曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb~（2＋）和Zn~（2＋）的吸附研究

以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量以及Pb2＋、Zn2＋共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋的规律.结果表明：随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30 min和60 min达到吸附平衡;随着pH值的上升和EPS投加量的增加,去除率先上升后下降,当pH为6时,对应Pb2＋和Zn2＋去除率最大分别为52.17%和39.83%;当Pb2＋、Zn2＋共存时EPS对Pb2＋、Zn2＋去除率均有所降低,且胞外聚合物对Pb2＋的选择吸附性强于Zn2＋.     

活性炭纤维对凝结水中 Fe3＋的吸附研究

通过静态吸附和动态吸附实验,考察了活性炭纤维（ ACF）对Fe3＋的吸附性能,研究了不同实验条件下的动态吸附穿透曲线;通过扫描电镜,观察了吸附前后ACF的表面形貌。结果表明：ACF对Fe3＋的吸附既有物理吸附又有化学吸附;随着ACF比表面积增大或吸附溶液温度升高,对Fe3＋的吸附容量增大;动态吸附时,当流速为10 mL／min,最有利于出水达标。     

铜盐改性活性炭去除养殖场中的硫化氢

养殖场恶臭气体带来的环境污染日益受到人们的重视,它的治理已成为亟待解决的问题.通过高温水热化学改性与硫酸铜溶液浸渍联合对活性炭进行改性,在自制的固定床吸附装置中,考察了改性活性炭在不同条件下吸附养殖场中硫化氢的效果.结果表明,低温对物理吸附有利,但是对化学吸附不利,温度升高化学吸附增强,但同时物理吸附减弱,在80℃时两种吸附达到最佳平衡状态;随着空速增加,气体流速也增大,H2S分子在固定床中的停留时间缩短,吸附容量也随之减小.进气浓度在150～850 mg/m3范围内,改性活性炭对H2S的吸附能力随着浓度增加逐渐降低且穿透时间也缩短.同时,通过BET、FTIR（傅里叶变换红外光谱分析）、TPD（程序升温脱附）和Boehm滴定酸碱官能团等方法对改性前后活性炭进行表征,认为活性炭孔隙结构、官能团种类及数量和表面酸碱性对活性炭吸附H2S的能力有重要影响.     

PRB修复多组分与单组分污染地下水的实验

目的为膨润土资源的开发利用和PRB的工程实践提供新的途径和可行的技术参数.方法以多组分垃圾渗滤液污染地下水和单组分苯酚污染地下水为研究对象,以改性膨润土—阴/阳离子有机膨润土（Na-ACOMMT）作为反应介质,进行了污染地下水修复研究.结果阴、阳离子表面活性剂已进入膨润土的层间结构中,使阴/阳离子有机膨润土（Na-ACOMMT）的层间距由0.949 nm（提纯膨润土）增大到1.988 nm;Na-ACOMMT对水中有机物产生协同去除效果,对Cr6＋的吸附是物理吸附和化学吸附联合作用的结果,对NH4＋的吸附主要是离子吸附和交换作用;在实验稳定阶段,Na-ACOMMT对多组分污染地下水中COD和Cr6＋的去除率在50%左右,对NH4＋的去除率在40%左右,对单组分苯酚污染地下水的去除率在70%左右.结论以Na-ACOMMT作为PRB的反应介质修复污染地下水是可行,且对单组分污染地下水的修复明显好于对多组分污染地下水的修复.     

芝麻秆制备的活性炭对废水中铜离子的吸附

以芝麻秆为原料,通过磷酸活化法和酸性改性法制备活性炭,对产品的比表面积、孔结构和碘吸附值进行表征,通过单因素实验研究芝麻秆活性炭处理含铜离子废水的工艺,同时研究了活性炭吸附铜离子的吸附动力学.制得的活性炭比表面积为455m~2/g,总孔体积为0.65mL/g,平均孔径为3.63nm,碘吸附值为887mg/g.用活性炭处理100mL质量浓度为20mg/L的铜离子溶液时,处理温度为30℃,pH值为6,活性炭用量为0.08g,50min后吸附达到平衡,活性炭去除铜离子的效果最佳,吸附率达77%.活性炭对铜离子的吸附行为遵循准二级动力学规律.     

硝酸镁改性活性炭及吸附性能研究

为了提高活性炭的吸附性能,以硝酸镁和活性炭为原料,采用等体积浸渍高温焙烧法制备了氧化镁改性活性炭材料（MgO-GAC）并采用扫描电镜对其形态结构进行分析,考察了pH、温度、吸附时间对复合材料吸附废水中低浓度活性红染料的影响。结果表明,硝酸镁3.5mol/L、焙烧温度600℃、焙烧时间2h,MgO-GAC的碘吸附值为960.42mg·g^-1。扫描电镜（SEM）照片显示,未改性颗粒活性炭表面微孔直径约3μm,改性MgO-GAC复合材料表面的微孔大小均匀,孔径约6-7μm,其表面负载着大量的细小圆形颗粒,高温焙烧对颗粒活性炭有扩孔作用,且可以使硝酸镁转化为多孔氧化镁,并有效负载到颗粒活性炭表面。MgO-GAC复合材料吸附活性红X-3B染料的最佳条件为：投加量为0.1 g,温度为30℃、pH值为6,活性红染料的去除率可达92.5%。本改性颗粒活性炭的制备方法是可行的,高温扩孔和负载的多孔氧化镁能够可以增大颗粒活性炭的表面积,从而提高了活性红染料的吸附效果。     

负载铁锰氧化物的活性炭除砷酸盐的性能研究

为了提高活性炭对水中的砷酸盐的去除能力,采用共沉淀法制备了2种负载铁锰氧化物的改性活性炭(FM-GAC-1,FM-GAC-2).测定了2种改性活性炭表面的零点电荷、酸碱官能团以及金属溶出量.研究2种改性活性炭去除五价砷的吸附等温线和反应动力学,考察pH值、水中共存离子对其去除五价砷的影响.结果表明,FM-GAC-1和FM-GAC-2表面的零点电荷分别为6.7、6.0;酸性官能团的含量分别为2mmol·g-1、1.667mmol·g-1,碱性官能团的含量分别为1.3mmol·g-1、2.06mmol·g-1;pH值在近中性时金属溶出率最低.在25℃时,FM-GAC-1和FM-GAC-2对五价砷的吸附容量分别为28.87mg·g-1和30.32mg·g-1,随着温度的升高,吸附容量略有下降.吸附速率采用拟二级反应动力学拟合效果最好,化学反应步骤是改性活性炭除砷的限速步骤.pH值偏酸性有利于吸附的进行,水体中SiO32-、PO43-对两者吸附砷酸盐有显著影响.     

载锆颗粒活性炭吸附去除水溶液中的硫酸根离子

制备负载氧化锆的颗粒活性炭（Zr-GAC）,以吸附水溶液中的硫酸根离子。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和比表面积测定等方法对Zr-GAC进行表征。结果表明,Zr-GAC具有多孔的表面积,其上具有许多由氧化锆组成的团聚体。XPS分析证实,吸附剂表面存在大量的锆和羟基,氧化锆改性后的活性炭比表面积减小。采用间歇吸附实验研究了pH值对硫酸盐吸附的影响,在pH值小于10时,吸附效果较好。吸附等温线的模拟分析表明,Dubinin-Radushkevich （D-R）方程比Langmuir模型具有更好的拟合性,由D-R方程确定的在中性水溶液最大吸附量为70.14 mg/g,远高于原GAC （8.9 mg/g）。需要注意的是,D-R方程在测定溶液吸附的吸附能时可能存在问题,值得进一步研究。动力学研究表明,硫酸根在Zr-GAC上的吸附速度较快,并遵循准二级动力学方程。此外,温度的升高在一定程度上可能利于硫酸盐的吸附。Zr-GAC具有很好的吸附水溶液中硫酸根离子的潜力,特别是其吸附容量约为载锆生物炭吸附剂的两倍,pH值的适用范围更广。     

微波改性活性炭对甲苯吸附性能的实验研究

利用微波对活性炭进行改性,并测定了改性前后不同种类活性炭对甲苯的吸附性能、比表面积、碘吸附值以及表面酸碱官能团含量.结果表明,随着改性温度升高,碘吸附值逐渐提高,表面碱性官能团含量也相应增加.改性温度为850℃时活性炭吸附甲苯性能最高,650℃与450℃改性后活性炭吸附甲苯性的性能相差不大.扫描电镜分析显示微波改性使活性炭孔道更加通畅,有利于提高吸附甲苯的能力,但温度升高同样存在炭骨架收缩,孔道变窄的弊端.通过实验数据并结合扫描电镜结果分析,实验认为活性炭吸附甲苯包括物理吸附和化学吸附两种机理,低温改性时主要提高物理吸附性能,高温则主要提高化学吸附性能.     

活性炭低温氧/氮等离子体表面改性的研究

利用低温氧、氮等离子体将商品活性炭进行表面改性,采用傅立叶变换红外光谱（FTIR）和电位滴定法分析、测定改性前后活性炭表面官能团的种类与数量.结果表明,同功率下P-O2改性时活性炭烧失率远比P-N2改性的高;在P-O2改性过程中,活性炭烧失率随等离子体发生功率的增大而升高,而在P-N2改性过程中,活性炭烧失率随着等离子体发生功率的变化有一峰值,该峰值在低功率范围内随功率的增大而增大,在高功率范围内随功率的进一步增大反而降低.活性炭经P-O2改性在炭表面上引入了大量的含氧官能团,经P-N2改性的活性炭随着活性炭表面改性强度的提高,表面含氧酸性官能团逐渐减少,含氮官能团逐渐增加,获得了富含硝基、胺基和酰胺基的活性炭.     

低温Ni/AC脱硫剂的制备与表征

采用过量浸渍法制备了Ni/AC脱硫剂,着重考察了酸预处理和操作条件对Ni/AC脱硫性能的影响,同时用BET、XPS和XRD对脱硫剂的织构和结构性能进行了表征.结果表明:酸预处理能增加活性炭载体的比表面积和孔容,提高表面含氧官能团的比例;酸预处理能显著提高Ni/AC的脱硫活性,表现出高的低温脱硫活性;操作条件对Ni/AC的脱硫活性具有较大的影响,脱硫反应必须在适宜反应条件下进行,Ni/AC脱硫剂才能表现出好的脱硫活性.     

脱硫对活性碳表面结构的影响

研究了气体脱硫对活性碳纤维(ACF)和粒状活性炭(GAC)表面结构影响的规律.。在不同的含SO2体系下分别对ACF和GAC进行了脱硫实验,利用扫描电子显微(SEM)分析、比表面及孔结构参数测定、X-射线光电子能谱(XPS)分析等研究了活性炭脱硫前后表面结构的变化。实验结果表明:脱硫前后活性炭表面形貌变化比较大,而活性碳纤维的表面形貌没有明显的变化;含水状态下的混合含硫气体的脱硫效果明显提高,增加活性炭表面“COOH(R)”的含量有利于提高脱硫效率;不同条件下脱硫ACF表面官能团变化量大于GAC。     

炭纤维载体表面快速固着机理研究

采用炭纤维作为生物膜载体材料进行了污水处理实验,对炭纤维载体表面快速固着机理进行了研究。研究发现,炭纤维能够在水中快速且大量的固着活性污泥微生物。采用表面积测定仪、扫描电镜和XPS研究了炭纤维的表面特征。结果显示,炭纤维的表面形貌、表面官能团及表面活性碳原子是影响炭纤维表面微生物快速且大量固着的主要因素。     

Influence of KOH activation techniques on pore structure and electrochemical property of carbon electrode materials

1 INTRODUCTIONSupercapacitor is a kind of newenergy storagedevice , which can fill the gap between the conven-tional capacitor and the battery[1 ,2]. Supercapa-ciors are nowutilizedin many fields ,such as spaceindustry ,national defense ,warindustry ,electricalvehicle , wireless communication, and consume e-lectronics .It is well known that the electrode ma-terial is the key factor to determine the perform-ance of supercapacitor . At present ,the activatedcarbonis the main marketed availa…     

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。     

用表面修饰的活性碳吸附废水中的铜离子

活性碳去除重金属的效率取决于重金属的种类及活性碳的表面特征 .本研究将一种商品活性碳用浓硝酸修饰 ,再以氢氧化钠进一步处理 .结果显示修饰过程主要导致活性碳表面化学特征的改变而不是物理性质的变化 .测试显示修饰对活性碳表面积的影响极小 .酸碱滴定表明 ,修饰作用明显改变了活性碳对H+ 及OH-的吸附行为 .研究表明 ,溶液pH值对铜离子的吸附有显著影响 .固定缓冲pH条件下测定修饰活性的吸附能力发现 ,金属吸收容量主要取决于活性碳表面的酸碱功能团 ,因而其吸附行为可用表面酸碱理论进行解释 ,所获数据可用于建立活性碳吸附平衡和动力学模型 .     

活性炭表面改性及其苯酚吸附性能研究

采用稀硝酸氧化和氮气气氛高温处理两种方法对市售活性炭进行表面改性,采用比表面分析仪、红外吸收光谱和Boehm滴定对改性前后活性炭进行表征,并测定活性炭对苯酚的吸附等温线,探讨影响活性炭对苯酚吸附能力的因素。结果表明：表面改性不仅增加了活性炭的比表面积和孔容,还改变了其表面化学性质。活性炭表面化学性质对苯酚吸附能力有着更重要影响,随着活性炭表面酸性官能团的增加,活性炭对苯酚吸附能力下降;酸性官能团数量减少,吸附能力增加。     

重铬酸钾溶液预处理及活化对炭纤维比表面积的影响

炭纤维在活化前比表面积小于2m^2／g，通过适当的活化方法可以不同程度提高炭纤维的比表面积．以PAN基炭纤维为原料，用K2Cr2O7溶液进行预处理，再用水蒸汽进行活化．通过考察预处理时间、K2Cr207溶液的浓度、活化时间，得到在10％K2Cr2O7溶液预处理0．5h、再水蒸汽活化2h的条件下，炭纤维的比表面积可达1023m^2／g．     

煤热解沥青炭化程度对KOH活化制备活性炭孔隙结构的影响

以煤热解沥青为原料,采用KOH活化法制备活性炭提高附加值.在不同减压蒸馏终温（VDFT）和不同预炭化温度下得到碳质前驱体,研究碳质前驱体的炭化程度对制备的活性炭孔隙结构的影响.研究表明,碳质前驱体合适的炭化程度,即前驱体中适量的挥发分、H原子、表面官能团以及合适的结构排列,有益于KOH活化.减压蒸馏终温为440℃的多联产煤热解沥青活化得到的活性炭比表面积最大,为2 599 m²/g.减压蒸馏终温为360℃的沥青在400℃下炭化2 h,经KOH活化后可以得到比表面积为2 575 m²/g的高比表面积活性炭,但是需要预炭化处理,工艺相对复杂.