木屑基介孔活性炭的制备及其对刚果红的高效吸附

以废弃生物质木屑作为原料,K_(2)C_(2)O_(4)为活化剂,鸡蛋壳为模板剂制备介孔活性炭。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)和N_(2)吸附-脱附等温线等方法对活性炭的结构进行表征,并考察了活性炭对刚果红(CR)染料的吸附性能。结果表明,当木屑与K_(2)C_(2)O_(4)的质量比为1∶1.5,添加与木屑等量的鸡蛋壳,活化温度为800℃、活化时间为2 h时,所制备的活性炭AC-1比表面积为2009 m^(2)/g,介孔率可达70.5%。AC-1对CR的最佳吸附容量高达862.1 mg/g。吸附过程是以化学吸附为主的单层复合吸附过程,符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型。

FeCl_(3)活化法制备污泥基活性炭及其对刚果红吸附性能的研究

文章以城市污水处理厂污泥为原料、采用氯化铁(FeCl_(3))作为活化剂制备污泥基活性炭,利用N2吸附脱附实验、SEM、XRD和FTIR对制备的污泥基活性炭进行表征,并考察了活性炭对刚果红的吸附性能。研究结果表明,制备的污泥基活性炭比表面积达到792 m^(2)/g,属于微孔碳材料,说明FeCl_(3)对污泥具有明显的活化造孔作用。污泥基活性炭对刚果红的吸附符合Langmuir吸附等温方程,25℃下最大吸附量达到160.76 mg/g,吸附性能优异。

木质素基活性炭对刚果红的吸附性能研究

以纤维乙醇生产副产物木质素为原料,通过水蒸气活化方法制备木质素基活性炭。研究木质素基活性炭对刚果红(CR)废水的吸附行为,主要考察吸附时间、pH、吸附剂用量和温度等实验条件对吸附效果的影响。用Langmuir、Freundlich、Redlich-Peterson和Temkin等温模型,对木质素基活性炭吸附CR的吸附平衡数据进行拟合分析,结果表明,活性炭对刚果红的吸附过程符合Langmuir、Redlich-Peterson和Temkin等温吸附模型。动力学研究发现,吸附过程可以用准二级动力学模型很好的描述。活性炭对CR的吸附过程是一个以化学吸附为主的自发吸热过程。298 K时,最大饱和吸附量为0.089 7 mmol/g,木质素基活性炭对CR有良好的吸附性能,可用于CR废水处理用吸附剂。

磁性纤维素/Fe_3O_4/活性炭复合材料吸附刚果红性能研究

采用NaOH/硫脲/尿素混合水溶液低温溶解的绿色工艺快速溶解纤维素,并以纤维素、Fe3O4、活性炭为原料制得磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂,运用XRD、SEM、TGA等技术手段对其进行了全面表征。将刚果红溶液作为目标污染物,考察了吸附剂投加量、溶液初始浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了探讨。结果表明,增大溶液初始浓度能有效提高吸附量;去除率随着吸附剂投加量的增加而提高。磁性纤维素/Fe3O4/活性炭复合吸附剂对刚果红偶氮染料的吸附等温线符合Freundlich模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤。吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行。

竹叶剩余物活性炭制备及其对刚果红的吸附性能

随着经济的发展,资源紧缺和环境污染问题引起越来越多人的关注。为了缓解木材资源供求紧张的局面,采用毛竹竹叶剩余物制备竹叶基活性炭,应用于染料污染的水环境治理。以经乙醇提取后的毛竹竹叶剩余物为原料、磷酸为活化剂,通过不同炭化温度(500,600和700℃)制备竹叶基活性炭。通过竹叶基活性炭吸附刚果红的试验,考察其在不同吸附时间、不同刚果红质量浓度、不同活化温度等条件下的吸附性能以及吸附机理。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、比表面积等技术对活性炭进行结构表征。制备结果表明,随着炭化温度的升高,3种不同温度下制备的活性炭(AC-500、AC-600、AC-700)比孔容积随温度升高而增加,孔径结构更发达。吸附结果表明,3种活性炭对刚果红的最大吸附量分别为144,149和153 mg/g,吸附符合伪二级动力学模型,且与Langmuir模型更吻合。由热力学模型及其参数的变化可知,刚果红吸附过程是自发进行的吸热反应。因此,该竹叶剩余物制备出的活性炭对刚果红有较好的吸附效果,可为毛竹竹叶剩余物的高值化利用提供新的途径和方法。

活性碳纤维对刚果红的吸附及再生研究

以棉短绒为原料,经磷酸盐浸渍、碳化、活化制备活性碳纤维,将其用于刚果红染料废水的吸附处理,考察了刚果红溶液初始浓度、刚果红溶液pH值、活性碳纤维用量、吸附时间对吸附效果的影响,并研究了活性碳纤维对刚果红的吸附动力学及活性碳纤维的再生利用。结果表明,活性碳纤维对刚果红有较强的吸附性能,当刚果红溶液初始浓度为200mg·L^(-1)、pH值为6、活性碳纤维用量为1.0g、吸附时间为180 min时,活性碳纤维对刚果红的吸附率高达93.53%;活性碳纤维对刚果红的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学模型符合准二级动力学模型;活性碳纤维经过800℃高温煅烧后可再生利用,且吸附效果较好,再生5次的吸附率仍可达到91.28%。

柚子皮活性炭对刚果红吸附性能试验

采用氯化锌浸渍法制备柚子皮活性炭,研究了该活性炭对染料废水中刚果红的吸附性能。结果表明:在p H=11时,吸附效果最好;投加量越大,单位质量活性炭对刚果红的吸附量越小;吸附量随溶液初始浓度的升高而增加;刚果红的吸附在90 min内基本可以达到平衡,柚子皮活性炭对刚果红的吸附是物理性质的、自发的;等温吸附可采用Langmuir等温模型拟合且相关性显著;动力学吸附过程很好地遵循准二级动力学模型,刚果红在柚子皮活性炭孔隙中的扩散不是唯一的速率控制步骤,可能有多个步骤共同控制该吸附过程。

改性酒糟基活性炭的制备及其对刚果红的吸附

以酒糟为原料,磷酸为活化剂制备活性炭,利用硝酸铁在活性炭表面原位生成羟基铁制备羟基铁基酒糟碳(FGAC),以刚果红为污染物,进行活性炭的吸附性能研究。研究结果表明:在25℃,吸附时间为180min,初始溶液pH=3,FGAC用量为0.15g,50mL刚果红溶液的条件下,制得的FGAC对刚果红的吸附率达到97.05%。因此FGAC是一种具有潜力的高效吸附剂,能有效去除水中的刚果红。

水中刚果红的磁性活性炭/纤维素微球法脱除

为了开发高效的可生物降解的高效染料吸附剂,采用氢氧化钠/尿素水溶液在低温下直接溶解纤维素,加入活性炭和磁性纳米粉末,通过直接滴落法制备磁性的纤维素微球,研究了吸附剂用量、刚果红溶液pH值、初始浓度、吸附时间、温度等因素对吸附剂吸附刚果红的影响.结果表明:湿态吸附剂在实验用刚果红量时合适的用量是25g;微球对刚果红的脱除率在20min内时基本达到吸附平衡;溶液pH=7.50时,微球对刚果红的脱除率达到96.4%;温度对吸附效果有较大的影响,在40℃时效果最好;微球对刚果红的吸附形为可以用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,吸附为物理吸附和化学吸附的综合过程.

海洋环境化学综合实验课程改革与实践

传统的海洋环境化学综合实验以验证实验为主,不利于学生综合素质的培养。结合科研实验成果,设计了一个烃降解菌改性活性炭吸附刚果红的综合实验。综合实验包括菌的筛选与表征、烃降解菌改性活性炭的合成、表征以及吸附刚果红的行为研究。该综合性实验的设计和实施不仅提高学生的专业实践能力,在拓宽学生专业视野的同时,培养了创新能力与团队协作精神,还可以激发学生的科研热情,增强学生的环保意识。

梧桐树皮活性炭对刚果红的吸附性能

以园林废弃物梧桐树皮为原料,用氯化锌活化制备梧桐树皮活性炭,研究了其对污水中刚果红的吸附性能.采用物理吸附仪、扫描电镜等进行表征,考察了吸附剂用量、吸附时间、振荡速度等因素对刚果红吸附性能的影响,分析了吸附过程的等温线、动力学和热力学特征.结果表明,梧桐树皮活性炭存在大量的中孔结构,孔隙结构发达;增大吸附剂用量可提升对污水中刚果红的吸附效果,吸附在120 min内基本达到平衡;室温,投加量3.0 g/L、吸附时间120 min、振荡速度60 r/min条件下,刚果红的去除率可达98.2%.吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren准二级动力学模型,吸附过程是自发、吸热的熵增过程.