温度、苯酚溶液p H等对褐煤处理苯酚效果的影响。确定了苯酚的最佳吸附条件,并对褐煤吸附苯酚的机理进行了研究。     

污泥活性炭对含酚废水的吸附性能研究

文章利用泉州市污水处理厂生化池污泥为主要原料制备污泥活性炭,研究其对含酚废水的吸附效果,考察了污泥活性炭添加量、振荡时间、反应温度、p H、初始浓度对含酚废水去除率的影响。结果表明,污泥活性炭的碘值为530 mg/g,吸附含酚废水的最佳条件为:污泥活性炭添加量为15 g/L、吸附时间为70 min、p H为6、温度为25℃、初始浓度为10 mg/L对苯酚溶液去除率最佳可达97.9%,符合Frenndlich吸附模型。     

先进吸附材料在含酚工业废水中应用的研究进展

苯酚及其衍生物作为重要的化工生产原料及中间体,广泛存在于各类化工行业应用及生产中,含酚工业有机废水具有来源广、数量多、污染大、高毒性、难降解等特点,吸附法是含酚有机废水处理的一种简单而高效方法,选择合适的吸附材料是处理含酚工业废水的关键。综述了国内外先进吸附材料用于含酚工业废水中的实例,对于不同浓度的含酚废水的预处理及精细处理,提出了最适合及最有效的废水吸附处理方案,把吸附材料分为常用吸附剂、廉价吸附剂及新型吸附剂,其中重点介绍了如活性炭、树脂、分子筛、石墨烯、MOFs、氮化硼等先进吸附材料,对吸附材料对酚类物质的吸附特点机理进行了分析,对于工业含酚废水的体系化及精细化处理提出了新思路。     

兰炭的改性及其对苯酚的吸附性能分析

采用磷酸对竹制的活性炭改性,并将改性后的兰炭末用于对污水中的苯酚进行吸附处理。通过静态吸附实验研究不同磷酸浸渍比对活性炭吸附苯酚性能影响。并且以此为基础使用氯化锌与磷酸进一步调整兰炭的浸渍比,使用两步法对兰炭进行改性并且制备出对苯酚吸附性能较好的优质兰炭。     

改性市政污泥对水中苯酚的吸附性能研究

采用高效、低成本的吸附材料去除废水中酚类有机物一直是工业废水深度处理的迫切需求,利用市政污泥分别经碳化、碱活化及磁化后制备获得改性污泥基吸附剂为碳化污泥(Carbonized sludge, CS)、碱活化污泥(Activated carbonized sludge, ACS)、磁改性污泥(Magnetic activated carbonized sludge, MACS),对水溶液中苯酚进行了吸附实验,并对3种吸附材料特性进行了表征。研究表明,KOH活化可提升CS的孔隙率,磁改性可显著提高材料的比表面积,使孔径范围向介孔集中,改性后羟基和羰基等含氧官能团大幅增加,ACS和MACS均表现出较高的吸附量,但其吸附量显著受污染物浓度和反应时间影响,CS对苯酚的吸附主要受化学过程控制,而ACS和MACS的吸附除有化学吸附外,介孔效应也是其吸附的重要机制,综合吸附效能从高到低依次为MACS>ACS>CS。     

活性炭表面性质对其吸附及氧化氢醌的影响

研究了活性炭表面性质对活性炭吸附及氧化氢醌的影响。考察了3种材质活性炭在不同初始pH下吸附和氧化氢醌的性能以及氢醌吸附率、表观转化率与活性炭材质及用量的关系。实验结果表明：活性炭可以吸附及氧化氢醌,木屑材质活性炭对氢醌的吸附及转化效果好于其他两种,在未调节初始pH,反应时间3 h,反应温度25℃,木屑质活性炭用量为0.5 g·L^-1时,对氢醌的吸附率可达95.5%;木屑质活性炭用量为0.1 g·L^-1,其对氢醌的表观转化率为32.1%。木屑质活性炭微孔面积更大,表面的酚羟基、羧基和羰基官能团更丰富,故其吸附及转化氢醌的效果更好。在此基础上,提出了活性炭吸附及氧化氢醌的机理,为活性炭作为吸附剂或催化剂载体处理废水中酚类有机污染物提供理论依据。     

酚醛基炭气凝胶的研究进展

炭气凝胶是一种多孔纳米炭材料,具有低密度、高孔隙率、高比表面积、优异的导电性和良好的成型性能等优点,是炭材料研究的热点和重要方向。本文旨在通过阐明酚醛基炭气凝胶的制备原料和制备工艺的发展过程,从而突出未来酚醛基炭气凝胶的发展方向。基于此,本文首先重点介绍了酚醛基炭气凝胶的制备方法,主要包括溶胶-凝胶化、干燥以及炭化过程三个最主要的步骤;进而详述了以三种不同的前体,即间苯二酚、苯酚、生物质单宁/木质素分别制备酚醛基炭气凝胶的方法及其优缺点;接下来对酚醛基炭气凝胶作为吸附材料（气体吸附/液体吸附）的吸附量以及在电化学储能以及其他领域的应用进行了综述;最后对酚醛基炭气凝胶未来的研究方向和发展前景进行了总结和展望。文章指出,传统的以间苯二酚为原料辅以超临界干燥的方法制备的酚醛基炭气凝胶,原料成本较高,反应条件苛刻,实际生产应用受限;以苯酚取代间苯二酚,亦或是采用冷冻干燥等方法改进其制备工艺,可以大幅度降低原料和生产成本;但未来的发展方向和重点将是绿色、可再生的生物质原料（单宁、木质素、腰果酚等）及复合气凝胶材料的研发。因此,酚醛基炭气凝胶在未来的发展还需要进一步改进其制备工艺和方法,拓宽其原料来源,从而提高性能,扩大应用领域。     

改性活性炭的表面特性及其对苯酚的吸附性能

研究了表面改性对活性炭吸附苯酚性能的影响。研究发现,硫酸氧化可增加活性炭表面酸性基团的含量,提高了活性炭的表面亲水性,降低pHPZC值,因而对吸附水中的苯酚的性能产生明显影响,降低了对苯酚的吸附。     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

Behavior of phenol adsorption on thermal modified activated carbon

Adsorption process is acknowledged as an effective option for phenolic wastewater treatment. In this work, the activated carbon(AC) samples after thermal modification were prepared by using muffle furnace. The phenol adsorption kinetics and equilibrium measurements were carried out under static conditions at temperature ranging from 25 to 55 °C. The test results show that the thermal modification can enhance phenol adsorption on AC samples. The porous structure and surface chemistry analyses indicate that the decay in pore morphology and decrease of total oxygen-containing functional groups are found for the thermal modified AC samples. Thus, it can be further inferred that the decrease of total oxygen-containing functional groups on the modified AC samples is the main reason for the enhanced phenol adsorption capacity. For both the raw sample and the optimum modified AC sample at 900 °C, the pseudo-second order kinetics and Langmuir models are found to fit the experimental data very well. The maximum phenol adsorption capacity of the optimum modified AC sample can reach144.93 mg·g-1which is higher than that of the raw sample, i.e. 119.53 mg·g-1. Adsorption thermodynamics analysis confirms that the phenol adsorption on the optimum modified AC sample is an exothermic process and mainly via physical adsorption.     

微纳米多孔碳质材料的表面修饰及苯酚吸附性能

采用不同修饰工艺对微纳米多孔碳质材料进行处理,考察了修饰前后材料表面官能团的变化及其对苯酚吸附能力的影响,并结合Boehm滴定、Fourier变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对材料表面官能团进行表征。结果表明：经高温（800℃）和尿素修饰后,材料的比表面积分别下降了41.9%和19.6%,苯酚吸附性能分别提升了21.2%和37%;经硝酸预改性的样品表面存在大量的羧基和酚羟基酸性基团,尿素改性时更利于吡啶和吡咯结构的生成。     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。     

活性炭表面化学改性技术的研究进展与展望

活性炭表面官能团和杂原子的数量与种类是影响活性炭吸附性能的重要因素。国内外研究表明,通过对活性炭进行表面改性可以显著改善活性炭对特定物质的吸附性能。文章简要介绍了活性炭的物理和化学性质,并从活性炭材料的表面化学性质方面论述了近年来国内外在活性炭材料改性方面的研究进展,最后提出了活性炭表面改性技术的发展方向和趋势。     

活性炭材料改性及其在环境治理中的应用

从活性炭材料的表面结构性质和表面化学性质两方面论述了活性炭材料改性的研究进展,就活性炭材料在环境污水处理以及大气污染防治方面的应用进展进行了评述,并展望了活性炭材料改性的前景.