谷氨酸偶联壳聚糖改性活性炭对Cd~(2+)吸附和解吸实验研究

采用偶联方法把谷氨酸壳聚糖偶联修饰到活性炭表面,制备了经谷氨酸壳聚糖修饰的改性活性炭。利用SEM、IR等对样品进行了表征,并将改性活性炭用于重金属Cd2+的吸附实验,考察了溶液pH值、谷氨酸壳聚糖表面覆盖含量、吸附时间等对Cd2+吸附的影响,并对改性活性炭再生方法进行了研究。结果表明:适量的谷氨酸壳聚糖修饰活性炭后,活性炭表面的羧基和羟基增多;当pH值为7左右时,改性活性炭对Cd2+的吸附率为65.3%;覆盖率为8%的谷氨酸壳聚糖改性活性炭对Cd2+的吸附率最大;当吸附时间达到60min时,改性活性炭对Cd2+吸附基本达到平衡;再生实验证实EDTA钠盐溶液对改性活性炭再生后,其对Cd2+吸附率约为再生前的82%,效果较好。     

活性炭微波改性及对偏二甲肼中氧化杂质的吸附

研究了活性炭微波改性后表面性质的变化及对偏二甲肼中氧化杂质吸附的性能.结果表明:微波法改性使活性炭表面的含氧基团有明显的减少,孔隙结构更为丰富;随着微波功率的提高,吸附率有明显的提高,微波照射时间对吸附效果的影响与功率有关;微波改性后的活性炭对偏二甲肼中的氧化杂质有更大的平衡吸附量及较小的等量微分吸附热.     

含氮物质改性活性炭吸附二硫化碳

将氨水、无水乙二胺用于活性炭改性,使用无水乙二胺改性后的再生性能较好,经过多次吸附与再生后仍能保持一定的稳定性,水分的存在不利于二硫化碳的脱除。FT-IR和TG表征也证实了经无水乙二胺改性后,活性炭的吸附量提高。采用抽真空和加热再生相结合的方法进行再生,一定温度条件下再生率可以达到85%。     

谷壳作为Pb(Ⅱ)离子吸附剂的改性剂优选

对比了改性剂改性谷壳对Pb~(2+)的吸附效果。改性碱化谷壳对Pb~(2+)的吸附率高于改性未碱化谷壳。各种改性谷壳对Pb~(2+)的吸附率高低排序为:苯胺改性谷壳环氧氯丙烷加乙二胺改性谷壳双氧水改性谷壳乙二胺改性谷壳甲醛改性谷壳高锰酸钾改性谷壳双氧水加乙二胺改性谷壳环氧氯丙烷改性谷壳硝酸改性谷壳柠檬酸改性谷壳磷酸改性谷壳。综合兼顾对Pb~(2+)的吸附效果,改性工艺环保性、复杂性,成本高低,各种改性剂的综合性能优劣排序为:双氧水高锰酸钾苯胺柠檬酸甲醛硝酸磷酸双氧水加乙二胺环氧氯丙烷乙二胺环氧氯丙烷加乙二胺。双氧水是综合性能最好的改性剂。     

改性活性炭烟气脱硫脱硝的再生性能研究

采用浸渍法对活性炭进行表面改性处理,在改性活性炭脱硫脱硝性能研究后,用热再生法,对改性活性炭进行再生吸附模拟烟气中SO2和NO的实验,得知再生后改性活性炭脱硫脱硝能力基本不变。从而进一步考察再生温度,再生时间和再生次数对改性活性炭脱硫脱硝性能的影响,得出加热再生的最佳工艺条件:温度为200℃,时间为15 min,同时满足平均脱硫率和平均脱硝率的再生次数可达6次。     

谷壳作为Pb(Ⅱ)离子吸附剂的改性剂优选

对比了改性剂改性谷壳对Pb⁽²⁺⁾的吸附效果。改性碱化谷壳对Pb(2+)的吸附效果。改性碱化谷壳对Pb⁽²⁺⁾的吸附率高于改性未碱化谷壳。各种改性谷壳对Pb(2+)的吸附率高于改性未碱化谷壳。各种改性谷壳对Pb⁽²⁺⁾的吸附率高低排序为:苯胺改性谷壳>环氧氯丙烷加乙二胺改性谷壳>双氧水改性谷壳>乙二胺改性谷壳>甲醛改性谷壳>高锰酸钾改性谷壳>双氧水加乙二胺改性谷壳>环氧氯丙烷改性谷壳>硝酸改性谷壳>柠檬酸改性谷壳>磷酸改性谷壳。综合兼顾对Pb(2+)的吸附率高低排序为:苯胺改性谷壳>环氧氯丙烷加乙二胺改性谷壳>双氧水改性谷壳>乙二胺改性谷壳>甲醛改性谷壳>高锰酸钾改性谷壳>双氧水加乙二胺改性谷壳>环氧氯丙烷改性谷壳>硝酸改性谷壳>柠檬酸改性谷壳>磷酸改性谷壳。综合兼顾对Pb⁽²⁺⁾的吸附效果,改性工艺环保性、复杂性,成本高低,各种改性剂的综合性能优劣排序为:双氧水>高锰酸钾>苯胺>柠檬酸>甲醛>硝酸>磷酸>双氧水加乙二胺>环氧氯丙烷>乙二胺>环氧氯丙烷加乙二胺。双氧水是综合性能最好的改性剂。     

改性活性炭热再生效果研究

选用Zn Cl2为活化剂,以玉米秸秆为原料,HNO_3改性制备活性炭。采用扫描电镜对硝酸改性和市售活性炭表面形貌进行观测。以吸附亚甲基蓝的饱和活性炭为研究对象,以热再生作为活性炭再生方法。通过实验研究再生温度、再生时间、再生升温速度、再生次数对活性炭热损失率和再生效率的影响。扫描电镜结果表明,硝酸改性活性炭表面孔结构丰富。并通过实验获得热再生的最佳工艺条件:再生温度400℃,再生时间30 min,升温速度20℃/min,可循环使用次数为4次。     

稻杆作为Cr~(6+)吸附剂的改性剂优选

详细探讨了各种改性剂改性稻秆对Cr6+的吸附效果。改性剂改性未碱化稻杆对Cr6+的吸附率高于改性剂改性碱化稻杆。改性剂改性稻杆对Cr6+的吸附率高低顺序为:苯胺环氧氯丙烷加乙二胺乙二胺双氧水双氧水加乙二胺高锰酸钾柠檬酸磷酸EDTA环氧氯丙烷甲醛硝酸。综合考虑改性剂改性稻秆对Cr6+的吸附率高低,改性工艺的复杂程度,以及改性工艺的环保性,得出改性剂改性稻秆的综合性能高低顺序:苯胺双氧水柠檬酸磷酸高锰酸钾双氧水加乙二胺环氧氯丙烷乙二胺环氧氯丙烷加乙二胺EDTA甲醛硝酸。苯胺、双氧水是综合性能非常好的两种改性剂,在所选改性剂中,苯胺改性稻秆对Cr6+的吸附率最高,双氧水改性稻秆的改性工艺最环保。     

改性活性炭的烟气脱硫脱硝性能研究

采用浸渍法改性活性炭,低温吸附模拟烧结机烟气中的SO2和NO,研究了质量分数3%的HNO3改性活性炭表面官能团的变化及其吸附烟气中SO2和NO的性能。Boehm滴定结果表明:浸渍时间6 h,干燥温度130℃,干燥时间2 h得到的活性炭碱性基团增加最多,与傅里叶变换红外光谱分析结果相符。改性后的最佳活性炭,前60 s的脱硫率维持在90%以上,脱硝率在前20 s也达90%以上,再生后改性活性炭脱硫脱硝能力基本不变。     

表面功能化活性炭对水溶液中汞离子的吸附

利用硝酸氧化改性和氨还原改性实现活性炭表面功能化,并通过静态吸附实验研究了改性前后活性炭对水溶液中汞离子的吸附性能。硝酸改性使得活性炭表面含氧官能团数量增多,氨改性后成功在活性炭上引入含氮官能团。实验结果表明在pH值为4～7的范围内有较好的吸附效果。吸附等温线和吸附动力学结果表明活性炭表面功能化可以提高对水溶液中汞离子的吸附性能。活性炭表面含氧官能团和含氮官能团与汞离子发生离子交换和配位络合作用。     

Co改性活性炭吸附NO的实验研究

采用Co(NO_3)_2对活性炭进行改性,考察浸渍浓度和吸附温度等条件对活性炭吸附NO性能的影响,并对已吸附NO的0.3 mol·L~(-1)的Co(NO_3)_2改性活性炭进行再生。通过BET、SEM、吸附等温线和FT-IR表征样品的比表面积、颗粒形貌和表面官能团。结果表明,当浸渍溶液浓度为0.3 mol·L~(-1)时,吸附效果最佳,80 min时吸附效率达88.90%。活性炭的吸附效率随着温度升高而降低,用0.3 mol·L~(-1)Co(NO_3)_2改性的活性炭在200℃时的吸附效率大于90%,并可持续50 min。SEM和FT-IR表征结果表明,在Co(NO_3)_2改性的活性炭表面和孔隙生成了Co_3O_4,促进NO催化氧化为NO_2并进行吸附。加热再生后的0.3 mol·L~(-1)Co(NO_3)_2改性活性炭对NO的吸附效率在60 min内仍高于88.90%,再生效果较好,可持续再生利用。     

表面改性活性炭对CO_2的吸附性能

研究了用 H2 O2 ,HNO3加醋酸铜溶液进行表面改性后的活性炭对 CO2 的吸附性能 ,分析了改性前后活性炭的表面化学性质 ,测定了 2 73K下的吸附等温线 ,用 D- A方程对吸附等温线进行了很好的拟合 ,探讨了表面改性对活性炭表面化学性质的影响及其表面化学性质与吸附性能之间的关系。     

Preparation of hydrophilic activated carbon through alkaline hydrolysis of ester for effective water-vapor adsorption

Hydrophilic activated carbon was prepared by a novel ethyl acetate hydrolysis method. Surface area analysis, spectroscopies, and microscopy were used to examine characteristic differences between raw and hydrophilic activated carbons. Results showed that hydrophilic groups were introduced onto the surface of activated carbon through ethyl acetate hydrolysis in an alkaline environment. The modified activated carbon exhibited higher water vapor adsorption capacity because the hydrophilic groups on its surface bound with water molecules through H-bonding. Adsorption isotherms of water vapor were well fitted by an adsorption model. The optimal temperature for thermal regeneration was determined to be 398 K.     

光催化再生型活性炭的研制

光催化再生型活性炭的研制是实现吸附饱和活性炭原位再生的重要环节。本文采用溶胶凝胶——再活化法在商品活性炭表面合成TiO2光催化剂，制得新型炭吸附材料一光催化再生型活性炭。以苯酚为模型化合物，考察了该材料的吸附性能和紫外光照射条件下的光催化再生性能。以扫描电子显微镜、低温液氮吸附研究光催化再生型活性炭的表面结构、孔径结构和TiO2的分布状况。结果表明，光催化再生型活性炭保留了原料活性炭的吸附性能，在紫外光照射下即可逐渐恢复其吸附性能。其吸附性能随担载量的增加而降低，再生率随担载量的增加而升高，催化剂担载量为2．0wt％活性炭具有适宜的吸附性能和光催化再生性能。其再生率随再生次数增加而下降。光催化再生型活性炭具有原料炭相似的表面结构和孔径结构。TiO2在活性炭基材料表面呈不均匀分布，主要集中在活性炭的大孔和表面凹陷处。     

微波加热再生废弃针剂用活性炭的性能

采用微波加热再生废弃针剂用活性炭, 通过响应曲面法中模型的优化设计和分析, 研究了再生过程中的3个影响因子(再生温度、再生时间以及物料厚度)对所再生活性炭亚甲基蓝值和得率的影响, 并通过方差分析(ANOVA)研究了各个实验因子或交互作用对活性炭性能的影响。得到实验优化工艺条件为:再生温度700℃, 再生时间18min, 物料厚度20mm, 所再生活性炭亚甲基蓝值和得率分别为187.5mg/g, 65.20 %。此外, 再生活性炭比表面积高达962m²/g, 总孔体积为1.02mL/g, 平均孔径为4.27nm。     

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     

吸附苯酚活性炭微波辅助溶液再生效果

分析了p H对颗粒活性炭(GAC)吸附苯酚性能的影响。实验选择质量分数为1%Na OH溶液,采用微波辅助溶液再生的方法,对吸附苯酚的GAC进行再生研究,探讨实验因素对GAC再生效率的影响。实验结果表明:最佳的再生条件为微波功率520 W、再生时间1.5 min、Na OH再生辅助溶液用量10 m L,此时GAC再生效率为95.6%。在最佳再生条件下,经过6次再生后GAC的吸附能力依然很强。     

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。     

酸、碱改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能

分别采用硝酸和氢氧化钠对活性炭进行改性,利用比表面积及孔径分析仪（BET）、扫描电镜（SEM）、Boehm滴定法对活性炭物化性质进行表征,测试改性活性炭对甲醇、甲苯吸附性能。结果表明,经过酸、碱改性后的活性炭比表面积、总孔容、微孔孔容均有所增大。酸改性表面酸性基团增加,碱改性后活性炭酸性基团减少。酸改性后的活性炭对甲醇、甲苯吸附能力有所下降,后经碱改性的活性炭吸附能力均有不同程度的提高。单组分吸附实验时,甲醇穿透曲线斜率要大于甲苯,穿透时间早于甲苯。在多组分吸附过程中会出现甲苯取代甲醇的吸附现象,使得已经被吸附的甲醇发生脱附,此时甲醇的出口浓度大于进口浓度,形成峰值效应。     

石油焦制备活性炭工艺条件的优化及其孔结构表征

以独山子石油焦为原料,以氯化锌为活化剂,采用微波加热方式制备活性炭,通过碘吸附、苯吸附等考察所制活性炭的吸附性能,并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。结果表明：微波加热法制备活性炭时,最佳工艺条件是：氯化锌、石油焦、煤沥青的质量比为1．5：7．5：1,微波功率1300W,辐照时间6min。所得样品比表面积1095．7m^2／g,碘吸附值673．7mg／g,苯吸附值781．1mg／g,强度20．3N。通过与电炉法对比发现,微波加热和电加热制备的活性炭孔结构不同,微波法制备的活性炭在比表面积、孔径分布等方面优于电炉法制备的活性炭。