Dubinin方程在CO_2吸附于活性炭的应用

通过CO_2在活性炭上的吸附数据,利用线性拟合和非线性拟合分别得到Dubinn-Astakhov方程中的q值。结果表明,在整个压力范围内D-A方程的非线性拟合所得的q值更能表达吸附系统的正确信息。而在相对低压下(P/Ps<0.1)的线性拟合所得到的q值与非线性拟合所得到的q值有很好的吻合。此外,将所求的q值代入D-A方程中,求得的微孔体积与修正的D-R方程求得的微孔体积有很好的吻合。

活性炭纤维对水中酚类化合物的吸附特性

研究了活性炭纤维(actived carbon fiber,ACF)对模拟废水中苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚的吸附特性.采用扫描电子显微镜(SEM)对ACF的表面结构进行了表征.通过静态吸附试验,采用吸附热力学探讨了ACF对苯酚、对氯苯酚、对硝基苯酚模拟废水的机制,计算了有关的热力学函数.结果表明,ACF对它们的吸附速率很快,在酸性条件下吸附效果较好,相同条件下,去除率是苯酚(87%)<对氯苯酚(96%)<对硝基苯酚(99%).ACF对这3种物质的吸附都是自发的放热反应,属于物理吸附.吸附等温线能用Dubinin-Radushkevich方程较好地拟合.

基于活性炭吸脱附测试的杜比宁吸附方程修正表达式

现有研究证明杜比宁吸附方程(D-R方程)在高相对压力区(2.59<[ln(p0/P)]^2<10),存在较为明显的欠拟合问题(P为气体的平衡压力,p0为实验温度下的饱和蒸汽压).基于此提出了活性炭材料在2.59<[ln(p0/P)]^2<10范围内的D-R方程的修正表达式,并通过活性炭吸脱附测试获取了3种活性炭在不同相对压力下的氮气吸附量,对实验数据进行分段拟合.拟合结果表明,在2.59<[ln(p0/P)]^2<10范围,所提出的修正表达式拟合精度高于直接使用D-R方程.

土壤对碱性高氟水的氟吸附研究

为了讨论高氟地下水灌溉区的土壤氟吸附规律，本文研究了北方弱碱性土壤对碱性高氟水的氟吸附现象。等温吸附试验资料与等温吸附线拟合结果表明：弱碱性土壤对碱性高氟水的氟吸附不符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程。而符合线性等温吸附方程、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程和ＤｕｂｉｎｉｎＲａｄｕｓｈｋｅｖｉｃｈ方程，弱碱性土壤对碱性高氟水的最大氟吸附量可以用ＤｕｂｉｎｉｎＲａｄｕｓｈｋｅｖｉｃｈ方程：Ｓ＝Ｓｍａｘｅｋ〔ｌｎ（１＋１／ｃ）〕２来确定。

柴东石炭系页岩微观孔隙结构与页岩气等温吸附研究

基于柴达木盆地东部石炭系泥页岩的孔隙结构分析,结合甲烷和二氧化碳在泥页岩中的高压等温吸附实验,对超临界条件下页岩气等温吸附特征进行研究,探讨页岩气的吸附机制。结果表明:柴达木盆地东部石炭系泥页岩具有多尺度孔隙结构,微孔比较发育,微孔比表面积对BET比表面积有较大的贡献;甲烷Langmuir吸附量随微孔比表面积或微孔体积的增加而增加,两者呈正相关性,同时受到微孔大小分布的影响;在超临界条件下,简单的Langmuir方程可近似拟合甲烷吸附的实验数据,而修改的微孔充填(Dubinin Radushkevich,D-R+K)超临界吸附模型对甲烷和二氧化碳吸附数据的拟合效果最好;吸附气可能主要以微孔充填的方式存在,而微孔为吸附气的主要储集空间。

页岩中气体的超临界等温吸附研究

页岩气等温吸附实验多为临界温度以上的吸附实验,其得到的吸附量为过剩吸附量。为了研究页岩气超临界等温吸附机理,运用重力法,在临界温度以上,分别进行了甲烷和二氧化碳在页岩中的高压等温吸附实验。在分析经典型吸附和超临界吸附区别的基础上,通过修改的超临界等温吸附模型(Langmuir方程和微孔充填(Dubinin Radushkevich,D-R))对实验数据进行了拟合。结果表明:简单的Langmuir方程可近似拟合甲烷吸附实验数据,但精度不高,且无法拟合二氧化碳的吸附数据;将吸附相密度作为可优化参数,修改的微孔充填模型和Langmuir模型能很好地拟合甲烷和二氧化碳的吸附数据,其中修改的微孔充填模型拟合效果最好,且回归得到的超临界甲烷吸附相密度同文献报道的一致,表明吸附气可能以微孔充填的形式存在。

载锆颗粒活性炭吸附去除水溶液中的硫酸根离子

制备负载氧化锆的颗粒活性炭(Zr-GAC),以吸附水溶液中的硫酸根离子。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积测定等方法对Zr-GAC进行表征。结果表明,Zr-GAC具有多孔的表面积,其上具有许多由氧化锆组成的团聚体。XPS分析证实,吸附剂表面存在大量的锆和羟基,氧化锆改性后的活性炭比表面积减小。采用间歇吸附实验研究了pH值对硫酸盐吸附的影响,在pH值小于10时,吸附效果较好。吸附等温线的模拟分析表明,Dubinin-Radushkevich(D-R)方程比Langmuir模型具有更好的拟合性,由D-R方程确定的在中性水溶液最大吸附量为70.14mg/g,远高于原GAC(8.9mg/g)。需要注意的是,D-R方程在测定溶液吸附的吸附能时可能存在问题,值得进一步研究。动力学研究表明,硫酸根在Zr-GAC上的吸附速度较快,并遵循准二级动力学方程。此外,温度的升高在一定程度上可能利于硫酸盐的吸附。Zr-GAC具有很好的吸附水溶液中硫酸根离子的潜力,特别是其吸附容量约为载锆生物炭吸附剂的两倍,pH值的适用范围更广。