改性活性炭纤维(ACF)低温脱除多种污染物机理的研究现状

论述活性炭纤维(ACF)优越的空孔结构特性及催化改性处理对其气体吸附性能的影响,指出改性后ACF表面引入的含氮和含氧官能团有利于在低温下综合吸附烟气中SO2、NO、Hg等污染物,特别对SO2和Hg具有较高的脱除效率;提出可以采用水洗脱附再生,以重复使用ACF。烟气中各组分之间的相互影响与作用以及副产品资源化利用将是今后研究的重点。

CeO_2/ACF的低温SCR烟气脱硝性能研究

The selective catalytic reduction(SCR) of NOx using MnOx and CeO2 supported on viscose-based active carbon fibers(ACF) at 120 ℃～270 ℃ relatively lower than the temperature when using V2O5/TiO2-anatase catalyst was studied.As a result,CeO2/ACF shows a better catalysis than MNOx/ACF,which is not affected by the reaction temperature. NO conversion of 85% is reached with the 10%-CeO2/ACF catalyst at the whole temperature window.Furthermore,a series of MnOx-CeO2/ACF composite catalysts were studied.The results show that the loading method of catalyst affects its activity.

Mn-Fe/ACF催化剂低温选择性催化还原NO

以自制的芳纶滤料基活性炭纤维(ACF)为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列1.2%Mn-Fe/ACF催化剂,并将其应用于低温SCR脱硝。采用BET、XRD、FESEM及EDS对催化剂的微观结构进行表征。活性实验结果表明,适量Fe元素的加入有利于提高催化剂的活性,其中1.2%Mn(0.75)-Fe/ACF催化剂在空速高达56 000 h-1、温度为200℃的条件下的脱硝效率可达92%。BET、XRD和SEM结果显示高的比表面积和载体表面金属氧化物的均匀分布有利于提升催化剂的催化活性。

TiO2／ACF复合材料吸附-光催化降解甲醛的实验研究

甲醛作为对人类具有高致癌风险的有机污染物,对其工作场所的安全要求也越来越严格。其减少及脱除需要发展更加高效的技术手段。本文以甲醛为目标化合物,在自行设计的气相光催化反应器中,以254nm紫外灯作光源,研究其在TiO2/ACF复合材料上的吸附-光催化降解行为。探讨了甲醛的初始浓度,光照强度、空气湿度等对甲醛吸附-光催化降解效率的影响。初步探讨了甲醛的降解机理。结果表明:TiO2/ACF复合材料对甲醛具有极好的降解效果,较低浓度的甲醛,经2h光照,甲醛蒸气降解率达到99.9%(初始浓度为1.93mg/m3);甲醛降解率随空气湿度增加而明显增加,适当地水分加入有利于产生羟基活性自由基,促进催化降解反应。实验结果对降低污染区域工作人员的职业中毒风险有重要的意义。

Ce-Fe/ACF催化剂低温选择性催化还原NO的研究

以ACF作为载体制备了一系列不同质量分数的CeO2和Fe2O3混合负载型催化剂,研究了它们催化净化NO的低温活性和活性的稳定性。同时,对比研究了CeO2/ACF和Ce-Fe/ACF净化NO的能力。活性实验结果表明,催化剂中加入Fe2O3作为助催化,能使催化剂活性、稳定性等得到明显改善。反应温度为80~120℃时,比相同质量分数CeO2/ACF催化剂的NO脱除效率提高幅度最大达到18.11%,增幅度较大;随着反应温度的升高,催化剂的脱硝效率提高幅度趋小,反应温度为200℃时,两者相比,NO脱除效率仅提高1.98%;而后随着温度的攀升,催化剂的脱硝效率提高幅度又慢慢趋大,且其效率平稳。

ACF/PLGA骨组织工程复合支架的制备及其性能

本文利用溶剂灌制/粒子沥滤的方法将具有较强吸附性能的活性碳纤维（activated carbon fiber,ACF）掺杂于聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly（lactic-co-glycolic acid）,PLGA）制备了一种新型ACF/PLGA骨组织工程复合支架。论文对比研究了纯PLGA支架以及两种ACF/PLGA支架（ACF含量为2.75%,8.26%）的结构和性能。SEM研究发现三者都具有较高的孔隙度,分别为73.5340%、75.1214%和79.8216%,且孔隙度随着ACF含量的增加逐渐增大;压汞法测得三者的孔径分布基本在50~250μm之间;研究其亲水性发现,其表面接触角随ACF含量增加逐渐减小,吸水率则逐渐增大。进一步研究发现在三种支架上种植小鼠成纤维细胞（L929）,一天后细胞都较好粘附在支架上;ACF含量为8.26%的复合支架移植到小白鼠皮下组织,一月后HE切片显示支架周围组织的免疫排斥反应较小。掺杂ACF的PLGA复合支架除了具有良好的细胞粘附效果和组织相容性,相对于纯PLGA支架,还具有良好的孔径分布和亲水性,具有潜在的应用价值。

低温NH_3-SCR催化剂MnO_x-CeO_x/ACF的SO_2中毒机理(英文)

在二氧化硫(SO2)气氛下,对Fe、Cu和V改性的催化剂MnOx-CeOx/ACF(活性碳纤维)的氨选择性催化还原(NH3-SCR)一氧化氮的低温活性进行研究.实验结果表明:以Cu和V改性催化剂未提高MnOx-CeOx/ACF的低温抗SO2性能;Fe改性MnOx-CeOx/ACF在初始6h内提高了催化剂的抗SO2性能,但较长时间仍然失活.以N2吸附、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱以及热重分析(TGA)等手段对中毒催化剂进行分析.在SO2存在下,催化剂中毒归因于两个方面:一是覆盖于催化剂表面的铵盐类物质,二是SO2与催化剂中的金属氧化物反应生成的金属硫酸盐及亚硫酸盐.在中毒催化剂中硫元素主要以金属硫酸盐及亚硫酸盐的形式存在,其在中毒的MnOx-CeOx/ACF、Fe-MnOx-CeOx/ACF、Cu-MnOx-CeOx/ACF和V-MnOx-CeOx/ACF催化剂中所占比例分别为70.4%、68.9%、86.3%和71.4%(w).进一步揭示了MnOx-CeOx/ACF催化剂在低温SCR条件下的SO2中毒机理.

V2O5／ACF催化剂用于烟气低温脱硝的研究

采用等体积浸渍法制备V_2O_5/ACF,CuO/ACF和Fe_2O_3/ACF催化剂,在H_2O和SO_2存在下,三种催化剂选择性催化还原(SCR)NO_x的活性依次为V_2O_5/ACF>CuO/ACF>Fe_2O_3/ACF.对V_2O_5/ACF催化剂中V_2O_5担载量、反应温度和反应空速对脱硝活性的研究表明,当H_2O和SO_2存在时,V_2O_5的最佳负载量为0.5wt%,在反应温度为180℃,空速为2000 h^(-1)时,NO转化率可达84%,表明该催化剂具有良好的抗H_2O和SO_2毒化的能力.

PAN基ACF的结构表征(Ⅱ)—─氮元素与结合态变化的浅析

借助Ｘ射线光电子能谱、元素分析、激光拉曼光谱等手段，采用氩气与真空下炭化、活化的方法，研究了聚丙烯腈基（ＰＡＮ）炭纤维、活性炭纤维含氮化学组成、结构特征变化及相关影响因素。研究结果表明：１）在活化过程中聚丙烯腈基炭纤维的ＸＰＳ单扫描Ｎ１ｓ结合能及相对含量向高位发展；２）ＰＡＮ基活性炭纤维中ＲＮＨＲ、ＲＣＮＨＲ２Ｏ及吡啶酮等氮杂环含量与纤维吸附性能定性关联；３）ＰＡＮ基炭纤维在活化过程中的元素变化主要以脱氮为主，其次为氧、碳；其中本体脱氮速率大于表面脱氮速率；４）ＰＡＮ基活性炭纤维的序态结构并未因其经历活化过程而有所降低。

不同因素对Fe^(3+)-TiO_(2)/ACF降解NH_(3)的影响

为了探究不同因素对Fe^(3+)-TiO_(2)/活性炭纤维(ACF)降解氨气(NH_(3))的影响规律,采用Fe^(3+)-TiO_(2)/ACF复合材料,以NH_(3)为目标降解物,研究初始浓度、流速、光催化剂负载量以及光照强度对Fe^(3+)-TiO_(2)/ACF降解NH_(3)的影响,并进行了相应的反应动力学分析。结果表明:随着初始浓度的增加,NH_(3)降解率呈现略微降低的趋势,光催化过程基本符合L-H一级反应动力学模型;随着流速的增加,NH_(3)降解率表现为先升高后降低,其光催化过程也基本符合L-H一级反应动力学模型;随着光催化剂负载量以及光照强度的增加,NH_(3)降解率表现为略微增加的趋势。

CeO_2-CoO/ACF低温SCR烟气脱氮性能的研究

活性炭纤维（ACF）经硝酸处理后采用浸渍法制备了CeO2-CoO／ACF复合催化剂，测试了其在以氨气为还原剂的低温SCR过程中的催化活性，同时研究了金属氧化物浸渍顺序及负载量、催化剂煅烧温度、空速比（SV）、NH，／NO（摩尔比）、O2含量等因素对NO转化效率的影响。研究发现，负载量为10％的CeO2-CoO／ACF复合催化剂经煅烧后在120—240℃时具有很高的催化活性，并且在N0初始浓度为1000mg／m3、空速比（SV）为6000h～、NH3／NO为1．05、O：体积分数在3．0％时具有较高的NO转化效率。

ACF负载稀土元素在微型反应器中净化NO的研究(Ⅱ)

考查了10%,20%,30%,40%的Ce-ACF对NO的净化能力,将10%Ce-ACF与HNO_3-ACF、30%Cu-ACF和20%La-ACF对NO的净化能力进行实验比较;并分别对10%,20%,30%,40%的Ce-ACF进行了热重分析(TG)实验,将10%Ce-ACF,HNO_3-ACF．30%Cu-ACF,20%La-ACF的TG曲线进行对比分析,最后选择性地进行了扫描电镜(SEM)实验．结果表明,负载稀土元素的ACF能有效改善其催化性能,负载10%的Ce时能大幅提高ACF在较低温度时的净化NO的活性,其低温活性较20%La-ACF要好,当温度大于260℃时10%Ce-ACF对NO的净化效率均在90%以上．

负载型TiO_2/ACF光催化剂的制备及同时脱硫脱硝实验研究

选用活性炭纤维(ACF)为载体,浸渍提拉法制备出负载型TiO2/ACF光催化剂,采用扫描电镜(SEM)、X-射线能谱(EDS)等分析手段,对薄膜的表面形貌和成分进行了分析。研究了浸渍时间、浸渍液浓度和浸涂次数对TiO2负载量的影响,发现影响TiO2负载量的主要因素是浸渍液浓度和浸涂次数,而浸渍时间对负载量的影响不明显。利用该催化剂进行了光催化同时脱除SO2和NO实验,在最佳实验条件下,SO2脱除效率为97.5%,NO脱除效率为49.6%。

ACF／TiO2光催化膜制备及其降解活性研究

采用溶胶-凝胶法经正交试验优化物料比后制得TiO_2/ACF光催化膜,并用X-射线衍射对其结构进行表征;通过优化制备工艺参数,以及在紫外光作用下降解处理甲基橙废水,研究其光催化降解性能.结果表明:物料比为1:17.55:3.32:3.74:0.15(钛酸丁酯:无水乙醇:乙酰丙酮:去离子水:冰醋酸)、活化温度为350℃、焙烧3 h,能制得二氧化钛呈锐钛矿晶体结构的光催化膜;处理浓度为400 mg/L,pH值为4的甲基橙溶液,其脱色率达到98.3%,COD去除率达到86.2%.

ACF电极上苋菜红的恒电流电化学脱色

在恒电流模式下,研究了活性炭纤维(ACF)分别作阳极或阴极时对偶氮染料苋菜红的电氧化和电还原脱色。确定了ACF上苋菜红发生氧化和还原反应的电极电位分别是0.6V和?0.4V。ACF对苋菜红的脱色机制因电流密度的不同,明显地分为电氧化、电还原和吸附脱色三种过程。电氧化和电还原过程均遵循准一级反应动力学方程,并且电氧化的脱色速率常数与电流密度线性相关。电氧化脱色率在电流密度为0.5mA?cm?2时可以达到99.1%,TOC和COD去除率最大可分别达到32.8%和52.1%;电还原脱色率在电流密度为?1.0mA?cm?2时达到100%,TOC和COD去除率最大可分别达到58.0%和61.4%。

改性PAN-ACFs对甲醛吸附性能的初步研究

聚丙烯腈 (PAN polyacrylonitrile)活性炭纤维 (ACF Activatedcarbonfiber)经浸渍处理后 ,通过低温氮气吸附法测定了其吸附等温线 ,并通过BET方法计算了比表面积SBET,用Dubinin Astakhov方程计算了微孔表面积Smic和微孔容积Vmic,用Horvath Kawazoe方程计算了微孔容积Vmic和平均孔径D- 。发现处理后样品的比表面积、微孔容积均小于未经处理的原样。而其对甲醛的静态与动态吸附容量都大于未经过处理的原样品。比表面积太小的样品对甲醛的吸附容量小于较高比表面积的样品的吸附容量。部分被吸附物于 15 0℃不能够完全脱除 ,经推知 ,所发生的吸附既有物理吸附又有化学吸附 ,是其表面官能团与孔结构共同作用的结果。样品的元素分析结果表明 ,处理后样品的C、N含量均增加 ,O含量降低 ,吸附过程中含N官能团的作用较显著。浸渍后的样品经热处理 ,其吸附容量高于未经热处理的样品 ,说明热处理可以脱除样品表面的杂原子而在PAN ACFs表面留下许多活性位。

高比表面积PAN-ACF的吸附与孔结构解析

以 KOH为活化剂制备了比表面积大于 2 0 0 0 m2 / g的高比表面积 PAN基活性炭毡 (ACF)。以液氮为吸附介质在 77.4 K测试 PAN- ACF吸附等温线 ,并对其孔结构进行了表征。采用 BET法计算比表面积 ,t- plot法、Horvath- Kawazoe、Dubinin- Radushkevich方程以及密度函数理论 (DFT)表征孔结构。研究表明即使比表面积超过 30 0 0 m2 / g时 ,PAN- ACF的孔分布仍然很窄 ,并且含有大量的分子筛型孔。以金子克美等人提出多段吸附机理为依据 ,采用 DR方程对 PAN- ACF三段吸附过程所对应的 E0 、x进行了计算。结果认为低压段的负偏离在一定程度上是由于吸附势较强的微孔与表面官能团共同作用的结果 ,并非完全由于活化扩散引起。以上分析方法的表征结果具有较好的一致性 ,为 PAN- ACF的吸附性能与孔结构提供了准确的信息。

中国全要素生产率重估——ACF模型中弹性估计改进和实证

索洛余额法、随机前沿生产函数法以及数据包络分析方法都没有解决函数的内生性和模型参数的时变性问题,ACF方法克服了这些局限性,对全要素生产率的测度更加准确。本文推导了参数的内生性和时变性问题,基于ACF模型提出了我国的时变参数估计方法,并对我国1990-2017年28个省份的全要素生产率进行重估。研究结果表明,ACF方法对全要素生产率的测度更加准确。从全国来看,资本投入增长对经济增长的贡献度最大,TFP增长对我国经济增长的贡献度正在逐渐下降,劳动投入对经济增长的贡献度相对较弱且波动大。分地区来看,各地区的TFP平均水平有所回落,近年来东北地区的TFP增长率水平最低,2012-2017年均为负值。同时,东北地区的劳动力流失情况较为严重。

PAN基ACF的孔结构表征

通过在７７．４Ｋ 下的Ｎ２ 吸附对连续化工艺制备的聚丙烯腈（ＰＡＮｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ） 基活性炭纤维（ＡＣＦａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｆｉｂｅｒ）孔结构进行了考察． 采用ＤｕｂｉｎｉｎＲａｄｕｓｈｋｅｖｉｃｈ 方程、ＨｏｒｖａｔｈＫａｗａｚｏｅ 方程及密度函数理论（ｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔｈｅｏｒｙ） 对其孔结构参数诸如比表面积、微孔表面积、孔容及孔径分布进行了表征．采用不同的分析方法对ＰＡＮ基ＡＣＦ的孔结构表征结果有很好的一致性．

在微波辐射下用ACF处理吲哚溶液的实验研究

在 ACF存在下微波辐射能除去焦化废水中的吲哚污染物。实验研究了微波辐射时间、微波功率、吲哚溶液初始浓度、p H值等因素对微波处理吲哚溶液的影响。并用活性炭代替 ACF作了对比实验。实验结果表明 :在微波辐射下 ,用 ACF处理吲哚溶液具有明显高的效果 ,3 .5 min去除率即可达 98%。微波辐射不能使吲哚发生降解 ,其作用是使ACF的孔隙结构发生变化 。