沥青基球状活性炭的医用性能评价

表征了沥青基球状活性炭的基本结构参数 (如比表面积、孔容量、球形度、强度、重金属含量等 ) ,测定了其对血液中典型中、小毒性分子的吸附性能 (肌酐和VB1 2 )和溶血反应率 ,分析了以沥青基球状活性炭为吸附剂的人工炭肾的微粒释放量、热源和细菌含量 ,并进行临床试验。结果表明 :沥青基球状活性炭球形度好 ,强度高 ,具有良好的广谱吸附性能 ,对血液中典型的中、小毒性分子吸附能力强 ,重金属含量低 ,溶血率低 ,微粒释放量少 ,无热源、无菌 ,血液灌流临床试验效果满意 。

沥青基球状活性炭对几种生理分子的吸附性能

考察了具有不同BET比表面积及不同孔结构的沥青基球状活性炭(PSAC)对溶液中尿毒症分子肌酐、有益分子α-淀粉酶和脂肪酶的吸附行为,测定了PSAC对肌酐的吸附等温线及吸附速度曲线,并根据Freundlich等温线方程对肌酐吸附等温线数据进行处理,检验了实验数据与方程的吻合度,确定了方程参数。结果表明PSAC对α-淀粉酶及脂肪酶吸附选择性差,对肌酐的吸附选择性好。PSAC对肌酐分子的吸附平衡容量取决于溶液浓度、孔径和比表面积;吸附速率随孔径增大而增加。PSAC对α-淀粉酶及脂肪酶的吸附选择性取决于PSAC的孔结构,孔越大吸附选择性越好。因此,评价PSAC吸附性能时需要考虑比表面积、孔结构及吸附质分子的特性。

沥青基球状活性炭对胆红素吸附性能的初步研究

研究了三种具有不同孔径结构的沥青基球状活性炭对胆红素的吸附行为，结果表明三种沥青基球状活性炭对胆红素均具有较好的吸附性能，平衡吸附率达９０％以上。随沥青基球状活性炭中中孔含量的增加，其对胆红素吸附速度加快，达到吸附平衡的时间缩短；且对结合态胆红素的吸附量及吸附速度都较游离态低。

球状活性炭对几类中药有效成分的吸附性能研究

目的 研究球状活性炭对几类中药成分的静态吸附性能 ,探讨其应用于中药精制的可行性。方法 对适宜的高分子树脂进行炭化、活化处理 ,制备球状活性炭。测定静态吸附条件下球状活性炭对目标成分的吸附等温线 ,并运用 L angmuir单层分子吸附模型对实验数据进行计算机拟合 ,求出实验条件下吸附剂的表观吸附容量和平衡状态下的理论吸附容量。同时考察 75 %乙醇溶液的洗脱效果。结果 球状活性炭对盐酸小檗碱和薯蓣皂苷的表观吸附容量以干基计分别为 35 .4 6 ,4 7.12 mg/ g,相应的理论平衡吸附容量为 96 .16 ,10 2 .0 4 mg/ g,对芦丁的表观吸附量也达到 4 0 .88mg/ g。3种成分的静态洗脱率分别为 83.71% ,91.4 5 %和 87.6 9%。结论 球状活性炭对生物碱、黄酮和皂苷类物质有良好的吸附与洗脱性能 ,适于在中药精制纯化中推广应用。

硝苯地平在球状活性炭中的吸附及缓释行为

采用球状活性炭作为硝苯地平药物载体,借助N2吸附仪表征了球状活性炭的比表面积和孔结构,利用SEM表征了球状活性炭的表面形貌,通过考察球状活性炭比表面积、孔隙结构与吸附性能和体外释放性能的关系,研究了球状活性炭对硝苯地平的吸附及缓释行为。结果表明:比表面积大、孔隙结构发达、孔径分布集中在2nm^5nm之间的中孔型活性炭,对硝苯地平的吸附能力较强,吸附量可达19.5mg/g;所制缓释微丸缓释效果良好,在接近人体胃液介质中累计释放率达到19.2%;球状活性炭对硝苯地平的释放动力学符合Higuchi模型,药物基本以恒定速率主动释放。

树脂基球状活性炭的制备及对二氧化碳吸附性能的研究

以四种离子交换树脂(两种强碱性树脂D201和D280、两种弱碱性树脂D301G和D301R)为原料,经过磺化、炭化、活化处理制备了树脂基球状活性炭。采用TG、SEM、N2吸附等对球状活性炭的收率、表面形貌、比表面积进行了表征,研究了所制球状活性炭对CO2的吸附性能。结果表明,磺化处理有助提高树脂球的炭化收率;得到的四种球状活性炭对CO2吸附性能良好,强碱性树脂球原料比弱碱性树脂球更具有优势,其中,由强碱性树脂球D201制得的树脂球状活性炭在30℃下对CO2的吸附量可达2.57 mmol/g;十次循环吸附之后,树脂球仍能保持很好的CO2吸附性能。

SO_2在球状活性炭上的吸附转化研究

研究了不同比表面积的沥青基球状活性炭（ＰＳＡＣ）在Ｏ２和Ｈ２Ｏ存在下脱除ＳＯ２的能力．结果表明，比表面积较大的ＰＳＡＣ具有较强的脱除ＳＯ２能力．在本实验条件下，三种不同比表面积的ＰＳＡＣ对ＳＯ２及ＳＯ２＋Ｏ２的吸附量无明显区别，但对Ｈ２Ｏ的吸附量随比表面积增大而增大，与样品的脱硫活性随比表面积增大的变化规律相一致，表明较多的水有利于ＳＯ２的脱除．这可归因于水既有利于样品活性部位上的ＳＯｘ转化成Ｈ２ＳＯ４，又能洗脱所生成的Ｈ２ＳＯ４，减少活性位上的Ｈ２ＳＯ４量。

气相氧化处理对沥青基球状活性炭表面化学及吸附性能的影响

利用气相氧化处理对沥青基球状活性炭(PSAC)进行氧化改性,考察了氧化改性气氛中氧含量、氧化时间和氧化温度对PSAC表面化学性能的影响。用氮气吸附法表征了PSAC的孔结构,并研究了改性前后PSAC对苯酚吸附性能的变化规律。结果表明:改性前后PSAC的孔结构变化不明显;当氧化改性气氛中氧含量为20%,氧化时间为5h以及氧化温度分别为400℃和450℃时,沥青基球状活性炭的表面酸性官能团由0.11m eq/g分别增加到1.22m eq/g、1.60m eq/g,碱性官能团由0.52m eq/g分别减少到0.03m eq/g、0.02m eq/g;随着表面酸性官能团数量的逐渐增加,PSAC亲水性能逐渐增强,使得溶剂水对吸附位产生强烈的竞争吸附,最终导致PSAC对苯酚的吸附等温线由L型向S型转变。

SnOx-CeO2-MnOx/球状活性炭催化剂低温选择性催化还原NO

制备了系列锡氧化物改性SnOx-CeO2-MnOx/球状活性炭（SAC）催化剂,研究了锡氧化物对催化剂脱硝活性的影响机制,并结合N2吸附、XRD、XPS和NH3-TPD等技术对催化剂物理化学性质进行表征。结果表明,向CeO2-MnOx/SAC中添加适量SnOx后明显降低催化剂在低温区80-120℃的脱硝活性,但在200-280℃温度范围内Sn/Mn摩尔比为0.25的SnOx-CeO2-MnOx/SAC催化剂对NO的转化率高于95.8%。添加适量Sn O2不仅不影响锰氧化物在载体表面的高分散性,而且可以改善CeO2分散性;添加SnO2提高了催化剂表面酸性,尤其是增加了催化剂表面中强酸位,有利于促进NH3的吸附和活化脱氢,从而提高SnOx-CeO2-MnOx/SAC较高温区SCR活性。

具有不同孔结构的沥青基球状活性炭对肌酐及维生素B_(12)吸附性能的研究

主要研究了 3种具有不同孔结构的沥青基球状活性炭对肌酐及VB12 的吸附性能 ,并与BET比表面积及孔结构进行了关联。结果表明 ,具有微孔结构的沥青基球状活性炭对小分子肌酐的吸附性能较好 ;具有中孔结构的沥青基球状活性炭对中分子物质VB12 具有较好的吸附性能 ;而中孔与微孔并存的沥青基球状活性炭对肌酐及VB12 都有较好的吸附性能。

沥青基球状活性炭担载尿素用于NO_2的低温选择性催化还原行为研究

将作为还原剂的尿素担载于沥青基球状活性炭(PSAC)上研究了NO2的低温选择性催化还原(SCR)反应。结果表明,PSAC上尿素担载量的提高可以增大NO2与尿素的反应几率;当尿素担载量由8%提高到30%时,SCR反应脱硝活性显著提高,脱硝时间相应延长。在30～90℃,升高反应温度会减小NO2在PSAC表面的吸附量,从而导致NOx的脱除量减小。增加反应气氛中NO2和O2的浓度均有利于脱硝活性的提高,但当O2进料浓度大于9%时,继续增加O2进料浓度对脱硝活性的改善作用变得微弱。降低空速有利于提高脱硝活性和延长脱硝时间。当反应温度为30℃、空速为2 000 h-1、NO2和O2的进料浓度分别为0.05%和21%时,尿素担载量为8%的PSAC可在49 h内实现85%以上的NOx转化率。

工程放大效应对沥青基球状活性炭性能的影响

考察了工程放大效应对沥青基球状活性炭的制备工艺及其性能的影响。发现:在2L的成球釜中115℃,0.2MPa条件下沥青颗粒能成沥青球,但在500L的成球釜中成球温度需提高至145℃、压力为0.6MPa方能成球;当含萘沥青颗粒投入成球釜中,即使温度高于110℃,沥青颗粒仍难以成球;在2%PVA溶液中添加体积分数20%～80%的已用过的PVA溶液,有利于含萘沥青颗粒的成球;以3℃/min的升温速率由300℃直接升至1000℃再恒温10～30min,沥青球的强度最高,可达95.4%;以煤沥青为原料一次能制备出3kg,BET比表面积为1437m2/g,强度为95%,表面pH值为7.3的沥青基球状活性炭。

沥青基球状活性炭对CO_2的吸脱附性能研究

研究了沥青基球状活性炭(PSAC)对CO2的吸脱量、吸附选择性及电解吸性能。实验结果表明:比表面积为527m2/g的PSAC对CO2(浓度为12.5%)的吸附量为0.56mmol/g,在CO2/N2混合气中对CO2的吸附选择性为87.6%;当吸附气体的流速较大时,因其向孔内的扩散系数降低而导致平衡吸附量下降;当采用电解吸方式将PSAC加热至250℃进行CO2脱附时,能耗为2.5MJ/kg。

活化条件对沥青基球状活性炭结构与吸附性能的影响

研究了不同活化条件对沥青基球状活性炭表面物理结构的影响，并初步探索了其作为医学吸附材料对维生素B12及肌酸酐的吸附性能。结果表明：改变活化条件，可在一定范围内控制沥青基球状活性炭的孔径；在实验条件下，沥青基球状活性炭对维生素B12及肌酸酐的吸附率分别达到80％及96％。

空气氧化处理法对沥青基球状活性炭孔结构及其吸附性能的影响

利用空气氧化处理法对沥青基球状活性炭进行了改性。改性结果表明,在空气氧化处理的过程中,部分的微孔结构遭到了破坏。并且随着氧化强度的增强,沥青基球状活性炭的比表面积减小,但总孔容增加。中孔孔容的增加比较明显。与此同时,沥青基球状活性炭对苯酚的吸附性能下降。

制备工艺对球状活性炭的影响研究

以大孔吸附树脂为原料,通过溶胀、磺化、炭化、活化成功制备出树脂基球状活性炭,研究了溶胀、磺化、活化温度、活化时间、水蒸汽流量对球形活性炭性能的影响。结果表明,经溶胀处理的树脂球磺化更充分;磺化后树脂球炭化收率显著提高。此外,随着活化温度的升高、活化时间的延长、水蒸汽流量的增加,球形活性炭的收率不断降低,CCl4吸附值先增后减。最佳的活化条件(850℃,0.6mL/min的水蒸汽流量活化3h)下,球状活性炭收率达到20%,CCl4吸附值可达2000mg/g。

沥青基球状活性炭浸渍碳酸钠脱硫剂脱除H_2S的性能与表征

将沥青基球状活性炭(PSAC)浸渍一定浓度的Na2CO3,制备了一种高性能脱硫剂(PSAC-I)。利用N2吸附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重、元素分析等手段对脱硫前后的PSAC-I进行了表征,研究了PSAC-I的脱硫产物和失活原因,考察了温度和相对湿度对脱硫的影响。结果表明:PSAC-I的脱硫效果远好于普通煤质柱状活性炭和商用活性炭脱硫剂;PSAC-I的脱硫产物主要为单质硫和少量的硫酸,当PSAC-I的孔隙被脱硫产物充满或者孔口全部被堵塞后即失活;PSAC-I脱硫最佳温度为30℃,温度过高或者过低均不利于H2S的脱除;提高原料气相对湿度有利于提高硫容。

铁微粒的存在对沥青基球状活性炭微孔形成过程的影响

由添加二茂铁和不添加二茂铁沥青球制得了两类沥青基球状活性炭，比较了它们微孔结构及孔容等的异同点，研究了铁的存在对活性炭微孔形成过程的影响，考察了活化时间及活化温度对含铁沥青基球状活性炭微孔形成的影响。结果表明，铁的存在对活性炭的微孔分布没有明显影响，但却使活性炭微孔的比表面积和孔容有所下降。

制备工艺对球状活性炭结构与性能的影响

采用不同工艺对离子交换树脂(IER)进行炭化和活化制备球状活性炭(SAC)。研究了气相氧化、氢氧化钾浸渍对IER炭化行为及SAC的结构、表面官能团及其吸附性能的影响。实验结果表明,气相氧化能够提高IER炭化的收率,浸渍KOH可使IER在较低温度下发生热分解反应。浸有KOH的IER炭化后所得SAC大孔隙明显减少,表面含氧官能团数量显著增加,对乙醇的吸附性能有很大提高。制备IER基SAC的优化条件为:IER浸渍KOH,氧化温度为200℃,炭化温度600℃,活化温度850℃。此条件下所得SAC的收率为28.3%,乙醇吸附量比未浸渍处理时提高近1倍。

沥青基球状活性炭对若干酶类分子的吸附性能研究

考察具有不同比表面积及不同孔结构的沥青基球状活性炭(PSAC)对溶液中有益分子α-淀粉酶和胃蛋白酶的吸附行为,并对其孔结构的相关性进行关联。结果表明:PSAC对α-淀粉酶及脂肪酶选择性差,对体内有益分子的吸附量比药用炭少的多。几乎全部是微孔结构的PSAC-D的吸附性能最优,对α-淀粉酶的吸附为零,对胃蛋白酶的吸附率略高,为25%;而药用炭对以上两种酶的吸附率均高于95%。因此,沥青基球形活性炭具有良好的吸附选择性。