活性炭纤维对SO_(2)饱和吸附量的测定方法改进

“绿色化学”是当前化学实验教学中重要的课程思政元素,“活性炭纤维对SO_(2)饱和吸附量的测定”作为综合性实验具有现实意义。而传统的对SO_(2)吸附量的测定方法存在仪器昂贵、操作复杂、危险性等问题,不适合应用于实验教学,同时也不适用于一些硬件设施有限的中小型实验室中进行科学研究。通过参考国家环境保护总局标准HJ/T56-2000《固定污染源排气中二氧化硫的测定.碘量法》并进行方法及装置的改进,可以有效的测定活性炭纤维材料对SO_(2)的饱和吸附量。新方法操作简单、安全、成本较低,为实验室开展相关教学及中小型实验研究具有参考意义。

木质素基碳材料的制备与应用研究综述

从制备、结构和应用总结了木质素材料的最新进展。现在只有少数分离的木质素被用作原料,因此文章详细综述了三种木质素基碳材料的制备方式以及应用制备方向,对其进行了总结,以了解当前木质素基碳材料的近况发展。具体而言,深入讨论了木质素不同制备方法的程序,包括活化、纺丝和模板法,以及稳定和碳化,以期全面了解木质素基碳材料的形成。其中对于目前各种碳材料的制备方法以及优缺点进行了简单的总结。最后对于未来木质素材料的发展方向和利用进行了展望。

吸汞载银活性炭纤维和吸汞活性炭纤维的热脱附特性研究

70℃下分别对载银活性炭纤维（载银量14.07%）和活性炭纤维的片状吸附体进行气态汞吸附实验,测定出载银活性炭纤维汞饱和吸附量为192.3mg/g,活性炭纤维汞饱和吸附量为29.4mg/g,分别为普通活性炭的48倍-192倍和7倍-29倍。采用热重分析法（TGA）研究了两种吸附剂汞饱和后的热脱附再生特性。结果表明,汞饱和载银活性炭纤维的汞脱附发生在100℃-650℃,在70min内从50℃升温至650℃,汞脱附率为94.73%;汞饱和活性炭纤维的汞脱附发生在100℃-230℃,在40min内从50℃升温至350℃,汞脱附率为69.93%。扫描电镜分析发现,载银活性炭纤维因吸附汞而富集的银,经热脱附后变成均匀弥散于纤维表面的亚微米级和纳米级球状银颗粒;吸汞活性炭纤维经热脱附后物理吸附汞基本消失,而氧化汞颗粒反而变多,说明物理吸附的汞易于脱附,氧化汞难以脱附,同时在热脱附过程中存在金属汞向氧化汞的转化。

银负载对活性炭纤维汞吸附性能的影响

银氨溶液浸渍活性炭纤维制得载银量14.07%的载银活性炭纤维。以筒状吸附体吸附气态Hg0的方式研究活性炭纤维银载前后的汞吸附性能,结果表明,载银后活性炭纤维汞吸附性能明显提高。实验还发现:随吸附温度升高,活性炭纤维的汞吸附效率随先增加后降低,而载银活性炭纤维的汞吸附效率随吸附温度升高而一直降低;延长停留时间和添加H2O(g)对两者汞吸附均有利。采用片状吸附体对2种吸附剂的汞饱和吸附量进行了测定,实验得出:70℃下活性炭纤维汞饱和吸附量为29.4 mg/g,载银活性炭纤维汞饱和吸附量为192.3 mg/g,即活性炭纤维载银后汞饱和吸附量提高到原来的6.54倍。扫描电镜分析发现:活性炭纤维上物理吸附汞占绝大多数,化学吸附汞很少;负载银后汞只吸附在活性炭纤维的含银活性点上,银粒子与汞结合生成银汞齐后形状趋于规则,且主要分布于活性炭纤维微晶的晶棱交界处。

高温热处理对活性炭纤维微孔及表面性能的影响

研究了1173K高温改性处理对沥青基活性炭纤维吸附性能、孔径分布、微孔结构和表面化学的影响。低温(77K)N2吸附结果表明热处理后活性炭纤维比表面积略有下降,通过密度函数理论解析活性炭纤维全孔范围的孔分布得出活性炭纤维表面孔径大于1.0nm的微孔明显减少,微孔孔径更加集中于0.5nm～1.0nm,从而提高了活性炭纤维的碘吸附值。X射线衍射分析表明活性炭纤维是乱层石墨结构,热处理使活性炭纤维类石墨微晶碳层面的层间距下降,X光电子能谱分析表明热处理后活性炭纤维表面的含氧官能团C=O和COOH的含量变化不大,而呈碱性酚羟基C OH含量的明显下降使活性炭纤维表面碱性降低。

银在活性炭纤维上的吸附及分布

采用水蒸气、氯化锌或磷酸活化等方法 ,通过控制不同的活化时间 ,制备了若干系列的沥青基活性炭纤维 ,研究了这些活性炭纤维对银离子的还原特性及金属银颗粒在活性炭纤维表面的分布形态。结果显示 ,纤维表面的金属银颗粒既有微米级粒子 ,也有纳米级粒子。随制备方法及溶液中银离子的初始浓度不同 ,还原吸附在纤维表面上的银离子的粒径不同。活性炭纤维的微孔丰富 ,石墨化程度低 ,还原吸附的银颗粒相对较细 ;石墨化程度高 ,表面化学反应性强 ,则还原吸附的银颗粒相对较粗。因此 ,通过调整纤维的制备方法及溶液的银离子浓度 。

固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水

为开发高效处理高浓度有机废水的厌氧沼气发酵技术,以活性炭纤维作为生物膜载体,在实验室规模上对固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水的运行性能进行了研究。初始进水COD为5000mg/L,水力停留时间(HRT)保持在2d左右。在进水COD为47000mg/L以内时,相应的有机容积负荷(OLR,COD含量)达到21.38kg/(m3·d),COD去除率保持在86%以上,沼气容积产气率为9.51L/(L·d),甲烷容积产气率为6.46L/(L·d);当OLR进一步从21.38kg/(m3·d)逐步升高到35.13、39.06、44.88kg/(m3·d)时,COD去除率从86.48%分别降低到74.40%,67.02%和63.50%,相应的沼气容积产气率为13.71,13.98和11.44L/(L·d),甲烷容积产气率为8.84,8.67和5.89L/(L·d)。进水的pH值通常在3.5～5.6之间,OLR低于35.13kg/(m3·d)时,无需对pH值进行中和调节,出水的pH值自然维持在6.8～7.6的良好状态,超出此范围,则需加碱对进水的pH值作适当调节。最终进水COD高达78600mg/L,相应的OLR为44.88kg/(m3·d)。在165d的运行过程中污泥形成量小,没有发生堵塞现象,固定床厌氧反应器表现出高效的处理酸性高浓度有机废水和较强的抗负荷冲击的能力。

煤基炭素活性材料的研究进展

对煤基活性炭、煤基活性炭纤维、煤基纳米结构材料等煤基活性炭素材料在制备方面的进展进行了评述 .在此基础上提出了煤基超级活性炭、煤沥青基活性炭纤维和煤基纳米结构材料是开发煤基高附加值产品、拓展煤层甲烷和煤气化产品中烃组分新用途的有潜力的方向 .

吸附-光催化氧化净化甲醛废气的试验研究

以活性炭纤维为吸附剂,将过渡金属离子掺杂修饰技术制备了高活性TiO2光催化剂,在紫外光照射下对低浓度的甲醛进行吸附 光催化氧化试验研究,分析了催化剂的用量、光照时间、浓度等因素对光催化效果的影响和ACF(活性炭纤维)重复使用的情况。

远程等离子体处理活性炭纤维及其高功能化研究

活性炭纤维的吸附性能和其表面官能团密切相关。远程等离子体处理是活性炭纤维获得更好的表面改性的新方法。为了提高活性炭纤维对水中有机污染物的吸附性能,本文对粘胶基活性炭纤维进行了远程等离子体表面改性,探讨等离子体处理时间,远程区距离对活性炭纤维的减重率及吸附性能的影响。结果表明,在远程区等离子体中电子离子对样品的刻蚀作用被抑制,同时远程区等离子体处理的吸附剂对水中有机污染物的去除效果优于未处理试样。

活性炭纤维对贵金属的吸附

活性炭纤维（ACF）具有优越的氧化还原吸附特性，通过创麻基活性炭纤维（水蒸气活化和磷酸化学活化）与硝酸银溶液反应而将银引入纤维中，X射线衍射分析表明ACF上负载的都是纳米银热处理可使它们的畸变减小且在高于150℃时才长大此外，用其它基体的ACF也可还原吸附贵金属离子（Au+、Pt4+、Pd2＋）。

甲苯法生产己内酰胺水溶液的吸附精制工艺试验研究

以活性炭、活性炭纤维及离子交换树脂作为吸附剂,在甲苯法己内酰胺水溶液中试验了不同吸附剂对己内酰胺水溶液中杂质的吸附能力。结果表明,当光密度均降低30%时,采用活性炭吸附,对己内酰胺中有机杂质的动态吸附容量为26.7mL/g;活性炭纤维杂乱填充时的动态吸附容量为67.48mL/g;强碱性离子交换树脂IAR900的动态吸附容量为46.66mL/mL。提出了活性炭纤维与离子交换树脂组合吸附工艺,当光密度均降低50%时,动态吸附容量为36.67mL/g,该组合工艺能有效去除己内酰胺水溶液中的杂质,提高了产品的质量。

活性炭纤维阴极电Fenton法处理焦化废水

采用活性炭纤维阴极电Fenton法处理焦化废水,研究不同因素对焦化废水中挥发酚处理效果的影响,确定最佳工艺参数。在自制三维电极反应器中,改变pH值、反应时间、电解电压、活性炭粒子投加量等因素对焦化废水进行处理。试验结果表明,在pH值为3、反应时间为90 min、电解电压为15 V、活性炭粒子投加量为40 g/L条件下,活性炭纤维阴极电Fenton法对焦化废水中的挥发酚处理效果最佳,去除率能达到89.3%。活性炭纤维阴极电Fenton法处理焦化废水中的挥发酚效果明显。

活性炭纤维处理苯酚废水的静态吸附性能研究

利用活性碳纤维(ACF)静态吸附苯酚模拟废水,测定了不同温度下的吸附等温线和动力学曲线,计算了有关热力学函数ΔHΦ、ΔGΦ、ΔSΦ和吸附活化能,初步揭示了活性炭纤维对苯酚的吸附机理.结果表明,293 K时静态吸附容量最大为156.3 mg/g,温度对吸附容量和吸附机理有很大影响.低温时被吸附苯酚分子以平伏取向为主,同时伴随大量溶剂分子的脱附而吸热,熵增大;高温时苯酚直立吸附,但溶解度增大,吸附容量减小,同时溶剂分子大量被吸附,使系统熵减小.动力学研究表明,苯酚在活性炭纤维上的吸附符合一级吸附规律,吸附活化能为8.66 kJ.mol-1.

活性炭纤维负载TiO_2光催化降解苯酚

以硫酸钛为原料,通过水解法在活性炭纤维(ACF)上制备了二氧化钛(TiO2)薄膜.以主波长为254 nm的紫外灯作为光源,利用所制的TiO2光催化降解40 mg/L的苯酚溶液,考察了不同条件下苯酚的去除效果、ACF吸附性能及TiO2/ACF的光催化活性.结果表明:TiO2/ACF光催化降解苯酚适宜在中性溶液中进行;随着光照强度的增加,苯酚去除率增大;当溶液pH=7.5,苯酚浓度为40 mg/L,紫外灯光照强度为1.75W/L时,TiO2/ACF光催化降解苯酚4h后,苯酚去除率可达88.2%.溶液中加入H2O2有利于苯酚的降解去除.

活性碳纤维对气态汞的吸附和脱附实验

利用管式炉对活性碳纤维进行汞吸附性能试验.实验发现:在气体汞浓度为5263.5μg·m-3,吸附温度90℃,气体停留时间0.1s时,筒式吸附体在前20min内吸附汞效率在80%以上,吸附180min后吸附汞效率仍在20%左右.随着吸附温度的升高汞吸附效率先增加后降低,停留时间的延长和H2O(g)的存在均有利于汞的吸附.采用热重分析法(TGA)对汞饱和活性碳纤维进行热脱附研究,结果表明,汞的脱附发生在100℃—230℃范围内,在40min内从50℃升温至350℃,汞脱附率为69.93%.汞饱和活性碳纤维热脱附后的扫描电镜分析表明:物理吸附的汞易于脱附,氧化汞难以脱附,同时在热脱附过程中存在单质汞向氧化汞的转化.

用活性炭纤维吸附天然气的研究

介绍了天然气的吸附存储原理、吸附剂的选择及其制备方法、吸附剂的表面修饰改性,得出了活性炭纤维是一种较为理想的吸附剂,同时对影响活性炭纤维吸附性能的有关因素进行了分析,最后对天然气储罐设计时要注意的一系列问题进行了分析。

TiO_2/ACF的制备及光催化降解四氯乙烯性能

以钛酸四丁酯为前驱物,活性炭纤维(ACF)为载体,蔗糖为胶粘剂,采用真空吸附水解的方法制得了TiO2/ACF催化剂.采用BET、XRD、SEM等手段对其物理化学特性进行表征,以四氯乙烯光降解反应为探针反应,考察了TiO2/ACF催化剂的光催化降解性能.实验结果表明,采用真空吸附水解法可以将TiO2很好地负载到活性炭纤维表面上.通过优化条件制备的TiO2/ACF催化剂在光照2h条件下,可以将水中溶解量的四氯乙烯降解90%以上.催化剂可以多次循环使用,光催化反应活性不变.

活性炭纤维对气体中醋酸丁酯吸附性能的研究

通过试验选择活性炭纤维作为吸附剂，吸附气体中醋酸丁酯。对影响其吸附性能的主要因素进行了研究。

氟化炭材料性能研究进展

氟化是修饰和控制炭材料物理化学性质的有效方法之一,炭材料的多样性和宽范围的C-F键是氟化炭材料具有多种多样性质的基础。本文主要讨论了各种氟化炭材料的新性能,并简单介绍了氟化炭材料的制备方法及其表征方法。