TiO2/ACF复合材料吸附耦合光催化去除甲苯的研究

采用超声辅助溶胶-凝胶浸渍法制备二氧化钛/活性碳纤维(TiO2/ACF)复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、N2-吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、荧光光谱(PL)等方法对TiO2/ACF复合材料进行表征。在自制的反应器中进行了紫外光激发下甲苯的动态去除实验,考察了不同因素对TiO2/ACF复合材料吸附耦合光催化去除甲苯效果的影响。结果表明:TiO2/ACF复合膜具有吸附和光催化协同效应,在穿透点之前,对于甲苯的去除可保持100%;在穿透点之后,浸渍3次的TiO2/ACF复合材料对甲苯的去除率可达80%。

介孔碳及其铁改性材料吸附水中对硝基苯酚

采用水热合成法以F127为模板剂制备介孔碳材料(MC),一步合成法引入Fe(NO_3)_3·9H_2O得到铁改性介孔碳材料(Fe/MC-x,x为合成原料中铁源与间苯二酚的摩尔比,x=0.5、1.0、1.5),对改性前后的材料进行TEM、N_2吸-脱附、XRD及FI-TR表征,通过考察吸附剂量、吸附等温线、吸附动力学对其吸附水中对硝基苯酚(p-NP)进行了研究。结果表明,所得MC和Fe/MC-x的孔径分布集中于3～4nm,比表面积分别为643.6、635.6、636.0和587.2 m^2/g。实验条件下,Fe/MC-x的吸附性能优于MC,其中Fe/MC-1.0有最大吸附量220.35mg/g,对应去除率为92.33%;平衡吸附量均与初始浓度呈正相关,与吸附剂投加量呈负相关,高温不利于吸附,p-NP在MC和Fe/MC-x上的吸附行为符合Freundlich模型;改性行为加快了吸附速率,吸附过程符合准二级动力学模型,主要为化学吸附控制吸附速率。

石墨烯的制备及其对甲苯的吸附性能

为了寻求高效的有机废气吸附剂,用氧化石墨还原法制取石墨烯进行吸附。选取挥发性有机气体中的甲苯作为研究对象,用石墨烯作为吸附材料,分别考察了床层高度、吸附温度及甲苯初始质量浓度对石墨烯吸附甲苯性能的影响。结果表明,石墨烯吸附甲苯容量与甲苯初始质量浓度、床层高度、温度成正比。在实验温度25℃、床层高度10mm及气速200mL/min条件下,甲苯吸附量为100mg/g。石墨烯吸附甲苯的动力学过程符合假二级动力学模型,吸附等温线拟合符合Freundlich模型。