活性炭对玉米朊中黄色素的吸附机理研究

为了揭示活性炭脱色玉米朊过程中活性炭对色素和蛋白的吸附机理,本研究首先对活性炭进行扫描电镜、比表面积及孔径分析,在此基础上研究活性炭对色素和蛋白的吸附动力学和热力学。结果表明,活性炭P的吸附能力、比表面和孔隙结构最佳,可作为研究对象;活性炭P对色素和蛋白的吸附均可以用Langmuir模型和Freundlich模型(R^2>0.92)描述;吸附动力学研究表明,活性炭吸附色素和蛋白过程中,伪二级动力学模型(R^2>0.99)占主导地位;吸附热力学研究表明,活性炭吸附色素和蛋白过程中,△G^0<0,△Ha^0>0,S^0△>0,△G^0绝对值随温度升高而增大。活性炭对色素的吸附效果不仅受表面结构和比表面积影响,还与活性炭的微孔或中孔结构有关;活性炭以单层吸附与多层吸附共存的复杂吸附方式吸附黄色素,通过物理和化学复合吸附、膜扩散等共同作用脱除黄色素。

水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学与热力学研究

以水葫芦活性炭为吸附剂吸附亚甲基蓝染料废水,探讨吸附剂投加量、振荡时间、pH值、温度及初始质量浓度对亚甲基蓝吸附的影响,考察水葫芦活性炭吸附亚甲基蓝的吸附等温线、动力学和热力学.结果表明,在水葫芦活性炭投加量为1 g·L-1、吸附时间为16 min、pH值为9、反应温度为30℃、亚甲基蓝初始质量浓度为160 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝染料废水去除率最佳可达99. 7%;水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附符合Langmuir等温模型,且是自发的吸热过程,吸附过程与准二级动力学模型拟合较好.

化学气相沉积法改性ACFs及其去除溶液中甲基橙的应用(英文)

通过化学气相沉积法(CVD)对粘胶基活性炭纤维(ACFs)进行表面改性,利用比表面积、SEM、孔径分布和红外光谱等分析方法对样品进行表征。通过吸附实验研究改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附行为。结果表明,吸附数据较符合Langmuir等温线模型;准二级动力学方程能够较好地反映改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附动力学;颗粒间扩散为控制步骤,但并非唯一控制步骤。经计算获得的热力学参数包括ΔG、ΔH和ΔS,表明吸附为自发的放热物理吸附过程。从红外光谱分析可知,氢键作用是改性ACFs吸附甲基橙的主要吸附机理。

水葫芦活性炭对含酚废水的吸附特性研究

以水葫芦活性炭为吸附剂吸附含酚废水,探讨水葫芦活性炭投加量、振荡时间、吸附温度、p H值及初始浓度对含酚废水吸附的影响,研究水葫芦活性炭对含酚废水的吸附类型、热力学及动力学。结果表明,吸附含酚废水的最佳条件为:水葫芦活性炭投加量为10 g/L、振荡时间为25 min、p H为7、温度为30℃、初始浓度为50 mg/L,在此条件下得到的去除率为99.99%;水葫芦活性炭对含酚废水吸附符合Freundlich等温模型,且是自发的放热过程,吸附过程与拟二级动力学模型拟合较好。

活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

亚甲基蓝作为一种高效染色剂,被广泛应用于棉、麻制品的印染工艺中,但亚甲基蓝有一定毒性且难以进行自然降解,处理困难。为了探究自制磁性活性炭对有机染料废水中亚甲基蓝的最优吸附条件,本文研究了亚甲基蓝染料废水的pH、磁性活性炭的投加量、吸附环境温度、初始浓度对磁性活性炭吸附去除率的影响。研究结果表明,亚甲基蓝染料废水最佳pH为9,最佳吸附温度为40 ℃,最佳初始浓度为0.1 g/L,最佳投加量为5 g;在最佳适宜条件下,三种磁性活性炭的吸附性能排序为产品1>产品2>市购产品;磁性活性炭吸附类型更加符合Langmuir模型。

凹凸棒土-稻壳活性炭滤料对水中腐殖酸的吸附性能研究

进行了凹凸棒土-稻壳活性炭滤料对水中腐殖酸的吸附性能研究,确定了吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学等相关吸附模型参数。实验结果表明酸性条件有利于吸附,凹凸棒土-稻壳活性炭滤料对水中腐殖酸的吸附符合Freundlich吸附等温式和准二级动力学模型,吸附是一个自发的吸热过程,升温有利于提高滤料对腐殖酸的吸附能力。

凹凸棒-活性炭复合滤料对水中腐殖酸的吸附特性研究

本文研究了凹凸棒-活性炭复合滤料(AACF)对腐殖酸的吸附性能,考察了粒径、AACF投加量、腐殖酸初始浓度、p H、初始浊度、吸附时间对AACF吸附腐殖酸的影响。实验结果表明,粉末状AACF对腐殖酸的吸附性能最佳;AACF对腐殖酸的吸附效率随着AACF投加量的增加先增大后减小,随腐殖酸初始浓度升高先增大后减小;在中性环境及中等浊度条件下,可将AACF吸附腐殖酸的效率最大化。AACF对腐殖酸的吸附符合Langmuir吸附等温线及准二级动力学方程,最大吸附量可达0.875 mg/g。

改性活性炭对甲基橙的吸附

用盐酸和氨水对活性炭进行改性获得改性活性炭,将其用于处理甲基橙废水,考察了改性条件、振荡速度和温度等因素对甲基橙吸附性能的影响,采用吸附等温模型和吸附动力学模型进行拟合,并分析吸附过程的热力学特征.结果表明,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附效果优于氨水改性活性炭,在甲基橙初始浓度60 mg/L、溶液体积50 m L、温度20℃、振荡速度100 r/min、盐酸改性活性炭投加量0.2 g时,24 h基本达到吸附平衡,甲基橙去除率为93.7%.不同温度下,盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附符合Langmuir(RC^2>0.95)和Freundlich(RC^2>0.97)吸附等温模型,饱和吸附量达112.7 mg/g.热力学参数DG0<0,DH0>0,DS0>0,表明盐酸改性活性炭对甲基橙的吸附是自发吸热反应,其吸附动力学可用准二级动力学方程描述,随振荡速度增加,吸附速率常数增加.

花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能

为提高花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附性能,采用ZnCl2对花生壳进行改性,制得花生壳活性炭。通过批次吸附实验,考察了花生壳活性炭投加量、pH值、吸附时间等因素对Cr(Ⅵ)的吸附性能影响,同时,对吸附动力学、等温吸附特征和热力学进行了系统研究。结果表明,当吸附剂投加量为0.2 g时,在Cr(VI)初始浓度为20 mg/L、pH值为2.0条件下,吸附反应180 min后,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附率可维持在94.13%以上。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型;由吸附热力学方程计算得到吸附焓变(ΔH)>0,吸附自由能变(ΔG)<0,吸附熵变(ΔS)>0,表明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程是吸热和自发的。

活性炭纤维对水中微囊藻毒素的吸附性能

利用活性炭纤维对水中微囊藻毒素MC-LR的吸附,研究了吸附过程的热力学与动力学特性。结果表明,活性炭纤维对MC-LR的平衡吸附量在相同温度下随MC-LR初始浓度的增加而显著增大,并随着温度升高而增加,最大吸附量达246μg/g。不同温度条件下,活性炭纤维对MC-LR的吸附均较好地符合Langmuir等温吸附模型。通过热力学分析发现,ΔH=15.7 kJ/mol、ΔG<0、ΔS>0,表明该吸附是自发的、吸热的过程,温度升高有利于吸附反应。动力学研究表明,该过程符合一级动力学方程。吸附反应速率受颗粒内扩散和液膜扩散共同影响。活性炭纤维经再生后,平衡吸附量变化较小,具有良好的重复使用性能。

碳基吸附剂对典型有机防晒剂二苯甲酮-3的吸附性能及热力学研究

针对环境水体中药物及个人护理用品(PPCPs)的污染问题,选择在环境水体中存在的有机紫外防晒剂二苯甲酮-3(BP-3)作为典型污染物,以颗粒活性炭(GAC)、粉末活性炭(PAC)和碳纳米管(CNT)作为吸附剂,考察吸附剂对BP-3的吸附性能、吸附特性和吸附热力学.结果表明:吸附性碳材料对BP-3具有良好的吸附性能,3种碳材料的最大吸附容量排列为:PAC>GAC>CNT,其中,PAC的单层最大吸附容量为450.36mg·g-1.Freundlich、Redlich-Peterson和Temkin吸附等温线方程能够较好地拟合吸附数据,Langmuir吸附等温线方程对PAC的吸附拟合效果较好,而对粒径较大的吸附剂(GAC、CNT)的拟合效果不理想.PAC、GAC的吸附过程可以采用一级动力学或者二级动力学模型拟合,而CNT适合采用一级动力学模型来描述.吸附热力学分析表明,PAC、GAC和CNT对BP-3的吸附过程都是自发进行的,其中,PAC和GAC的吸附过程是吸热的,升高温度有利于吸附反应的进行;而CNT的吸附过程是放热的.

不同活性炭对水中微量药物萘普生的吸附规律研究

从吸附平衡、吸附动力学、吸附等温式和吸附热力学等方面详细考察了煤质炭(MAC)、杏壳炭(XAC)和椰壳炭(YAC)对水中微量药物萘普生(Naproxen,NAP)的吸附去除效能和作用机理.实验结果表明,MAC、XAC和YAC对NAP的吸附平衡时间大致为24h,平衡吸附量相应分别为8.23mg·g-1、7.92mg·g-1、6.52mg·g-1;这3种活性炭对NAP的吸附过程均符合假二级反应动力学方程,且吸附速率受到膜扩散和内扩散作用的共同限制;相较而言NAP的吸附行为更符合Langmuir等温式;吸附热力学计算结果表明,MAC、XAC和YAC对NAP的吸附去除机理为化学吸附和物理吸附的共同作用,且化学吸附作用大于物理吸附;NAP在3种活性炭上的吸附作用均为自发进行的不可逆吸热反应.

Fe^2+改性活性炭的制备及其对聚酯降解产物的脱色性能分析

针对聚酯降解产物的回收再利用问题,采用Fe^2+对活性炭进行浸渍改性,并用于聚酯降解产物的脱色。通过比表面积测定、TG分析对改性前后的活性炭进行了表征;研究了改性时Fe^2+浓度、超声时间及煅烧温度对活性炭的孔结构、表面官能团以及吸附性能的影响,并以此为基础,通过响应面实验优化了Fe^2+对活性炭的改性工艺。结果表明,在Fe^2+浓度为1.224 mol·L^-1,超声时间为4.93 h,且无煅烧的条件下,改性活性炭对染料的平均脱色率最高,可达93.4835%,可在2 h内实现对聚酯降解产物的完全脱色,且其吸附容量比未改性活性炭提高了1.8 mg·g^-1。对改性前后的活性炭进行吸附热力学与吸附动力学实验,发现二者的吸附特征符合Langmuir吸附等温模型及拟二级动力学模型,其决定系数分别为0.9905、0.9971及0.9993、0.9997。这说明染料在活性炭上的吸附为均一单层分布,吸附过程中包含化学反应。使用Fe^2+对活性炭进行浸渍改性后再对聚酯降解产物进行脱色,不仅能提高活性炭对染料的脱色效率,还能提高对其对染料的吸附容量。

活性炭对水中微量酰胺咪嗪吸附规律

选择3种商品活性炭(煤质炭MAC、杏壳炭XAC、椰壳炭YAC),从其对水中微量药物酰胺咪嗪(carbamaz-epine,CBZ)的吸附平衡、吸附等温式、吸附动力学和热力学等方面详细考察了不同种类活性炭对CBZ的吸附去除规律。实验结果表明,3种活性炭与CBZ接触反应10 h后均达到吸附平衡,对CBZ的平衡吸附量在8.3 mg/g左右;比较了Lang-muir和Freundlich两种吸附等温式,发现Langmuir方程更适合描述3种活性炭对CBZ的吸附过程;计算表明3种活性炭的吸附过程均符合拟二级动力学方程,Weber-Morris方程的模拟结果则说明膜扩散和内扩散共同限制了3种活性炭对CBZ的吸附速率;3种活性炭的Ea值分别为29.87 kJ/mol(MAC)、36.02 kJ/mol(XAC)和38.86 kJ/mol(YAC),表明3种活性炭吸附CBZ时同时发生了物理吸附和化学吸附作用,且以化学吸附为主;20～40℃时3种活性炭的△G均为负值,说明3种活性炭对CBZ的吸附反应可以自发进行;MAC、XAC、YAC的△H值分别为-3.10、-3.05和-3.02 kJ/mol,负值表明吸附过程放热,上述△H值较小则说明温度对CBZ的吸附影响不大;3种活性炭吸附CBZ过程的△S值为0.94 J/(mol.K)(MAC)、2.24 J/(mol.K)(XAC)和2.97 J/(mol.K)(YAC),说明吸附过程熵值增加,在外界条件不改变的情况下该吸附过程不可逆,同时可以看出在3种活性炭中,CBZ分子更倾向于吸附在YAC上。