乙二酸四乙酸二钠盐改性枸杞杆生物炭对亚甲基蓝吸附性能

以H_(3)PO_(4)为活化剂,通过高温炭化法将宁夏枸杞杆制备成生物质活性炭(CP),并利用乙二酸四乙酸二钠盐(EDTA-2Na)对其进行表面改性,得到氮掺杂活性炭(CPE)。利用比表面积分析(BET)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)技术手段研究其表面微观形貌和化学结构特性,阐明了EDTA-2Na的改性机理和CPE对亚甲基蓝的吸附机制。结果表明:EDTA-2Na的掺杂可以有效调控生物炭的孔结构和官能团,显著提升了生物炭的比表面积、孔结构和活性吸附位点。EDTA-2Na改性后的生物炭CPE(比表面积(816.47 m^(2)/g)、总孔体积(0.4925 cm^(3)/g)和平均孔径(2.41 nm))参数明显优于CP(比表面积(241.45 m^(2)/g)、总孔体积(0.1280 cm^(3)/g)和平均孔径(2.12 nm))的微观结构,表面形成较稳定的氨基(—NH—、—NH_(2)—)和吡咯结构氮,构成了对亚甲基蓝有较好吸附效果的活性表面生物质碳材料CPE。常温中性条件下,CPE对MB的最大吸附量为658.8 mg/g,较未进行N掺杂的生物碳CP(吸附量为358.2 mg/g)吸附率提升了83.92%。CPE对MB的等温吸附过程符合Langmuir模型(R^(2)=0.9896),吸附动力学符合准二级动力学模型(R2=0.99997),吸附过程主要以单分子层化学吸附为主,循环使用性能较好。

亲水性磁性Fe_(3)O_(4)复合微球的制备及其对亚甲基蓝吸附的性能研究

采用甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸的混合微乳液经悬浮聚合法一步制备出含—COO^(-)的亲水性磁性Fe3O4复合微球。对样品的形貌和结构进行表征,研究了pH、温度、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度及吸附时间对复合微球吸附率的影响。结果表明:磁性复合微球粒径约300nm,有效磁含量约85%,表面Zeta电位约为-47.53mV,在水中具有良好的分散性和超顺磁性,能够对水体中的MB进行吸附分离;吸附行为符合准二级动力学方程,有效吸附的pH范围较宽,受环境温度影响较小,对初始质量浓度为10mg/L的MB吸附效率可达98.75%,吸附速率常数随MB初始质量浓度升高而减小,最大吸附量约为91mg/g,重复利用5次吸附率均超过91%。

改性焦粉对亚甲基蓝吸附特性及其机理

以焦粉为原料,采用化学法改性焦粉,用场发散扫描电镜、表面积分析仪对改性焦粉结构进行表征.考察了改性焦粉对水溶液中亚甲基蓝的吸附模型、吸附热力学参数、黏附几率与活化能、吸附动力学方程及其吸附机理.结果表明:改性焦粉对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温方程.改性焦粉吸附亚甲基蓝焓变为43.33 kJ/mol,自由能变在-13.08^-8.46 kJ/mol之间,熵变在0.018~0.041 kJ/mol之间;黏附几率S=5.943×10-9,活化能为41.11 kJ/mol,表明该吸附过程是界面上混乱度增加的自发吸热过程;吸附过程为物理吸附所主导,吸附与Ho的二级速率方程有很好的相关性,吸附机理为颗粒内扩散控制.

酸活化对甘肃会宁凹凸棒石微观结构及亚甲基蓝吸附性能的影响

用不同质量分数的HCl、H2SO4和H3PO4对甘肃会宁凹凸棒石黏土进行了酸活化处理。利用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、BET比表面分析和Zeta电位等表征手段,系统考察了酸活化处理对凹凸棒石微观结构、理化性能以及对亚甲基蓝吸附性能的影响。结果表明,用质量分数为2.5%的酸处理就可除去白云石和碳酸盐,显著降低MgO和CaO含量。经3种酸处理后,随着酸质量分数的增加,凹凸棒石样品的比表面积、外比表面积、微孔比表面积和微孔体积均先增加后降低,比表面积分别在5%HCl和5%H3PO4和15%H2SO4处理时达到最大值。酸活化作用使凹凸棒石表面电荷更负,不同酸作用强弱依次为HCl、H2SO4、H3PO4。酸活化样品较原土均具有更高的亚甲基蓝吸附量,其中15%HCl酸活化后凹凸棒石黏土吸附量最大,为89.48 mg/g,较原土提高54.2%。

亚甲基蓝吸附值用活性炭标准样品的研制

制备活性炭吸附性能标准样品,对于规范产品应用市场,减少应用和生产企业的产品性能测定误差,尤其对于提高和确定活性炭的质量检测水平和产品仲裁均有积极作用。本文主要论述了亚甲基蓝吸附值用活性炭标准样品的研究过程,以及性能指标的可信性和稳定性研究。研制结果表明,该活性炭标准样品的均匀性、稳定性良好。该批次的标准活性炭的定值为:亚甲基蓝吸附值的标准值为225mg/g(滤液吸光度0.053);滤液吸光度的标准不确定度(U)0.009;扩展不确定度(置信水平为95%)0.018;采用每袋5g标准样品包装并密闭保存,15个月内标准样品质量稳定性好,对分析数据进行Grubb′s检验,置信度在95%以上。

亚甲基蓝吸附值替代醋酸值表示柠檬酸颗粒活性炭吸附性能的探讨

针对目前市场上采用醋酸值来表示柠檬酸颗粒活性炭吸附性能的方法进行了研究,通过全孔分析表明对色素起主要吸附作用的孔径范围在2~10 nm,此时用亚甲基蓝值表示柠檬酸颗粒活性炭的吸附性能更加适合。通过对柠檬酸液实物脱色进行研究,发现亚甲基蓝吸附值在10 mL/0.1 g的颗粒活性炭能够达到对柠檬酸脱色比较理想的效果。

常温下制备豌豆淀粉微球的方法及对亚甲基蓝的吸附性能研究

以普通豌豆淀粉为原料,在常温下利用W\O乳化方法制备交联淀粉微球(CSM)为吸附载体。研究了制备豌豆淀粉微球的最优制备工艺条件。利用红外(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对微球进行表征。结果表明当淀粉溶液浓度为7%,搅拌速度为500 rpm,交联剂聚乙二醇二缩水甘油醚用量为8%,水油相比1∶6时,制备出的淀粉微球成球率最高,粒径均一,大小约为150μm。以亚甲蓝为载药模型,吸附实验表明淀粉微球对亚甲基蓝的吸附行为符合Langmiur方程。表明该淀粉微球在吸附药物等领域有广阔的应用前景。

用亚甲基蓝吸附法测量油层岩石的润湿性

储层岩石润湿性影响油、水在储层中的分布，对原油开采过程均具有至关重要的作用。测量储层岩石润湿性的标准方法（Amott and US-BM法）属于经验方法，包括在润湿相和非润湿相共存时让油、水两相相互驱替。测量结果可能与流体的饱和度和实验过程有关，而产生某些不确定性。本文提出根据亚甲基蓝在储层岩石表面的吸附面积分数，测量固体表面的润湿性。该法具有一定的理依据，测量结果不受流体的饱和度和实验过程的影响。

巯基化多孔二氧化硅的制备及其亚甲基蓝吸附性能

以氨水为催化剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为致孔剂,采用溶胶-凝胶法制备多孔二氧化硅,并使用γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590)对其进行改性,对改性前后的多孔二氧化硅进行表征和亚甲基蓝吸附性能测试。结果表明,所制备的多孔二氧化硅粒径均在40~80 nm,孔径在2.25~4.39 nm之间,具有较大的比表面积,最大为379.4m^(2)/g,且分散性良好。红外光谱分析表明KH590成功对多孔二氧化硅进行了改性,改性后的多孔二氧化硅疏水性能提高。相较于未改性的多孔二氧化硅,KH590改性后的多孔二氧化硅对亚甲基蓝的吸附性能更好。

含杂原子多孔有机聚合物的制备及其吸附性能

为去除水中染料和挥发性碘单质,采用三聚氯氰(cyanuric chloride)与对苯二酚(hydroquinone),通过在无催化剂作用下的亲核取代反应,成功合成了含杂原子的有机多孔聚合物(命名为C_(y)HPOP)。对聚合物进行傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)表征;测试聚合物的碘蒸气吸附性能,并对吸附前后的聚合物进行热重分析;测试聚合物对亚甲基蓝溶液的吸附性能,并对吸附过程进行动力学拟合、热力学拟合以及吸附等温线模拟。研究表明:聚合物被成功合成,且为无定型结构;聚合物骨架在450℃才开始塌陷,失重率约10%,具有良好的热稳定性;C_(y)HPOP在碘蒸气中8 h饱和吸附容量可达166.67%;C_(y)HPOP对亚甲基蓝的去除率可达98%,最大吸附量为83.5306 mg/g;聚合物对亚甲基蓝溶液的吸附符合准二级动力学模型,吸附等温式拟合符合Langmuir模型,其机制属于物理吸附。该聚合物在污染物去除及捕获的应用中具有一定的潜能。

生产工艺参数对磷酸法活性炭亚蓝值的影响

为了解磷酸法活性炭生产过程中工艺参数的变化对活性炭产品吸附性能的影响,收集了贵州某活性炭企业一段时间的生产工艺参数及相对应的活性炭亚甲基蓝吸附值数据,采用正态分布分析及线性拟合方法对收集的数据进行分析处理。结果表明,木屑含水率、酸屑比、转窑炉头温度三个参数对活性炭产品亚甲基蓝吸附值影响最大。其中,木屑含水率最优区间为7%~8%,酸屑比最优区间为1.55~1.88,转窑炉头温度最优区间为550~650℃。

基于超声改性橡胶籽壳活性炭的制备方法研究

以农业废弃物橡胶籽壳为原料,以KOH为活化剂,与超声处理相结合制备活性炭,通过调整制备处理条件对活性炭的表面结构进行调控,以获得最佳制备条件。采用傅里叶显微红外、扫描电镜、元素分析、热重分析等手段,研究活性炭的物理化学特性,考察其吸附能力,并比较超声预处理与未超声预处理的活性炭的特性。研究得出最优制备条件为:剂料比为1∶1,超声作用时间为60 min,活化时间为60 min,活化温度为700℃。超声预处理后的活性炭(UAC)的亚甲基蓝吸附值为400 mg/g、碘吸附值为1340.2 mg/g、得率达25.9%,总孔容为0.9511 cm^(3)/g,比表面积为1034.5009 m^(2)/g;未经超声预处理的活性炭(NAC)的亚甲基蓝吸附值为300 mg/g,碘吸附值为894.0 mg/g,得率为20.8%,比表面积为690.2461 m^(2)/g,总孔容为0.6830 cm^(3)/g。二者均含羟基、醇羟基、羰基官能团,橡胶籽壳活性炭的氮气吸附等温线为Ⅰ型。KOH活化后的活性炭表面存有大量孔结构,UAC活性炭表面光滑平整,有许多丰富规则的孔结构,优于NAC活性炭。橡胶籽壳的碳(C)含量丰富,经过KOH活化后,UAC和NAC的C含量由原来的56.81%,分别提高到75.97%、64.89%。KOH活化后的样品比橡胶籽壳更加稳定,UAC和NAC样品的总重量分别损失62%和68%之后趋于稳定。综上所述,超声处理制备的活性炭性能更佳,说明超声波的空化效应作用在活性炭结构表面,使其结构发生变化,进而提高其吸附性能、比表面积等。

水热碱改性枣木炭及其吸附性能研究

为处理净化印染废水,以枣木炭为原材料,利用KOH溶液在水热反应釜中对其进行改性处理,并考察其物理特性及吸附性能变化。结果表明,枣木炭经水热碱改性处理后,BET比表面积和孔数量都有所增加,其对亚甲基蓝吸附量也明显提高。改性处理效果最好的枣木炭在10 min内亚甲基蓝吸附量可达70.491 mg/g,较未改性前提升了239.5%。此外对吸附过程进行动力学分析发现,改性枣木炭吸附亚甲基蓝以化学吸附为主。研究结果可为生物炭在工业废水处理中的应用提供参考。

互花米草厌氧发酵渣活性炭的制备表征及吸附性能研究

利用废弃物互花米草厌氧发酵渣为原料,以H3PO4为活化剂,于N2保护下,在不同的活化温度（400~700℃）和剂料质量比（0.5~3.0）条件下制备活性炭,以低温液氮（N2/77.4 K）吸附测定活性炭的比表面积、孔容及孔径分布,以FTIR、pHPZC测定分析活性炭表面化学性质;以亚甲基蓝为特征污染物,考察所制备的活性炭成品的吸附能力。结果表明,随着剂料质量比的增大,活性炭孔径分布变宽,中孔所占比例增大;在所考察的活化温度范围内,活性炭N2吸附容量大小与BET比表面积呈现相同的趋势。活化温度为500℃、剂料质量比为2.0条件下所制备的活性炭对亚甲基蓝的吸附性能良好,最大吸附容量可达243.90 mg.g-1,符合Langmuir吸附等温模型。亚甲基蓝Langmuir最大吸附容量与活性炭BET比表面积存在一定的线性关系。该活性炭制备方法为互花米草厌氧发酵渣的综合利用找到了新的途径。

富G海藻酸钠聚氨酯泡沫对亚甲基蓝的吸附

利用低分子量富G海藻酸片段(LG-HA)与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)之间的交联作用,制备了富G海藻酸钠聚氨酯泡沫(PF-SA)。采用红外光谱和扫描电子显微镜对PF-SA结构进行了表征,并系统研究了其对水相中亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,PF-SA具有三维网络结构,吸附时间、溶液的p H值、吸附温度、MB溶液的初始浓度等因素都会对吸附效果造成影响。在优化条件下,PF-SA对MB初始浓度低于2 000 mg/L的溶液,去除率可达99%以上。对于更高浓度的MB溶液,吸附量可达到1 000 mg/g。准二级吸附动力学模型更能真实地反映吸附过程。吸附热力学函数的计算结果表明,吸附是一个自发的吸热过程。

富G海藻酸钠聚氨酯泡沫的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以低分子量富G海藻酸(LG-HA)为多元醇原料,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为交联剂制备海藻酸钠聚氨酯泡沫(PFSA)材料,用XRD、FTIR、SEM、BET等手段对其表征,研究了HDI的用量和LG-HA的浓度对PF-SA材料对水相中亚甲基蓝染料(MB)吸附性能的影响。结果表明,HDI的用量、LG-HA的浓度对PF-SA的形貌、结构和材料的吸附性能有明显的影响。当HDI与LG-HA糖单元的摩尔比在1/3-1/4、LG-HA的浓度为0.08-0.1 g/m L时PF-SA形成三维联通多孔结构,有利于PF-SA对MB的吸附。对于初始浓度为100 mg/L的MB溶液,PF-SA在室温下对MB的吸附在30-160 min内达到平衡,对MB的去除率高达99%。

污泥热解工艺参数对残渣吸附性能的影响

[目的]优化污泥热解工艺条件及增强污泥热解残渣对小分子的吸附性能。[方法]设置不同的温度、保温时间及含水率条件,对污泥进行热解,测定不同条件下得到的热解残渣的失重率、热值、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值等指标。[结果]污泥中有机质发生热解反应的主要温度为350～550℃;温度越高,热解剩余残渣率和残渣热值越低,污泥热解越充分;在450℃时,污泥热解残渣的吸附性能最好。当保温时间延长到60 min以后,对热解结果的影响不大,从节能的角度考虑,保温时间应设定为60 min。当含水率增加到50%以后,对热解结果的影响不大,从节能的角度考虑,应将污泥含水率控制在50%之内。[结论]该研究为污泥无害化与资源化处理提供了参考依据。

机械力-磷酸法活性炭及吸附性能的研究

采用机械力化学技术制备了良好吸附性能的活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能。在单因素实验的基础上选取酸屑比、研磨时间、活化温度和磷酸浓度为影响因子,应用BBD(中心组合)进行4因素3水平的试验设计,以亚甲基蓝吸附值作为响应值,进行响应面分析。结果表明,机械力化学法制备磷酸活性炭的较优条件为:酸屑比为2.60,研磨时间为29 min,活化温度为390℃,磷酸浓度为22.5%,活性炭的亚甲基蓝吸附值达21.5 mg/g。

竹质活性炭的真空化学法制备及吸附性能研究

以竹质生物质为原料、ZnCl2为活化剂,对其进行真空化学活化。探讨了浸渍比(活化剂和竹粉的质量比)、浸渍时间、活化温度、活化时间等因素对活性炭产物吸附性能的影响。结果表明,真空条件下以ZnCl2为活化剂制备的竹质活性炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值较大,分别为1314.04 mg/g、321.07 mg/g;最佳工艺条件为:浸渍比150%,浸渍时间24 h,活化温度为600℃,活化时间为60 min。

褐煤基活性焦的制备及其吸附性能研究

利用固定床快速热解装置制得锡林浩特褐煤半焦,以水蒸气为活性剂,在不同条件下对半焦活化制得活性焦.对活性焦的苯酚吸附性能进行了测试,同时将活性焦的碘值和亚甲基蓝吸附值与苯酚的吸附量进行了线性拟合,拟合发现碘值可以更好地反映活性焦对苯酚的吸附能力.实验还考察了活化过程中活化温度、活化时间和水蒸气流量对制得活性焦吸附性能的影响.研究表明,活化温度、活化时间和水蒸气流量对活性焦的吸附性能都有重要影响;相比活化温度和活化时间,水蒸气流量可以同等程度地改变活性焦微孔和中孔数量;活化时间80min,水蒸气流量8g/h,活化温度800℃条件下制得的活性焦对苯酚的吸附性能最大,其吸附量为13.8mg/g.