高比表面积活性炭的制备及对Cr(Ⅵ)吸附的研究

以椰树壳为原料,运用水蒸汽和二氧化碳复合物理活化法在4 h内制备了2 162.84 m^2/g的高比表面积活性炭,其孔径分布范围为1.12.5 nm。应用此吸附剂考察了溶液pH、吸附剂用量、接触时间和初始浓度对Cr（VI）离子吸附效果的影响,并讨论了固定吸附床中不同溶液流量对Cr（VI）去除效果的影响。结果表明：在温度为298 K、溶液pH为1.96、吸附剂用量为0.10 g、铬离子初始浓度为100 mg/L与接触时间为70 min的条件下,活性炭对铬离子具有较高的吸附容量,去除率高达99.32%;铬离子在吸附床中的穿透曲线具有陡峭的传质锋面,但随着铬离子溶液流量的增大脱除果率降低。

石油焦基高比表面积活性炭对废水中COD_(Cr)的吸附能力

探讨了高比表面积活性炭(HSAAC)吸附水中CODCr时,活性炭用量、pH值和吸附时间等因素对CODCr吸附量和去除率的影响。实验结果表明,HSAAC用量越大,去除CODCr效果越好。当HSAAC用量为2.0g·L-1,pH=3时,去除率达到78%以上;在酸性条件下HSAAC对CODCr的去除效果较好;HSAAC对废水中CODCr的吸附发生在前30min;CODCr浓度低于60mg·L-1时,处理后CODCr的残余质量浓度低于地表水环境质量Ⅰ类标准(15mg·L-1)。用碱再生HSAAC,一次再生率达94.22%,二次再生率达到了86.90%。说明高比表面积活性炭在适宜条件下对CODCr具有较好的吸附性能和良好的再生效果。

高比表面积煤基活性炭的制备及其吸附性能的研究

以太西无烟煤为原料,KOH为活化剂,采用化学活化法制备高比表面积煤基活性炭,着重考察了碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。研究结果表明:当碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1h时,可以制得比表面积达3215m2/g,碘吸附值达2884mg/g,亚甲蓝吸附值达548mg/g的高比表面积煤基活性炭。

高比表面积活性炭制备技术的研究进展

文中评述了近年来制备高比表面积活性炭的主要研究成果;化学活化可以在几个小时内制备出高比表面积的活性炭,但却带来了严重的环境污染;与化学活化相比,物理活化具有工艺简单、清洁等优点,成为今后研究和开发的热点。

孔结构对活性炭吸附CH_4和CO_2的影响

高比表面积活性炭不仅具有良好的吸附存储能力,还具有优良的吸附分离性能。为此,选择了3个活性炭样品,利用77K氮气吸附数据,采用一种基于简化局部密度函数的方法来计算孔径分布,并用体积法测定了活性炭在298K对甲烷和二氧化碳的吸附等温线。研究表明,M6-4、K17和BY-1这3个活性炭样品的比表面积基本相同(分别为2117m2/g、2123m2/g和2073m2/g),但孔径分布却明显不同,因而它们的吸附能力有着较大差异。单从吸附量来考虑,活性炭K17更适合吸附存储甲烷。3个活性炭样品对甲烷和二氧化碳的吸附能力有着较大的差异,对于CH4/CO2的吸附分离过程具有较大的应用潜力。

椰壳活性炭作为电极材料和吸附剂的应用研究

制备了高比表面积的椰壳活性炭,对其结构性质进行了表征并测定了以椰壳活性炭为电极材料的双电层电容器的充放电性质和循环伏安性质。实验结果表明:以椰壳活性炭为电极材料的双电层电容器具有良好的充放电性能,电极比电容达164 F/g。以椰壳活性炭为吸附剂测定了NH3、CO2、CH4、N2、O2和H2在298 K的吸附等温线。椰壳活性炭对不同气体的吸附性能存在很大差异,其对NH3的吸附远远大于对CO2、CH4、O2、N2和H2的吸附。以平衡吸附量的比值为参考,椰壳活性炭是适用于NH3/N2、NH3/O2及NH3/空气这些气体混合物中NH3吸附分离的优良吸附剂,可用于NH3/CH4气体混合物中NH3的吸附分离并具有吸附分离CO2/N2、CO2/O2及CO2/空气这些气体混合物中CO2的潜力。

石油焦基高比表面积活性炭处理含铬废水的研究

以石油焦为原料 ,采用KOH活化法制取高比表面积活性炭。考察了高比表面积活性炭吸附废水中Cr(VI)时 ,pH值、Cr(VI)浓度、吸附时间和活性炭用量等因素对Cr(VI)吸附量和废水中Cr(VI)残余浓度的影响。实验结果表明高比表面积活性炭在适宜条件下对Cr(VI)

木质素基超高比表面积活性炭的制备及其吸附性能

以造纸黑液中提取的酸不溶木质素(AIL)为原料,K2CO3/尿素为活化剂,制备了多级孔结构的超高比表面积活性炭(SSAC),并对其进行了结构表征,研究了SSAC对亚甲基蓝(MB)溶液的吸附性能。结果表明,木质素原炭(LC)呈质地致密、表面光滑的碎片状,仅存在孔径分布集中在0.66 nm的微孔结构。SSAC则显示出孔洞丰富的3D泡沫状类珊瑚礁形态,为孔径分布集中于0.69~1.71 nm和3.09~48.6 nm的微-介孔共存的结构,且介孔数量随活化温度的提高而增加。其中,SSAC-900具有最大的比表面积(2969.97 m^2/g)和孔容积(2.018 cm^3/g),可以有效快速地吸附MB阳离子染料。吸附等温线实验表明,Langmuir吸附等温线更适用于拟合SSAC对MB的吸附过程;吸附动力学分析显示,SSAC对MB的吸附行为符合准二级动力学模型。

超高比表面积活性炭孔分布对天然气脱附量的影响

在比表面积相同的情况下,研究了超高比表面积活性炭吸附剂孔分布对天然气脱附量的影响。研究结果表明,超高比表面积活性炭吸附剂的中孔(2nm<d<50nm)更有利于天然气的吸附储存,压力对中孔百分率高的活性炭吸附剂储存天然气能力的影响更显著,温度对不同孔分布的活性炭吸附剂储存天然气能力的影响具有一致性;低压时天然气脱附量与压力遵从乘幂关系:V=A·Pn,高压时天然气脱附量与压力满足线性关系:V=k·P+b;与压缩天然气(CNG)相比,天然气脱附量增加百分率与压力满足关系:X=C·P-n。在273K、9.0MPa时,比表面积约为2600m2/g的活性炭吸附剂,中孔百分率增加27个百分点时,天然气脱附量增加27.9%,中孔百分率达79.06%时天然气脱附量达1131.7mL/g。

超高比表面积活性炭储氢性能研究

以石油焦为原料、KOH为活化剂制得超高比表面积活性炭吸附剂并用于H2吸附储存,采用BET和SEM对其结构进行了表征。结果表明,该吸附剂具有发达的微孔结构且其比表面积高达2693 m2/g,其孔结构以狭缝状孔结构为主。该吸附剂具有高的H2吸附储存能力,在吸附压力为9.0 MPa、吸附温度为273K时,H2脱附量可达12.21 mmol.g-1。

高比表面积活性炭吸附存储天然气性能研究

天然气中少量乙烷和丙烷的存在会直接影响活性炭对天然气的吸附存储容量。为此,体积法测定了高比表面积活性炭对甲烷、乙烷和丙烷的吸附等温线,吸附温度分别为283,293,303和313K;采用Langmuir-Freundlich(LF)方程拟合吸附等温线,得到各气体的方程参数,进而采用LRC关联式预测多组分吸附平衡数据,并计算活性炭对模拟天然气的存储能力。结果表明:活性炭对3种气体的吸附等温线都属于I型等温线,采用L-F方程可以很好地描述各气体的吸附等温线;高比表面积活性炭对模拟天然气的存储量随吸附温度的升高而显著降低,在吸附存储压力为3.5 MPa,吸附温度从283 K上升到313 K,相应的存储量(体积比)由139降低为103;与纯甲烷的吸附存储相比,模拟天然气的吸附储量(体积比)提高约20。

超高比表面积活性炭比表面积对天然气储存性能的影响

在超高比表面积活性炭吸附剂孔分布相同的情况下,研究了比表面积对天然气吸附储存能力的影响。结果表明,超高比表面积活性炭的比表面积越大,越有利于天然气的吸附储存,且吸附储存天然气的能力受吸附温度和压力的影响越明显;在吸附压力低于3.5MPa时遵从乘幂关系,高于3.5MPa时呈线性关系。在273K、9.0MPa时,对于孔分布相似的活性炭,比表面积增加23.7%时,天然气脱附量增加25.5%,比表面积达3348m2/g时天然气脱附量达1248.4mL/g。

天然气吸附存储用高比表面积活性炭研究进展

综述了物理法、化学法和化学-物理法制备高比表面积活性炭的研究进展,归纳了多粒径混装、粘结剂压制和无粘结剂压制成型3种降低空间体积,提高活性炭颗粒密度的成型方法,介绍了成型活性炭在天然气吸附存储中国内外研究进展,讨论了天然气吸附剂存在的问题、不足以及相应的解决方法。

超高比表面积活性炭用于天然气吸附储存的研究

以超高比表面积活性炭为吸附剂,对天然气的吸附储存性能进行了研究。结果表明,超高比表面积活性炭具有较强的循环使用性能,经180次循环使用后,吸附储存天然气的能力仅下降9%左右。天然气的脱附量(V/mL)与脱附时间(t/s)之间满足函数关系:V=149.7Ln(t)-97.2,天然气脱附速率为:dV/dt=149.7/t;吸附压力P(MPa)与天然气脱附量增加百分率X(%)之间满足乘幂函数关系:X=C×P-n。

煤沥青基高比表面积活性炭的研究──原料预处理与热吹制工艺对活性炭吸附性能的影响

研究了用于制备高比表面积活性炭的改质煤沥青的调制方法。制得了比表面积约为２３６９．３ｍ２／ｇ的高比表面积活性炭。并考察了原料预处理及热吹制工艺对所得活性炭吸附性能的影响。

石油焦基高比表面积活性炭处理废水中苯酚的研究

探讨了高比表面积活性炭(HSAAC)吸附水中苯酚时,活性炭用量、pH值和吸附时间等因素对苯酚吸附量和去除率的影响。实验结果表明,HSAAC用量越大,去除效果越好。当HSAAC用量为0.2g.L-1时,去除率达94%以上;在酸性条件下HSAAC对苯酚的去除效果较好,当pH值小于6时,HSAAC对苯酚的去率可达95%以上;HSAAC对废水中苯酚的吸附主要发生在前十几小时;活性炭对苯酚的吸附量和残余质量浓度均随废水中苯酚浓度的增加而增加。用碱再生HSAAC,一次再生率达93.3%,二次再生率达到了86.7%,说明高比表面积活性炭在适宜条件下对苯酚具有较好的吸附性能和良好的再生效果。

超高比表面积活性炭孔分布对氢气储存性能的影响

将制得的具有相同比表面积和不同孔分布的超高比表面积活性炭用作吸附剂,研究活性炭吸附剂的孔分布对氢气吸附储存性能的影响。研究结果表明,氢气吸附储存性能明显受吸附剂孔分布的影响,活性炭吸附剂中孔(2 nm<d<50 nm)更有利于氢气的有效吸附储存,压力对中孔百分率高的活性炭吸附剂储存氢气能力的影响更显著;氢气脱附量与压力满足线性关系:V=k.P+b(k>0);在吸附温度为273 K、压力为9.0 MPa时,中孔百分率为79.06%的超高比表面积活性炭吸附剂上氢气脱附量达26.67 mmol·g-1。

煤基高比表面积活性炭的制备研究

以山西阳泉无烟煤为原料,NaOH为活性剂,采用化学活化法对煤基高比表面积活性炭的制备进行实验分析研究,着重考察了碱炭质量比、活化温度和活化时间对活性炭吸附性能的影响。结果表明,在碱炭比为4、活化温度为800℃、活化时间为1 h的条件下,可以制得比表面积为2 637 m2/g、总孔容为1.36 cm3/g、碘吸附值为2 893 mg/g、亚甲蓝吸附值为476 mg/g的煤基高比表面积活性炭。

《金属-有机框架》专辑序言──金属-有机框架:新型多功能材料

金属-有机框架是由金属离子与有机配体通过配位键形成的三维框架材料,是近几十年来配位化学领域中发展较快的新型多功能材料。自上世纪90年代以来,金属-有机框架的研究呈现空前的增长,目前已有大于20000例的金属-有机框架被报道。金属-有机框架可变的金属中心及有机配体使其结构与功能具有多样性。金属中心的选择几乎覆盖了所有金属,包括主族元素、过渡元素和镧系金属。而配体的选择,除了传统的氮杂环和羧酸类配体外,还可以引入一些官能团对其进行修饰,