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.     

硫酸改性活性炭及其去除水中Cr（Ⅵ）的研究

探讨了硫酸改性活性炭的制备方法,以及改性炭吸附去除水中Cr（VI）的效果、条件与作用机理.结果表明,硫酸改性活性炭制备方法为：将5 g原炭浸泡在100 mL浓度为1 mol/L的硫酸溶液中改性时间4 h,改性温度60℃.改性炭吸附去除Cr（VI）的最佳方式为：溶液pH值3-5,改性炭投加比为1：100（重量比）,（补充单位）,Cr（VI）去除率为95.6%（较原炭提高了19.6%）.改性炭强化Cr（VI）去除的机理主要是：改性炭表面酸性基团含量显著增加,表面极性和亲水性增强,因而对亲水性的Cr2O72-离子吸附能力增强;且活性炭在改性过程中表面形成了大量带正电荷的基团,强化了与Cr2O72-负离子的异电吸附作用.     

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。     

活性炭向生物活性炭转化过程中溴酸盐的控制

为了比较活性炭与生物活性炭对溴酸盐的去除效果,采用水厂中试模型试验考察了活性炭表面的生物量及溴酸盐去除率的变化.结果表明:新鲜活性炭对溴酸盐的去除率为57.1%,在活性炭向生物活性炭转化的过程中,随着活性炭表面生物量的增加,炭柱对溴酸盐的去除效果逐渐提高.经过8个月的中试模型连续运行,溴酸盐的去除率提高至75.4%,成熟生物活性炭对溴酸盐的去除效果稳定,从而证明生物活性炭比活性炭更有利于溴酸盐的去除.     

活性炭吸附水中六价铬机理及影响因素

重金属因其潜在的生物毒性和高污染风险给水源地水质安全与城市饮用水安全保障带来严重威胁。活性炭吸附法去除水中重金属离子较其他方法具有高效性、化学污泥减量化、低温适应能力强、可实现重金属回收等优点而得到广泛应用。本文以六价铬为典型污染物,分析其化学特性及毒理学性质,阐述活性炭吸附水中Cr（Ⅵ）的表面接触还原作用、表面结合作用和表面沉积作用等主要吸附机理,并对pH值、离子强度、活性炭表面积及孔径分布、表面官能团特性、腐植酸类物质对活性炭吸附水中Cr（VI）效能的影响进行探讨。     

粉末活性炭吸附去除水源水中硝基苯的优选试验

目的针对受硝基苯污染的松花江水,研究了5种不同的粉末活性炭去除硝基苯的性能,确定出最优的活性炭种类.方法通过研究粉末活性炭的基本性能、对硝基苯的动态吸附容量、吸附速度进行活性炭的筛选.结果试验结果表明:从活性炭吸附性能指标比较看,其中3#炭的比表面积最大,碘值和亚甲蓝值也最大,同时水分和灰分的含量也较低;从不同超标倍数下的活性炭吸附等温线比较来看吸附容量最大;对硝基苯的吸附速度也是最快的.从3#炭和2#炭在生产上的对比试验来看,两种炭都能有效去除硝基苯,但3#炭的应用效果明显高于2#炭.结论3#炭为应对松花江硝基苯污染的最优炭种,2#炭的吸附性能和应用效果也较好,作为备用炭种.     

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.     

预氯化对粉末活性炭吸附水中2-MIB的影响

对预氯化和粉末活性炭(PAC)联合去除饮用水源中的嗅味物质2-MIB(2-Methylisobomeol)的影响因素进行了研究.利用静态试验考察PAC的吸附容量,同时采用比表面积仪、红外光谱等对氯化前后PAC的比表面积、孔径尺寸、官能团进行表征.结果表明,预氯化后,水中的2-MIB浓度降低很小,而余氯对后续PAC的进一步吸附去除2-MIB的影响很大.余氯的存在对等温吸附曲线影响较大,PAC对2-MIB吸附过程更接近于Freun-dich吸附等温式.氯化前后PAC的比表面积、孔径尺寸没有明显变化,但氯化后PAC表面的含氧官能团-COOH、-OH峰值明显增强.以松花江原水试验发现,余氯与水体其他有机物反应,降低了它们被PAC吸附,从而增加了2-MIB被PAC吸附的可能.余氯改变了活性炭吸附2-MIB的能力,同时也导致已被吸附的2-MIB重新解析.     

改性炭对磺胺甲噁唑的吸附及解吸特性

采用商品活性炭和金属氧化物改性炭作为吸附剂,研究了几种活性炭对磺胺甲噁唑(SMZ)的吸附及解吸特性。结果表明:SMZ在几种活性炭上的吸附动力学符合拟二级动力学方程;SMZ的吸附均可采用Freundlich、Langmuir和Langmuir-Freundlich模型进行拟合,Langmuir-Freundlich吸附模型能更好地描述活性炭和改性炭对SMZ的吸附行为;铁、锰氧化物的存在对活性炭的比表面或者孔结构影响不大,并且其对活性炭吸附水中SMZ的性能影响甚微;与AC-Fe和AC-Mn相比,AC-0上吸附的SMZ更易解吸,改性炭负载的金属氧化物与SMZ的表面络合作用增强了AC-Fe和AC-Mn对SMZ的化学吸附,并且改性炭的MnOx和FeOx能氧化降解部分SMZ。     

O3氧化-活性炭吸附法去除水中硝基苯的研究

通过对O3氧化、活性炭吸附和O3氧化-活性炭吸附工艺的研究,探讨O3-活性炭工艺去除饮用水中少量硝基苯的可行性.研究发现:单独采用O3氧化能去除约50%的硝基苯;单独采用活性炭吸附,在空床停留时间大于 15 min时可使出水指标达到标准要求;而对于O3氧化-活性炭吸附工艺,当停留时间在10 min以上时,可完全去除水中的硝基苯.活性炭吸附等温数据用Freundlich公式拟合,可用来估算活性炭的饱和吸附时间.实验表明O3氧化-活性炭吸附工艺是去除饮用水中微量硝基苯的有效方法.     

Bromate removal by activated carbon adsorption:material selection and impact factors study

Studies are conducted by using activated carbon process aimed at bromate removal from the raw water.Screening of activated carbon for bromate removal was performed in different activated carbons.GAC Merck possesses the highest iodine number and surface area,the highest number of basic groups and Vmeso,thereby contains the highest adsorption velocity and adsorption capacity.Impact factors of bromate removal on activated carbon were studied.Through static absorption experiments we studied the effect of adsorption time,pH,temperature,anions and organic matter on bromate removal.With the decrease of pH,removal of bromate enhanced,suggests that it may be possible to increase bromate reduction through pH control.The increase of temperature will be favorable to adsorption of bromate on activated carbon.Anions and organic matter can inhibit the adsorption of bromate on activated carbon through competing active sites.Bromate removal can be improved by controlling key water quality parameters.     

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。     

Adsorption of K+ from an aqueous phase onto an activated carbon used as an electric double-layer capacitor electrode

The adsorption capacity and absorption rate for electrolyte onto activated carbon are important parameters used to characterize activated carbon electric double-layer capacitor electrodes. In this paper the pore structure of typical commercial activated carbons, and various Mn-doped activated carbons prepared on a laboratory scale, are described. The pore structure was characterized by N2 adsorption/desorption isotherms. Isotherms for K+ adsorption onto these activated carbons from the aqueous phase were also obtained. The experimental, equilibrium K+ adsorption data were fitted to the Langmuir, Freundlich or Temkin equations. Adsorption of K+ onto the activated carbons was measured and plotted as a function of time. The adsorption kinetic data were modeled by either pseudo-first or pseudo-second order equations. The Elvoich equation, a liquid film diffusion and an intra-particle diffusion model were used to fit the kinetic data. The results indicate that the adsorption of K+ onto activated carbon is influenced by many factors including pore size distribution, specific surface area and the surface chemistry of the activated carbons. The Temkin equation best describes the equilibrium adsorption data. The pseudo-second order model exactly describes the whole adsorption process, which is controlled by both liquid film and intra-particle diffusion.     

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.     

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 .     

不同结构碳纳米管吸附胆红素的研究

研究了3种不同型号的碳纳米管（MW、LMW和SW）的胆红素吸附性能。X射线衍射（XRD）谱图显示,3种碳纳米管的管径大小排序为LMW>MW>SW。扫描电子显微镜（SEM）和比表面积测试（BET）结果表明,MW型分散性最好,且具有较大的比表面积、最大的孔径和孔容。胆红素吸附实验结果表明,当温度为37 ℃、吸附时间为40 min时,碳纳米管吸附胆红素的性能最佳。当胆红素质量浓度大于0.5 g/L时,MW型碳纳米管吸附容量最大,最大胆红素吸附量达到208 mg/g。增大NaCl浓度、牛血清白蛋白质量浓度和提高pH均不利于胆红素在溶液中的吸附。与传统吸附剂相比,3种碳纳米管对胆红素均表现出吸附时间短、吸附容量大的优良性能,为后期制备碳纳米管共混微滤膜及其吸附胆红素提供了实验基础。     

活性炭吸附罗丹明B的研究

文章以活性炭为吸附剂,对罗丹明B溶液进行吸附。考察了活性炭加入量、pH值和温度对吸附的影响以及吸附动力学。结果表明,随着活性炭加入量的逐渐增加,吸附值逐渐减小;随着pH逐渐升高,吸附值呈下降趋势。吸附值随温度升高呈下降趋势,表明活性炭对罗丹明B溶液的吸附是一个放热过程。活性炭对罗丹明B的吸附较好的符合Langmuir吸附模型。     

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。