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。

汞吸附过程中载银活性炭纤维的表面特征

用4种浓度不同的硝酸银溶液浸渍活性炭纤维制备载银活性炭纤维样品(ACF-1、ACF-2、ACF-3和ACF-4)。电镜扫描结果表明纤维表面附着的银颗粒直径随硝酸银浓度的升高而增大,结晶点位数量随浓度的升高而增多,且较多地分布在微孔边缘和交界处。电感耦合等离子体质谱仪分析表明各炭纤维载银量随浓度的升高而增大,并呈近似线性关系。汞吸附实验表明炭纤维负载银后对汞的吸附性能均得到提高,其提升程度与纤维表面的载银量有显著关联,其中ACF-4的单位汞吸附量约为原始活性炭纤维的33倍。X射线光电子能谱分析表明由于载银过程中纤维表面的氧(—O)物种增多,产生Ag—O—C配位键,增强了银粒子与纤维基体的相互作用,因而提高了纤维表面对汞的吸附势能和吸附容量。

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。

载银活性碳纤维对气态汞吸附特性的实验研究

采用银氨溶液浸渍活性碳纤维的方法,制得载银量为14.07%的载银活性碳纤维吸附剂。利用管式炉对载银活性碳纤维筒状吸附体进行汞吸附性能试验。研究发现:气体汞浓度为5263.5μg/m3、H2O(g)体积分数为7%、吸附温度90℃、气体在吸附体的停留时间为0.1s条件下,筒式吸附体在前30min内汞吸附效率98%以上,吸附300min后汞吸附效率仍在20%以上。研究还表明,温度升高,汞吸附效率降低;停留时间延长,汞吸附效率增加;H2O(g)的存在有利于汞吸附,但H2O(g)含量过高又使汞吸附效率略有降低。扫描电镜分析发现,汞只吸附在含银活性点上,吸汞前形状不规则的银粒子与汞结合后变成形状较规则的银汞齐颗粒,且主要分布于活性碳纤维微晶的晶棱交界处。

载银活性炭纤维的结构表征与抗菌性能研究

本文采用扫描电镜、X射线衍射和光电子能谱等手段对载银活性炭纤维的表面结构进行了表征和分析，并测试了其抗菌性能。结果表明：载银活性炭纤维表面银颗粒呈纳米级均匀分布，粒径为20～40 nm，其存在形式为单质银；载银活性炭纤维具有优异的抑菌性能，当银含量达到2200 mg/kg时，对白色念珠菌（C.albicans）、大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）的抑菌率均可达到99.99%；载银活性炭纤维不仅起到抑制细菌生长繁殖的作用，还起到了一定程度的杀菌作用。

载银活性炭抗菌纤维膜的制备及性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为膜材料,通过在纺丝液中加入不同抗菌材料制备具有抗菌性的复合过滤膜。通过水通量、膜含水率、抗生物污染性等指标评价过滤膜基础性能,通过抑菌圈实验和模拟含微生物配水的过滤实验测试复合纤维膜的抗菌性能,并通过傅里叶红外光谱、扫描电镜等表征手段分析纤维膜的微观结构。

载银活性炭纤维银离子释放机理研究

本文采用ICP-OES法测定载银活性炭纤维浸渍水溶液中的银含量,分析了其银离子释放的机理、影响因素和银离子释放的持续性能。结果表明,载银活性炭纤维银离子释放的过程由纤维表面银颗粒的银离子释放与活性炭纤维对银离子的还原吸附共同作用完成;浸渍过程中银离子释放浓度随水溶液中溶解氧浓度、载银活性炭纤维银含量的增加而增大,随水溶液p H值、浸渍温度的提高而减小;载银活性炭纤维的银离子释放持续性能优异。

载银活性炭的制备与表征

在活性炭上负载银离子,制备具有抗菌性能的吸附材料载银活性炭。首先,优选了分散剂的种类为聚乙烯吡咯烷酮(PVP),得出PVP:银离子最佳质量比为1:1;其次,探讨了在不同碳化温度下改性活性炭载银量,未经碳化处理时载银量为17.09%,碳化温度为500℃时,载银量为18.24%;碳化温度800℃时,载银量增加到18.61%;最后,对材料进行了表征,采用傅里叶红外光谱仪分析了材料改性前后表面基团的变化情况,采用扫描电子显微镜分析了载银材料表面形貌,采用X射线能谱仪分析了材料的元素构成,利用XRD确定材料的物相和内部结构;采用透射电子显微镜分析了材料的微观形貌和晶体结构。

负载银离子改性活性炭吸附二苯并噻吩研究

以活性炭为基体,通过硝酸盐溶液浸渍方法制备了负载银离子的改性活性炭,并将其作为脱硫吸附剂。通过静态吸附二苯并噻吩的实验,考察了吸附时间、银离子负载量等对改性活性炭吸附硫容量的影响,比较了负载前后活性炭的吸附等温线,研究了改性活性炭的再生性能。结果表明,银离子负载能显著提高活性炭对二苯并噻吩的吸附容量,但并不改变等温吸附线的类型。银离子负载活性炭经溶剂洗涤再生3次后,吸附容量有所下降。

载银活性炭纤维的制备及其应用现状

综述了载银活性炭纤维的制备方法及应用现状,重点介绍了浸渍还原法、浸渍热分解法、复合纺丝法、化学沉积法、物理溅射法和前驱体载银法等活性炭纤维载银技术及相关研究进展,同时介绍了载银活性炭纤维在生物医学、废气处理、水质净化等领域的应用,提出了未来载银活性炭纤维的发展方向。

载银木屑活性炭的水处理研究

本文以碎木屑为主要原料，经炭化、活化、载银处理等工序制得载银木屑活性炭。用玻璃炭柱研究了载银木屑炭对自来水和池塘水的连续处理。结果表明，载银木屑炭对杂质具有很强的吸附能力，对细菌具有良好的杀灭作用，每克载银炭对水的平均处理量为11．21／g。

载银煤质颗粒活性碳的水处理研究

以无烟煤为原料制得煤质颗粒活性碳，经硝酸银溶液处理制得载银煤质颗粒活性碳，用玻璃联柱研究了载银活性碳对自来水和池塘水的连续处理．结果表明，载银煤质颗粒活性碳对杂质具有很强的吸附能力，对细菌具有良好的杀灭作用，载银煤质颗粒活性碳对水的平均处理能力为10．5L·g-1．

银缓释载银杀菌活性炭的低温水热炭化法制备

采用低温水热炭化法制备了载银活性炭(Ag/AC),以大肠杆菌(E.coli)为实验菌种,考察了不同载银量活性炭的灭菌性能和抗银流失性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及低温液氮吸附对载银活性炭进行表征。结果表明,负载银对活性炭的石墨微晶结构无影响。随着载银量的增加,负载到活性炭上的银晶粒变大,比表面积、孔容积和孔径均变小,抗菌性能提高,银流失量变化不明显,抗流失天数增多。经分析,载银量为1.54%(质量分数)Ag/AC3样品,比表面积为813.35m2/g,100min之内杀灭107 CFU/mL的大肠杆菌,9d内银流失量约为2.9%,可见,在保持较高比表面积的基础上,具备良好的抗菌性能和抗银流失性能。

AgNO_(3)真空浸渍制备杀菌银缓释椰壳活性炭研究

对椰壳活性炭在真空条件下浸渍硝酸银(AgNO_(3)),制备具有杀菌作用的银缓释椰壳活性炭(Ag/AC)。以大肠埃希杆菌(E.coli)为实验菌种考察Ag/AC的抑菌杀菌作用,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析仪分别对Ag/AC表面形态、晶体结构、比表面积和孔结构进行分析。结果表明:银离子在AC表面被还原成粒径为200~800 nm的单质银;随着AgNO_(3)浸渍浓度的增加,银担载量上升、粒径增大,Ag/AC的比表面积、总孔容、平均孔径减小,杀菌性能与抗银流失性能提高。当AgNO_(3)溶液浸渍浓度为8.0 g·L^(-1)时,载银量最大(0.44%),杀菌性能最佳(99.26%);在水中振荡15 d,银流失率为30%,对比相同条件下常压浸渍得到Ag/AC银流失率为94.23%,真空浸渍制备的载银椰壳活性炭在保持高杀菌率的同时实现了银缓释。

载银活性炭的制备及其抗菌性能研究进展

综述了载银活性炭的抗菌机理、制备方法及抗菌性能影响因素。制备纳米银的生物法主要是利用植物浸取液制备,这是一种新兴绿色环保方法。银的抗菌作用机理较为复杂,抗菌性能受银离子价态、银颗粒尺寸、银离子浓度等因素影响,不同形态的纳米银其抗菌性能也不相同,纳米级氧化高银抗菌性能表现最好。而新型材料载银活性炭纤维抗菌性能更加优异,耐洗性能好,洗后其抗菌性能未明显减弱。

粒状载银活性炭微结构及对有机物的吸附性

为了探讨载银对活性炭吸附有机物性能的影响,采用硼氢化钠还原法制备粒状载银活性炭。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、红外光谱以及比表面积测定等方法对载银活性炭的微结构进行分析表征,考察AgNO3浓度对粒状活性炭微结构和有机物吸附性能的影响,同时研究载银活性炭吸附有机物的动力学特性。结果表明,银以单质形式负载在活性炭上,活性炭的比表面积、银颗粒的粒径及分布与AgNO3溶液浓度密切相关。红外光谱证实载银活性炭表面有羰基、羧基、羟基等氧化性基团存在。载银活性炭对苯酚等4种有机物的吸附去除率比普通活性炭增大了约10%,这些吸附属于优惠吸附,可以很好地用Freundlich吸附等温线模型来描述其吸附平衡过程。载银活性炭具有较普通活性炭更大的有机物吸附性能。

载银改性臭氧氧化活性炭的制备及其对饮用水的杀菌效果

为了开发适用于饮用水的高效杀菌材料,制备了新型臭氧改性的载银活性炭(Ag/AC),对改性前后活性炭的比表面积、孔隙结构、表面酸性基团含量等进行表征,并采用X射线衍射(XRD)考察Ag/AC的晶体结构,以大肠埃希氏杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为实验菌,考察Ag/AC的灭菌效果.实验结果表明:活性炭经臭氧改性30min后,表面酸性基团含量显著增加了17.91%;臭氧改性能够明显增加活性炭的载银量.对比硝酸银和银氨溶液两种载银浸渍液的实验结果发现,臭氧改性的活性炭对银氨离子的吸附亲和力更强,当银氨离子浸渍质量浓度为50mg/L时,Ag/AC的载银量比用硝酸银溶液浸渍的高3.14%.此外,采用银氨溶液浸渍可以显著减少银溶出,当Ag/AC的载银量为1.03mg/g时,银溶出量为0.013mg/L,低于饮用水中银离子的安全标准.臭氧改性的载银活性炭对大肠埃希氏杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出良好的杀菌效果,且对大肠埃希氏杆菌的杀菌效率明显优于金黄色葡萄球菌.当Ag/AC的载银量为1.03mg/g、接触时间为4h时,对自来水中大肠埃希氏杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌效率分别为100%和78.2%.

多功能富氧净水器在养殖领域的研究与应用

多功能富氧净水器的研究,采用聚丙烯微孔滤膜、复合活性炭纤维、酸性洗涤纤维及复合炭粒作为过滤吸附材料,并采用三碘树脂杀菌剂和载银活性炭复合杀菌剂进行灭菌,应用"综合过滤渗透法"的机理,将净化、矿化、灭菌、增氧等有机结合并进行反复的研究和试验,有效去除了水中微生物、污染物,降低化学需氧量和水的硬度,达到净化水质,增加水中溶解氧等预期效果,成功的应用在水产养殖等领域。

双金属位催化剂Ag-Ni/g-C3N4可见光催化降解亚甲基蓝

采用原位还原法制备负载型双金属位光催化剂Ag-Ni/g-C3N4,并考察其对亚甲基蓝的可见光催化降解性能。结果表明：与Ag/g-C3N4和Ni/g-C3N4相比,双金属位Ag-Ni/g-C3N4对亚甲基蓝具有更好的光催化降解活性。总负载量为4.0%时,金属Ag和Ni质量比为1：1的光催化剂Ag（2）-Ni（2）/g-C3N4呈现出最好的催化活性,且循环使用7次后的光降解活性略微减小。其原因可能是金属Ag粒子与Ni粒子间的协同效应明显提高光生载流子在Ag-Ni粒子与g-C3N4的界面快速传递和光生电子–空穴对有效分离。

吸附法脱除燃煤烟气汞

介绍了吸附法净化燃煤烟气汞的发展趋势,主要包括:活性炭吸附法、活性炭吸附再生法、改性活性炭吸附法、活性炭纤维吸附法以及我们所研究的载银活性炭纤维-低温等离子体原位再生技术等,希望能够为我国汞谈判、汞减排及汞资源的回收利用提供新的思路。