球形活性炭的制备及其对苯并噻吩的吸附研究

以122型弱酸性酚醛系阳离子交换树脂为炭前驱体,经过炭化和CO2活化,制备球形活性炭(SAC).利用热重分析、扫描电镜、红外光谱和低温N2吸附对材料进行表征.结果表明:制得的球形活性炭比表面积达到799.567 m2/g,孔容为0.969 cm3/g,对苯并噻吩的吸附硫容达到10.3mg/g.用Freundlich和Langmuir模型对吸附平衡数据进行拟合发现:球形活性炭对苯并噻吩的吸附更符合Freundlich模型,表明球形活性炭的吸附活性位不均匀分布;分别用准一级(PFO)、准二级(PSO)、修正的准n级(MPnO)和混阶(MOE)四种动力学速率方程对吸附动力学数据进行拟合,MPnO最适合描述球形活性炭吸附苯并噻吩的动力学过程.

活性炭改性及其对噻吩吸附性能的研究

吸附是一种极具应用前景的汽油深度脱硫分离技术。采用硝酸氧化、焙烧、负载金属等方法对活性炭进行改性,利用静态实验研究了改性活性炭对模拟汽油中噻吩的吸附脱除性能。结果表明硝酸氧化可以增加活性炭表面酸性基团的量,提高脱硫性能;N2气氛下焙烧后吸附剂脱硫效果明显优于未处理活性炭;活性炭表面负载Fe、Zn、Cu、Ni金属离子改性中,Fe离子改性活性炭脱硫效果最好。根据上述实验结果,进行了活性炭复合改性实验,得出68%硝酸氧化后再进行Fe离子负载,吸附剂脱硫率最高,噻吩的脱硫率可达到85%。

载铜球形活性炭的制备及其吸附脱硫性能的研究

以122型弱酸性酚醛系阳离子交换树脂为炭前驱体,经过Cu2+交换、炭化和CO2活化等过程制备得到负载金属铜的球形活性炭,对其进行了SEM、XRD、AAS和BET表征,采用动态吸附实验研究了其对模拟汽油中噻吩类硫化物的吸附性能,并且考察了甲苯和环己烯对其吸附性能的影响,对吸附脱硫机理进行了初步研究。结果表明,载铜球形活性炭上Cu以单质形态存在,并主要与硫原子产生配位作用,提高了对噻吩类硫化物的吸附性能,对噻吩(T)、3-甲基噻吩(MT)、2,5-二甲基噻吩(DMT)和苯并噻吩(BT)的饱和硫容依次为0.938、1.230、1.581和3.744 mg/g,吸附选择性依次为T<MT<DMT<BT。模拟汽油中加入甲苯和环己烯后,饱和硫容分别下降了77%和56%,这是甲苯和环己烯通过π电子与Cu发生作用,从而与硫化物产生竞争吸附导致的。

炭-镍微晶复合材料的制备及对噻吩的吸附性能

以D001型苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂为炭前驱体,经镍离子交换、炭化与CO2活化制备了炭-镍复合材料,热重分析与红外光谱结果表明离子交换树脂的磺酸基经高温炭化-活化处理后,发生了热解反应,并生成一定的耐热砜基,负载的金属主要为单质镍。制备的炭材料外观为均匀有光泽的黑色球形颗粒,主要为炭-镍单质微晶复合结构,以微孔为主,比表面积为343.23m2/g,对噻吩吸附能力可达13.20mg/g。